[发明专利]尿素造粒尾气氨减排工艺及氨减排装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种尿素生产工艺及其装置，具体的是说一种尿素造粒尾气氨减排工艺及氨减排装置。

背景技术

工业化尿素生产是利用不同的工艺技术将原料氨和二氧化碳合成尿素，并将尿素溶液逐步加热浓缩到一定的浓度，然后送往造粒单元造粒，并经空气冷却后得到最终颗粒尿素产品，

由于送往尿素造粒单元的尿素溶液中含有一定量的游离氨以及在输送过程尿素生成缩二脲而产生的氨(约750～800ppm)，所以其造粒尾气中均含有大量的氨以及尿素粉尘，其中，尾气氨含量为100～150mg/Nm³。

目前，工业上通常采用尿素溶液循环洗涤的方法先回收造粒尾气中的尿素粉尘，然后再用稀硫酸或稀硝酸溶液循环洗涤回收造粒尾气中的氨，生成副产品硫酸铵或硝酸铵并回收利用。由于回收系统复杂，副产品难以利用或销售、投资高、效益不明显，绝大部分尿素工厂仅设置了尿素粉尘回收系统，而没有回收氨的系统(目前国内没有一家工厂进行氨回收)，使得大量的氨排放到大气中。据计算，每吨尿素通过造粒尾气排放损失的氨约为0.8kg，全国目前的尿素生产规模已超过6000万吨，造粒尾气排放损失的氨约为48000吨，不仅宝贵的原料氨白白浪费，而且污染环境严重。

特别是目前已建成运行的尿素造粒塔，很多采用外出风自然通风式造粒塔，由于塔顶尾气无法集中收集，使得氨的回收极为困难。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、生产及设备投资低、能够高效吸收尿素溶液中的氨，降低造粒尾气氨排放的尿素造粒尾气氨减排工艺。

本发明的目的是提供一种用于上述工艺的氨减排装置。

技术方案为首先将尿素溶液送入真空容器内在真空压力0～80kPa(A)、温度130～142℃的条件下进行解吸，得到解吸后的尿素溶液及含氨尾气，解吸后的尿素溶液进行下一步造粒；解吸出的含氨尾气降温至35-45℃后，得到的凝冷液进入下一工序进行回收利用；得到的不凝气排出。

所述尿素溶液进入真空容器的停留时间为0.2-1分钟，要能分离出游离氨又不会增加缩二脲的产生。

所述真空容器为分离罐，所述解吸出的含氨尾气进入冷凝器进行降温，所述不凝气经喷射器排出。

所述分离罐带有可为尿素溶液升温的蒸汽夹套或蒸汽盘管。

本发明装置包括分离罐、冷凝器及喷射器，所述缓冲罐设有溶液进口、排气口以及溶液出口，所述排气口与冷凝器的进气口连接，所述冷凝器还设有出气口及出液口，所述出气口与喷射器的进气口连接。

所述分离罐带有可为尿素溶液升温的蒸汽夹套或蒸汽盘管。

所述真空压力优选为(20)kPa(A)、温度优选为138℃。

有益效果：

1)对于造粒前的尿素溶液，在其进行造粒之前就将溶解在溶液中的游离氨以及在输送过程尿素生成缩二脲而产生的氨回收，以避免游离氨随尾气被带入冷却空气中而难以回收，经本工艺处理后尾气无需再进行回收处理，从而解决了过去需单独进行尾气循环洗涤回收而带来的投资高、电耗大、实施难度大(甚至无法实施)的问题，本发明工艺极为简单，氨回收效率高、能耗低、投资省、操作控制简单，通过计算，采用本发明工艺进入尿素造粒工艺的尿素溶液中游离氨含量可降至200～250ppm(重量)，每吨尿素可以回收约0.5kg氨，排出尾气中游离氨含量可降至50mg/Nm³以下。

2)本发明工艺回收的氨以氨水的形式回收利用(如返回尿素装置)，回收的氨可返回系统再合成尿素，不产生其他副产品，从而大量降低用于副产品回收、处理等方面的投资，同时也解决了副产品销售及管理方面的困难。

3)本发明装置基于原有尿素装置设备的改造，由于结构简单小巧，可安装在相当高度的造粒塔塔顶，实现塔顶尾气集中收集，新增设备少，投资小，消耗低，且具有设备投资低、安装简便、维护成本低的优点。

附图说明

图1为本发明氨减排装置示意图。

其中1-分离罐、1.1-溶液进口、1.2-排气口、1.3-溶液出口、2-喷射器、2.1-进气口、3-冷凝器、3.1-进气口、3.2-出气口、3.3-出液口、4-造粒喷头。

具体实施方式

下面参照附图对本发明装置及工艺方法进行进一步详细说明：

装置实施例：