皮带栈桥尿素粉尘回收利用创新改造

王 杉,李罗真

(海洋石油富岛有限公司, 海南东方 572600)

海洋石油富岛有限公司化肥一部尿素装置皮带栈桥粉尘较为严重,危害岗位人员的身心健康。主要原因是皮带机尾存在下料落差,有尿素粉尘逸出,同时栈桥为封闭空间,粉尘长期处于漂浮状态。这些导致了栈桥粉尘较大以及空气中含有较多的气氨,现场工作环境恶劣,严重影响了员工的身心健康。因此,提出对尿素粉尘回收利用的创新改造措施。

1 项目改造前氨含量和粉尘含量

用尘毒多用采样器(LT-160225)、大气采样器(LT-200274)、分光光度计(LT-140173),在粉尘飘逸和氨味条件下依据HJ 533—2009 《环境空气和废气氨的测定 纳氏试剂分光光度法》、GBZT 192.1—2007 《工作场所空气中粉尘测定 第1部分总粉尘浓度》的标准和方法进行粉尘和氨含量的分析检测,测得的具体数值是：氨质量浓度为35.28 mg/m3,粉尘质量浓度为40.94 mg/m3。

2 尿素粉尘产生的过程及原因

尿素进入包装楼前粉尘产生的过程可分为造粒过程和皮带运输及散库贮存2个过程。

2.1 造粒过程

造粒过程中产生粉尘的原因可分为机械原因和工艺原因。

2.2 皮带运输及散库贮存过程

塔式造粒的尿素粒子出塔温度高(一般高于环境温度40～50 K),在夏季有时尿素出塔温度高达80 ℃,且强度较低。尿素粒子在造粒塔内下落、刮料、皮带运输等过程中不可避免地受到冲刷,从而产生一定的粉尘。

在散库下料贮存时,由于尿素粒子温度高,表面水蒸气分压也相应高,当尿素粒子温度远离尿素饱和溶液温度线时,尿素粒子还处于冷却释水阶段,当下料堆积到一定的高度时,尿素就会发生黏结块,扒料运输时会使尿素破碎再次产生粉尘。 在散库贮存和皮带运输过程中,由于天气气温高、下雨或空气相对湿度大,加上散库和皮带栈桥等建筑年长失修,许多地方有透风漏雨现象,使尿素极易受潮粉化[1-2]。

通过以上的分析可以看出尿素粉尘产生的主要过程在皮带输送和散库贮存环节。

3 项目目标及实施路线

3.1 散库贮存管理

(1) 卸料小车1 h移动1次,将尿素送来的热料均匀撒在散库布料区。

(2) 当散库布料区内尿素料堆高度≥2 m时,操作人员用扒料机将顶部物料扒平(打料尖),以便尿素散热。

(3) 尿素温度/湿度检测按要求进行。

(4) 班组人员巡检时佩带测温枪,每班至少测量3次。测量部位包括：即将出库的尿素散料表面温度、皮带尿素温度、散库内环境温度及湿度,并将结果记录在《散库温度/湿度记录表》上,为生产管理提供依据。

(5) 在散库存量较低时,为了降低尿素粉尘含量,卸料小车分3个区进行卸料,即冷却料堆、入库料堆、出库料堆。

3.2 皮带输送环节除尘改造

在成品皮带入口粉尘收集箱的正上方连接透明钢丝软管(直径为200 mm,长度为100 m)。该软管穿过天花板到成品装置皮带栈桥顺着皮带下部边缘布置,与皮带机尾原除尘管线汇合并入尿素装置除尘管线,经过尿素抽风机(U151)送到尿素造粒装置冷却器洗涤塔(C151)进行吸收,吸收液送回尿素蒸发系统进行重新造粒[3-4]。为了保证粉尘空气输送,在皮带机头附近增加1台抽风机,额定抽风体积流量为3 000 m3/h,额定电压为380 V。抽风机与透明钢丝软管用卡箍连接,方便定期拆装清理风机和软管粉尘。通过上述措施,可以大大降低成品皮带粉尘量和氨含量,改善现场工作环境,减少粉尘和气氨对装置员工的身心伤害,满足职业健康要求。项目改造示意图见图1。

图1 项目改造示意图

4 项目总体执行情况

项目目标实施后,再次联系分析化验人员对皮带栈桥尿素进行取样分析,用尘毒多用采样器(LT-160225)、大气采样器(LT-200274)、分光光度计(LT-140173),在粉尘飘逸和氨味条件下依据HJ 533—2009 《环境空气和废气氨的测定 纳氏试剂分光光度法》、GBZT 192.1—2007 《工作场所空气中粉尘测定 第1部分总粉尘浓度》的标准和方法进行粉尘和氨含量的分析检测,测得氨质量浓度为14.15 mg/m3,粉尘质量浓度为6.95 mg/m3,分别比改造前下降了21.13 mg/m3和33.99 mg/m3,达到了预期的目标。

通过对成品皮带栈桥防粉尘措施的创新改造升级,取得了以下成果：

(1) 通过散库贮存管理和皮带输送环节除尘改造,有效降低了尿素粉尘和氨含量。

(2) 利用尿素装置现有的粉尘空气洗涤系统,通过把皮带尿素的粉尘空气并入原有尿素装置的除尘管线,实现了尿素的粉尘治理和气氨回收。

(3) 该改造只涉及成品装置的施工,实施难度不高,施工简便,材料简单,成本低,操作性强。

(4) 该改造能满足尿素除尘的要求,降低尿素粉尘量和氨含量,改善了作业环境,满足职业健康的要求。

(5) 对成品尿素的氨气和粉尘进行回收,每年可节约70 000余元,达到了降本增效的目的。

5 结语

通过对成品皮带栈桥防粉尘措施的创新改造,降低了成品皮带尿素的粉尘量和氨含量,不仅改善了作业环境,满足职业健康要求,而且对氨和粉尘进行回收,达到了降本增效的目的。为了进一步优化风机和透明软管的清理维护工作,下一步计划增加冲洗水和工厂空气公用站,提高维护效率,同时将冲洗废液引至尿素装置循环尿素溶液储槽进行回收。