一种塔式造粒尾气除尘装置的制作方法

本实用新型属于造粒尾气除尘技术领域，具体涉及一种塔式造粒尾气除尘装置。

背景技术：

截至目前，全国氮肥产能约达到8000多万吨，国内大、中、小型尿素企业基本上都是采用的造粒塔进行尿素造粒，造粒塔有自然通风造粒塔和机械通风造粒塔两种。尿素造粒是熔融的尿素在造粒塔顶部通过旋转的喷头进行喷洒造粒，经过与塔底送入的冷空气进行逆流接触，历经液态颗粒冷却、液态尿素结晶为固态、固态颗粒冷却三个阶段。

在造粒过程中由于造粒喷头喷洒及尿液本身化学分解再合成造成部分尿素粉尘的产生，这部分粉尘随着冷空气一起进入到塔的顶部，有造粒塔顶部排出。经粗略统计每生产1吨尿素所产生的粉尘大约为1.2～2.0kg，以一台年产50万吨的尿素造粒塔计算，如果该部分尿素粉末没有很好的被收集起来，则每年外排尿素粉末达600t，所谓的尿素造粒粉尘还是尿素，若不回收，不仅是损失，且对人员身体健康及周围环境造成负面影响。现有造粒塔粉尘回收主要采用水洗除尘装置，利用尿素易溶于水的特性，在造粒塔顶部布置多种填料，填料的作用主要有两种，一种是加大气液接触面积，另一种是对气体中的液体进行收集，以此来降低外排气体中的粉尘浓度和液滴。

但水洗除尘装置主要存在以下问题：(1)除尘效率低。水洗除尘主要是将溶于水的尿素粉末通过重力作用进行沉降，而对没有沉降下来的雾滴则是靠填料进行拦截，为提高除尘除雾效率，一般采用布置多级填料多级冲洗的模式，但仅仅通过水洗除尘除雾装置，一般烟尘排放浓度在50mg/m³左右，很难达到10mg/m³以下的效果。(2)填料堵塞。尿素粉末溶于水，如果被填料拦截下来后，没有及时被水冲洗下来，或者有些死角区域长时间未冲洗到，尿素粉末越积越多，便会在填料上形成结晶，逐渐将填料堵塞，增加系统阻力，当阻力达到一定值时，填料将会被气体掀翻，导致气体短路，降低填料的除尘除雾效率。填料堵塞后影响造粒塔通风，造成造粒塔造粒冷却效果差。(3)外排气体带液。填料冲洗方式一般为下冲洗或者上冲洗，填料由上向下冲洗，气体流向与液体流向逆向进行，部分冲洗水在还没有到达填料的时候容易被气体带走；冲洗水由下向上冲洗，填料上层不容易冲洗干净。而由于在高度90m左右的造粒塔塔顶部布置水洗除尘装置，往往由于造粒塔承重及施工难度大，水洗除尘后的气体与排放口距离仅仅在3m左右，气体停留时间短，气体中的液滴没有沉降空间，且顶部轴流风机抽力大，使得外排气体带液情况更加严重，由于尿素粉末极易溶于水，外排气体带液不仅仅是水，均含有尿素粉末，对周边环境造成负面影响。(4)造粒塔拖尾严重，由于水洗除尘过程中，一般采用为尿素装置的解吸废液，温度在30-40摄氏度左右，在除尘时利用特有喷头将其雾化，然后再与粉尘接触达到回收的目的，在引风机的作用下这部分水汽被排放到大气中，形成拖尾。

上述问题是由于造粒塔以及水洗除尘设备自身因素所造成的，为了解决上述缺陷部分企业尝试采用布袋除尘的方式，但始终未获得成功，依旧沿用传统的水洗除尘方式；究其原因，以尿素为例，尿素存在着易吸潮、易结疤的特性，利用布袋式除尘的方式能够短时间运行，当运行时间较长时布袋上易粘接尿素粉尘，且采用喷吹的方式无法将尿素粉尘除去，导致引风机负荷较大，除尘效果差以及严重时直接导致除尘设备无法工作，尤其是夏季气温高，湿度大等因素的影响，上述问题尤为严重。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种结构简单、投资少、设计合理、能够有效解决拖尾以及布袋除尘设备运行时间短的问题，并且使出口的含尘气体浓度粉尘含量降低到10mg/Nm³以内的一种塔式造粒尾气除尘装置。

本实用新型的目的是这样来实现的：一种塔式造粒尾气除尘装置，该装置包括机械部分和控制部分，a、机械结构部分包括内部设有带造粒喷头的造粒塔，造粒喷头的顶部设有粉尘回收装置，造粒塔顶部与除尘系统相连通，所述除尘系统包括除尘壳体，除尘壳体的内部设有布袋除尘区，布袋除尘区的上部设有清洁区，布袋除尘区内设有布袋除尘装置，布袋除尘装置顶部的除尘壳体上安装有脉冲清灰装置，除尘壳体的顶部圆周上设有若干台引风机；b、控制部分包括PLC控制系统，所述PLC控制系统的信号输入端分别与第一压力传感器、第二温度传感器和第二压力传感器相连，PLC控制系统的信号输出端分别与引风机和脉冲清灰装置相连；所述第一压力传感器设置在清洁区内，第二温度传感器和第二压力传感器设置在布袋除尘区中。

优选地，所述清洁区内设有第一温度传感器。

优选地，所述粉尘回收装置包括设在布袋除尘装置底部的循环槽，循环槽内上部设有喷头，循环槽的底部通过管道与尿素溶液槽相连，尿素溶液槽的下部通过尿素溶液泵与喷头相连；尿素溶液槽的上部设有脱盐水补充管道，尿素溶液槽的底部通过尿素溶液出料阀门与尿素溶液回收装置相连。

优选地，所述尿素溶液槽上设有液位计和密度计。

优选地，所述PLC控制系统的信号输入端与密度计相连，PLC控制系统的信号输出端与尿素溶液出料阀门相连。

优选地，所述引风机为20台变频引风机，20台变频引风机的最大频率不大于50Hz。

按照上述方案制成的一种塔式造粒尾气除尘装置，通过设置在造粒塔顶部设置除尘系统能够有效防止粉尘逃逸出造粒塔外，实现粉尘只能造粒塔内循环的目的，由于除尘系统中设有引风机，且引风机的频率能够达到50Hz，远远超出了水洗除尘设备中的引风装置，从而为提高除尘效率打下了坚实的基础，在引风机的配合下通过净化率极高的布袋除尘装置除尘，能够实现将引风机出口的气体粉尘含量下降至10mg/m³以下的超低排放指标；通过设置粉尘回收装置能够实现对粉尘的有效回收，以达到节约资源和降低企业成本的目的；通过设置第一压力传感器、第二温度传感器和第二压力传感器能够对除尘系统内部的环境进行检测，以解决布袋式除尘装置不能长时间在造粒系统中运行的缺陷；具有结构简单、投资少、设计合理、能够有效解决拖尾以及布袋除尘设备运行时间短的问题，并且使出口的含尘气体浓度粉尘含量降低到10mg/Nm³以内的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的控制原理示意图。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

如图1、2所示，本实用新型为一种塔式造粒尾气除尘装置，其中，塔式造粒尾气除尘装置，包括机械部分和控制部分，a、机械结构部分包括内部设有带造粒喷头2的造粒塔1，造粒喷头2的顶部设有粉尘回收装置，造粒塔1顶部与除尘系统相连通，所述除尘系统包括除尘壳体3，除尘壳体3的内部设有布袋除尘区4，布袋除尘区4的上部设有清洁区5，布袋除尘区4内设有布袋除尘装置6，布袋除尘装置6顶部的除尘壳体3上安装有脉冲清灰装置7，除尘壳体3的顶部圆周上设有若干台引风机8；

b、控制部分包括PLC控制系统9，所述PLC控制系统9的信号输入端分别与第一压力传感器11、第二温度传感器12和第二压力传感器13相连，PLC控制系统9的信号输出端分别与引风机8和脉冲清灰装置7相连；所述第一压力传感器11设置在清洁区5内，第二温度传感器12和第二压力传感器13设置在布袋除尘区4中。

所述清洁区5内设有第一温度传感器10。

所述粉尘回收装置包括设在布袋除尘装置6底部的循环槽20，循环槽20内上部设有喷头21，循环槽20的底部通过管道与尿素溶液槽18相连，尿素溶液槽18的下部通过尿素溶液泵16与喷头21相连；尿素溶液槽18的上部设有脱盐水补充管道22，尿素溶液槽18的底部通过尿素溶液出料阀门17与尿素溶液回收装置19相连。所述尿素溶液槽18上设有液位计14和密度计15。所述PLC控制系统9的信号输入端与密度计15相连，PLC控制系统9的信号输出端与尿素溶液出料阀门17相连。所述引风机8为20台变频引风机，20台变频引风机的最大频率不大于50Hz。

一种塔式造粒尾气除尘装置的除尘方法，该除尘方法包括如下步骤：

步骤一：来自于造粒塔1的冷空气与来自于造粒喷头2的尿素溶液颗粒进行换热，形成含尘气体；

步骤二：步骤一中所述的含尘气体在引风机8的作用下，通过布袋除尘装置6将粉尘过滤掉以后，洁净气体进入到清洁区5内；

步骤三：清洁室5中的洁净空气通过引风机8排放到大气中；

步骤四：PLC控制系统9通过第一压力传感器11与第二压力传感器13实时监测清洁区5以及布袋除尘区4的压力值以及压差，通过上述压力值以及压差来确定脉冲清灰装置7的喷吹时机；

步骤五：PLC控制系统9通过第二温度传感器12实时监测布袋除尘区4内的实际温度，通过实际温度与工作温度对比来确定引风机8的工作频率；

步骤六：布袋除尘装置6的粉尘在脉冲清灰装置7喷吹的作用下进入循环槽20内；

步骤七：尿素溶液槽18内通过脱盐水补充管道22补充有脱盐水，尿素溶液槽18内的脱盐水通过尿素溶液泵16与喷头21进入步骤六中所述的循环槽20中与粉尘结合形成稀尿素溶液；

步骤八：稀尿素溶液通过管道进入尿素溶液槽18中，当密度计15检测稀尿素溶液的浓度为10％～40％时，开启尿素溶液出料阀门17，使尿素溶液槽18内的尿素溶液通过尿素溶液出料阀门17进入尿素溶液回收装置19中，回收再利用；

步骤九：尿素溶液进入尿素溶液回收装置19后关闭尿素溶液出料阀门17，同时使脱盐水补充管道22向尿素溶液槽18中补入脱盐水；

步骤十：当密度计15检测稀尿素溶液的浓度不大于10％～40％时，开启尿素溶液泵16，使稀尿素溶液进入循环槽20内继续稀释布袋除尘装置6内掉落的粉尘。

所述步骤四中第一压力传感器11实时监测清洁区5内的压力，第二压力传感器13实时监测布袋除尘区4内的压力；并将上述数据实时传输至PLC控制系统9内；所述第一压力传感器11与第二压力传感器13之间的压力差为700Pa～1200Pa；当第一压力传感器11与第二压力传感器13之间的压力差大于1200Pa时，PLC控制系统9控制脉冲清灰装置7启动，高压气体通过喷出管以及喷吹头向布袋除尘装置6进行反吹，进行去粉尘处理；以降低第一压力传感器11与第二压力传感器13之间的压力差，使之降至700Pa～1200Pa之内。

所述步骤五中第二温度传感器12实时监测布袋除尘区4内的温度；所述布袋除尘区4内的温度为30℃～60℃。

所述当布袋除尘区4内的温度小于30℃时，PLC控制系统9控制引风机8的频率降低，从而达到使布袋除尘区4内的温度达到30℃～60℃；当布袋除尘区4内的温度大于60℃时，PLC控制系统9控制引风机8的频率增高，使布袋除尘区4内的温度达到30℃～60℃时为止。

本实用新型根据研究发现尿素或复合肥粉尘粘接在布袋除尘装置中布袋的表面与所在区域的环境存在着密切的关系，比如温度以及湿度，正是由于上述原因布袋除尘装置在夏季无法与造粒塔配合使用进行除尘，温度与环境温度以及造粒塔内的工作温度有密切关系，湿度与环境湿度以及回收装置内的脱盐水蒸发均有直接关系，而湿度在除尘系统内部的表现为除尘区和清洁区的压力差；通过大量的研究与实验证明，造粒塔与布袋式除尘器配合最佳的工作温度为30℃～60℃，压力差应当为700～1200Pa；而上述工作温度以及压力差是解决尿素或复合肥粉尘粘接在布袋的表面的重点；本实用新型主要是通过调节引风机的频率，通过换气的速率来调节除尘系统内部温度，通过脉冲清灰装置7的喷吹来解决压力差过大的问题，从而实现除尘系统的长时间运行。需要注意的是，本实用新型中所述的尿素溶液回收装置19为制备尿素或复合肥的闪蒸槽、尿素溶液槽或氨水槽；本实用新型中所述的脉冲清灰装置中设有高压储气罐或集气箱等设备，上述设备可通过喷出管以及喷吹头向布袋除尘装置6进行喷吹，并通过脉冲清灰装置控制进行控制。本实用新型中的第一温度传感器10用于检测清洁区5内的温度；另外，本实用新型的液位计14可配合脱盐水补充管道22中的阀门使用，以达到最佳的补水状态，上述设备可以采用手动控制同时也可与PLC控制系统9以达到自动调节的目的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“末端”、“内壁”、“前端”等等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“安装”、“相连”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。