一种尿素生产尾气氨治理超低排放系统的制作方法

本发明涉及尿素生产尾气治理技术领域，尤其是一种尿素生产尾气氨治理超低排放系统。

背景技术：

随着国家环保要求越来越高，对尿素生产尾气的排放指标要求越来越高，尤其是2020年由生态环境部组织发布或制定的《重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南》和《化学肥料工业大气污染物排放标准》（征求意见稿）对各行业的环保排放指标提出了更高要求。文件要求重点地区的企业执行大气污染物特别排放限值及其他污染控制要求，其中尿素生产排放尾气中氨含量的指标为小于30ppm。

但目前国内尿素生产工艺的尾气排放指标由于技术发展等原因未得到有效治理，而导致尾气排放指标中的氨含量远远不能达标。氨含量超标后排气筒排出的尾气氨味大，不仅污染环境，而且还会造成氨的损耗。

因此，开发一种能有效降低尿素尾气中氨含量的方法迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种尿素生产尾气氨治理超低排放系统，在低压吸收塔、常压吸收塔和排气筒的底部通入二氧化碳，使二氧化碳与尾气中的氨发生反应形成碳酸氢铵、氨基甲酸铵等化合物，对氨进行了固定，因此大大降低了排气筒出口氨的含量；同时与排气筒中新增填料段的洗涤过程相配合，进一步保证了尾气中氨的处理效果。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种尿素生产尾气氨治理超低排放系统，包括尾气排放装置、收集尾气统一排放的排气筒、二氧化碳压缩机及喷淋冷却装置；所述尾气排放装置的出气端与排气筒的进气端相连；所述排气筒内由上至下设置上层填料段和下层填料段。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述尾气排放装置包括低压吸收塔、进液端与低压吸收塔的出液端相连的常压吸收塔、与常压吸收塔出液端相连的氨水槽、尿液槽和事故槽；所述低压吸收塔尾气进入排气筒内的位置设置在排气筒底部的洗涤液液面以下。

本发明技术方案的进一步改进在于：在所述低压吸收塔、所述常压吸收塔和所述排气筒的底部液面以下由二氧化碳压缩机通入二氧化碳增加氨的吸收效果。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述喷淋冷却装置包括喷淋装置一、喷淋装置二、循环泵和冷却器；所述上层填料段上通过喷淋装置一喷脱盐水；所述排气筒底部的洗涤液经循环泵打至冷却器进行降温，降温后的洗涤液通过喷淋装置二喷入下层填料段上方。

本发明技术方案的进一步改进在于：出循环泵的一部分含氨洗涤液去蒸氨、深度水解或烟气脱硫工段进行回收。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述常压吸收塔、氨水槽、尿液槽和事故槽的尾气均进入排气筒内下层填料段下端与洗涤液液面之间。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述二氧化碳压缩机提供的二氧化碳出口压力、温度和流量依据生产装置实际情况进行设定。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述冷却器冷却后的循环洗涤液温度及氨含量依据生产实际情况进行设定并调整。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述低压吸收塔、所述常压吸收塔和所述排气筒中通入二氧化碳的量依据尿素装置生产实际情况确定。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

1、本发明在低压吸收塔、排气筒的底部通入二氧化碳，使二氧化碳与尾气中的氨发生反应，对氨进行了固定，因此大大降低了排气筒出口氨的含量；同时，与排气筒中设置的上层填料段和下层填料段的洗涤过程相配合，进一步保证了尾气中氨的处理效果。

2、本发明取消了低压吸收塔的就地排放口，使所有尾气均集中处理，达到超低排放标准后排放。

3、本发明只是在排气筒中下部增加填料段，改造简单，投资低，便于工业化推广。

4、本发明只增加了循环泵，电耗增加不明显，运行成本低。

5、本发明不会产生酸碱废水等新的污染源，无需后续处理工序，绿色环保。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明中现有技术的结构示意图；

其中，1、低压吸收塔，2、常压吸收塔，3、排气筒，3-1、上层填料段，3-2、下层填料段，3-3、喷淋装置一，3-4、喷淋装置二，4、氨水槽，5、尿

液槽，6、事故槽，7、循环泵，8、冷却器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明：

如图1所示，一种尿素生产尾气氨治理超低排放系统，包括尾气排放装置、收集尾气统一排放的排气筒3、二氧化碳压缩机及喷淋冷却装置；所述尾气排放装置的出气端与排气筒3的进气端相连；所述排气筒3内由上至下设置上层填料段3-1和下层填料段3-2。所述上层填料段3-1和下层填料段3-2内的填料为鲍尔环、阶梯环、板波纹填料等。

所述尾气排放装置包括低压吸收塔1、进液端与低压吸收塔1的出液端相连的常压吸收塔2、与常压吸收塔2出液端相连的氨水槽4、尿液槽5和事故槽6；所述低压吸收塔1尾气进入排气筒3内的位置设置在排气筒3内的洗涤液液面以下；所述常压吸收塔2、氨水槽4、尿液槽5和事故槽6的尾气均进入排气筒3内下层填料段3-2下端与洗涤液液面之间。

在低压吸收塔1、常压吸收塔2和排气筒3的底部液面以下由二氧化碳压缩机通入二氧化碳增加氨的吸收效果；所述二氧化碳压缩机提供的二氧化碳出口压力、温度和流量依据生产实际情况进行设定并调整；所述低压吸收塔1、常压吸收塔2和所述排气筒3中加入二氧化碳的量依据尿素装置生产实际情况确定。

所述喷淋冷却装置包括喷淋装置一3-3、喷淋装置二3-4、循环泵7和冷却器8；所述上层填料段3-1上通过喷淋装置一3-3喷脱盐水；所述排气筒3底部的洗涤液经循环泵7打至冷却器8进行降温，降温后的洗涤液通过喷淋装置二3-4喷入下层填料段3-2上方。出循环泵7的一部分含氨洗涤液去蒸氨、深度水解或烟气脱硫工段进行回收。所述冷却器8冷却后的循环洗涤液温度及氨含量依据生产实际情况进行设定并调整。所述排气筒3底部的洗涤液液位依据生产实际情况进行设定和调整。所述喷淋装置一3-3喷脱盐水的流量依据生产实际情况进行设定和调整。

具体的，在现有系统（如图2所示）的基础上，对排气筒3进行改造，在排气筒3的下部增加两层填料段，即上层填料段3-1和下层填料段3-2，并在上层填料段3-1上方喷脱盐水，排气筒3下部的洗涤液（即脱盐水经过上层填料段3-1和下层填料段3-2后落入排气筒3底部的液体）经循环泵7打至冷却器8进行降温，降温后的洗涤液进入下层填料段3-2上方，对进入排气筒3的尾气进行初步洗涤吸收；出循环泵7的一部分含氨洗涤液去蒸氨、深度水解或烟气脱硫等工段进行回收。

将低压吸收塔1尾气就地排放口进行封堵，引入排气筒3，经洗涤液吸收后集中排放。为保证吸收效果及系统运行安全，将低压吸收塔1尾气进入位置设置在排气筒3下部洗涤液液面以下。

常压吸收塔2的尾气进入排气筒3填料段下部，经洗涤吸收后排放。

氨水槽4、尿液槽5和事故槽6的尾气也经过排气筒3的填料段进行洗涤吸收后集中排放。

所述二氧化碳压缩机在低压吸收塔1、常压吸收塔2和排气筒3底部通入二氧化碳，通过二氧化碳的作用增加氨的吸收效果。

所述常压吸收塔2也可以依据生产实际情况不通入二氧化碳。

工作原理：

来自高压洗涤器的尾气进入低压吸收塔1的下部，自下而上经填料层与工艺冷凝液或脱盐水逆流接触，去除大部分氨后的尾气进入排气筒3集中放空。来自蒸发或低压分解工段的尾气进入常压吸收塔2下部，自下而上经填料层与低压吸收塔1来的工艺冷凝液或脱盐水逆流接触，去除大部分氨后的尾气进入排气筒3集中放空。

在常压吸收塔2经填料层洗涤尾气后的工艺冷凝液进入氨水槽4。氨水槽4、尿液槽5和事故槽6中的排放气分别进入排气筒3集中放空。

在低压吸收塔1、常压吸收塔2和排气筒3底部通入二氧化碳，通过二氧化碳的作用增加氨的吸收效果，反应方程式如下:

co2+nh3+h2o=nh4hco3

或co2+2nh3+h2o=(nh4)2co3

或co2+2nh3=nh2coonh4

根据二氧化碳和氨的相对量不同，发生的反应不同。

实施例

以年产80万吨尿素为例：低压吸收塔1中的尾气排放量为687m³/h，氨含量0.19%；常压吸收塔2中的尾气排放量为200m³/h，氨含量为3.86%。

按现有技术（如图2所示）进行处理时：

低压吸收塔1排出的尾气中氨含量约为250ppm；排气筒3排出的尾气中氨含量约为510ppm。

采用本发明一种尿素生产尾气氨治理超低排放系统处理时：排气筒3底部的洗涤液液位控制在800～1400mm；所述冷却器8冷却后的循环洗涤液温度为30-35℃、氨含量约为2.5%；所述喷淋装置一3-3喷脱盐水的流量控制在6-10m³/h；来自二氧化碳压缩机出口0.9mpa、40℃的二氧化碳，约200-300nm³/h进入低压吸收塔1底部液面以下，约600-700nm³/h进入排所筒3底部液面以下。具体的数值可以依据实现生产量及生产过程进行调整。（本实施例中常压吸收塔2未通入二氧化碳）

低压吸收塔1排出的尾气进入排气筒3处理后集中排放，经第三方检测机构进行检测，提供的检测报告中显示排气筒3排出的尾气中氨含量约为1.2ppm。

可见，一种尿素生产尾气氨治理超低排放系统处理的尾气效果显著。

综上所述，本发明在低压吸收塔、常压吸收塔和排气筒的底部通入二氧化碳，使二氧化碳与尾气中的氨发生反应，对氨进行了固定，因此大大降低了排气筒出口氨的含量；同时与排气筒中设置的上层填料段和下层填料段的洗涤过程相配合，进一步保证了尾气中氨的处理效果。