[實用新型]流化床大顆粒尿素裝置含氨尾氣處理系統

有效

• 申請號: 201220486516.8
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN202933617U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 田龍舟;程忠振;余志文;劉金亮;孫喜;夏炎華
• 申請（專利權）人: 中國五環工程有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/58;C05C3/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

技術領域

本實用新型涉及一種化工領域的尾氣處理系統，具體的說是一種流化床大顆粒尿素裝置含氨尾氣處理系統。

背景技術

流化床大顆粒尿素生產工藝是將濃度為95-97wt%的尿素溶液噴射霧化在循環回造粒機內的流化床晶種上進行蒸發水分，結晶固化冷卻而成。

由于上述尿素溶液中含有一定量的游離氨及其在輸送過程中尿素生成縮二脲而產生的氨，此量約為溶液重量的0.08%（w.t.），所以在流化床大顆粒尿素生產尾氣中含有大量的氨以及尿素粉塵，其中，尾氣氨含量為200~250mg/Nm³。

但是，流化床大顆粒尿素生產裝置中的尾氣處理系統僅有用處理尿素粉塵的回收裝置（如粉塵洗滌塔），而沒有針對尾氣中氨的回收裝置，這樣尾氣中的氨就會尾氣直接排放到大氣中。以生產每噸大顆粒尿素計算，尾氣排放損失的氨約為0.8kg，在我國，流化床大顆粒尿素年生產能力約為1300萬噸，尾氣排放損失的氨達到10400噸，相當于人民幣3120萬元，尾氣不加處理直接排放至大氣，不僅造成巨大的資源財富浪費，而且超標數倍排放，對大氣環境帶來嚴重的污染。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決上述技術問題，提供一種結構簡單、控制簡單、設備投資低、運行成本低、能夠同時回收尾氣中尿素粉塵和氨的流化床大顆粒尿素裝置尾氣處理系統。

技術方案包括粉塵洗滌塔，還包括有除氨吸收塔，所述除氨吸收塔上設有補水進口、尾氣進口、尾氣出口、硫酸銨溶液出口和溶液循環入口，所述粉塵洗滌塔的尾氣出口經管道連接除氨吸收塔的尾氣進口，除氨吸收塔的尾氣出口經管道連接引風機，硫酸銨溶液出口通過管道經溶液循環泵與溶液循環入口連接。

所述除氨吸收塔上還設有硫酸溶液入口，所述硫酸溶液入口通過管道經硫酸給料泵與硫酸儲罐連接。

所述硫酸銨溶液出口還通過管道經溶液循環泵與硫酸銨溶液罐連接。

所述的吸收塔，可以是立式的，也可以是水平臥式的。吸收塔可以直接與尿素粉塵洗滌塔集成安裝在一起，也可以分開安裝。吸收塔可采用填料塔，也可以采用空塔。

本系統中，含塵含氨尾氣經粉塵洗滌塔除塵后再送入除氨吸收塔與酸性吸收劑-硫酸銨溶液逆行接觸，使尾氣中的氨與硫酸銨溶液中的酸發生反應生成硫酸銨，對尾氣洗滌后的硫酸銨溶液經溶液循環泵回送至溶液循環入口再次與尾氣逆流洗滌，反復循環。當硫酸銨溶液中的硫酸銨含量達到設定濃度時，則可部分引入硫酸銨溶液罐作為副產品出售；同時，為彌補蒸發到尾氣中的水分損失以及外送硫酸銨溶液帶走的水分，可由除氨吸收塔中的補水進口補入水，并根據檢測的硫酸銨溶液中的酸度與設計酸度的差值，經硫酸給料泵將濃硫酸儲罐中的濃硫酸適量補入除氨吸收塔中。

有益效果：

1）本系統結構簡單、除氨效率高、能耗低、安裝簡單、設備投資省、操作控制簡單，維護成本低。使用本系統對流化床大顆粒尿素生產工藝的尾氣進行處理后不僅能夠除去尿素粉塵，并且排放至大氣的尾氣氨含量可以達到30mg/Nm³，符合環保排放標準。

2）本系統中，氨以40%-45%（重量）硫酸銨溶液的形式回收，減了少大氣排放，對環境友好的同時，硫酸銨本身也是一種氮肥，可以作為副產品銷售，增加企業經濟效益。

３）本系統不僅適用于新建尿素廠，也可用于原有流化床大顆粒裝置尿素尾氣洗滌設備的改造。

附圖說明

圖1為本系統示意圖。

其中，1－粉塵洗滌塔、2－除氨吸收塔、2.1-尾氣進口、2.2-尾氣出口、2.3－硫酸銨溶液出口、2.4-溶液循環入口、2.5-硫酸溶液入口、2.6-水入口、3－引風機、4－硫酸銨溶液罐、5－硫酸儲罐、6－硫酸給料泵、7－溶液循環泵、A－含尿素粉塵和氨的尾氣、B－含氨的尾氣、C－尾氣、D－硫酸銨溶液、E－濃硫酸、F－水。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步解釋說明：

參照圖1，所述除氨吸收塔2塔頂設有尾氣出口2.2、塔底設硫酸銨溶液出口2.3和尾氣進口2.1，塔身設補水進口2.6、硫酸溶液入口2.5和溶液循環入口2.4（設于塔身上段），所述除氨吸收塔2的尾氣進口2.1經管道連接粉塵洗滌塔1的尾氣出口，除氨吸收塔2的尾氣出口2.2經管道連接引風機3，硫酸銨溶液出口2.3通過管道經溶液循環泵7分別與溶液循環入口2.4和硫酸銨溶液罐4連接，所述硫酸溶液入口2.5通過管道經硫酸給料泵6與硫酸儲罐5連接。

工作原理：

含尿素粉塵和氨的尾氣A經粉塵洗滌塔1除塵洗滌、回收尿素粉塵后經粉塵洗滌塔1的尾氣出口排出含氨的尾氣B，通過管道經除氨吸收塔2的尾氣進口2.1送入除氨吸收塔2中與硫酸銨吸收液逆流接觸洗滌，使尾氣中的氨與硫酸銨吸收液中的酸發生反應生成硫酸銨，除氨以后的尾氣D由頂底的尾氣出口2.2排出，并經引出機3送入煙囪外排，尾氣氨含量可以降至30mg/Nm³，符合環保排放標準；塔底的硫酸銨吸收液經硫酸銨溶液出口2.3、溶液循環泵7、再經溶液循環入口2.4回送至除氨吸收塔2循環使用，繼續與尾氣逆流接觸除氨洗滌。當檢測到塔內硫酸銨吸收液中的硫酸銨濃度達到40%-45%（重量）時，可部分引入硫酸儲罐5中作出副產品硫酸銨溶液D。為保持塔內硫酸銨吸收液的有效循環量、酸值（pH為4）及密度要求（1025kg/m³），可相應向塔內經進水口2.6補入水，以及經硫酸給料泵6將硫酸儲罐5內的濃硫酸E補入塔內，以維持要求的有效循環量、酸值及密度要求，并時實監測上述數據是否在要求范圍內，及時根據具體數據進行合理調控。裝置原始開車時，首先啟動洗滌回收系統的溶液循環，即在除氨吸收塔2中補水至適當液位，啟動溶液循環泵7打循環，再通過硫酸給料泵6經濃硫酸入口2.5向除氨吸收塔2補充濃硫酸E，直至溶液酸值PH為4。在系統投料后，從流化床造粒機出來的含尿素和氨的尾氣A經過粉塵洗滌塔1后，進入除氨吸收塔2，在此溶液中的濃硫酸E與尾氣中的氨反應生成硫酸銨。