[发明专利]一种降低尿素造粒塔尾气氨含量的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及颗粒尿素制备领域，具体涉及一种在尿液蒸发造粒过程中降低造粒塔尾气含量的生产工艺。

背景技术

尿素，又称碳酰胺(carbamide)，是一种白色晶体。最简单的有机化合物之一。作为一种中性肥料，尿素适用于各种土壤和植物。它易保存，使用方便，对土壤的破坏作用小，是目前使用量较大的一种化学氮肥。工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下合成尿素。尿素在酸、碱、酶作用下(酸、碱需加热)能水解生成氨和二氧化碳。

在常压下，尿素的熔点温度为132.7℃，在自然环境中可保持稳定的固态。无论作为工业原料还是作为农业用化学肥料，尿素产品基本上都是以近似于球形的颗粒形状供应市场。因而需要造粒装置对制备尿素进行造粒处理。

尿素造粒塔是一种制造颗粒尿素的装置，其过程是将尿素容易经蒸发浓缩至99.5％以上，所得的135～137℃的尿素熔体经熔融尿液泵送至造粒塔顶，由造粒喷头喷淋成液滴坠落，与空气逆流接触，冷却并固化成为0.8～2.5mm粒径的颗粒尿素。

尿素造粒塔在尿液蒸发造粒过程中，造粒塔顶部尾气中飘散大量氨气检测平均值为60ppm，这部分氨气随风由造粒塔顶飘散至大气，造成环境污染。为吸收尾气中的氨气，在造粒塔顶部安装了洗涤回收器，洗涤回收器运行后起到了一定效果，使得尿素造粒塔尾气中氨含量降为40ppm左右，尾气中氨含量仍然较高。然而如何进一步降低制备颗粒尿素工艺的尾气中氨的含量成为颗粒尿素制备领域的技术难题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种降低尿素造粒塔尾气氨含量的生产工艺，能够大大降低尿素造粒塔尾气中的氨含量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种降低尿素造粒塔尾气氨含量的生产工艺，提供能够制备颗粒尿素的尿素造粒塔设备，提供硫酸添加设备；所述硫酸添加设备包括硫酸泵、硫酸输送管线和硫酸质量流量计；所述硫酸泵将硫酸通过硫酸输送管线和硫酸质量流量计计量输送至所述尿素造粒塔设备的造粒喷头的尿素熔体进口管。

从颗粒尿素工艺的尾气的成分上来分析，由于尾气中含有氨，而根据普通化学酸碱中和的理论来看，提供酸将尾气中的氨吸收，从而能够降低氨含量。然而在颗粒尿素制备领域中，由于尿素在酸性条件下能够水解生成氨与二氧化碳，且其目的是为了制备颗粒尿素而不是制备复合肥，因而想制备颗粒尿素的工艺中添加酸，不仅无法降低尾气中氨的含量，而且会使部分尿素分解导致尾气中氨含量的增加，所以在颗粒尿素制备领域中，添加酸无法作为降低尾气氨含量的常规手段。

本发明的发明人通过若干次试验发现，当向造粒喷头的尿素熔体进口管中泵入硫酸时，能够大大降低尾气中的氨含量。而在向其他部位加入硫酸时，不仅无法降低尾气氨含量，反而增加了尾气氨含量。而当向造粒喷头的尿素熔体进口管中加入盐酸或硝酸时，由于在制备颗粒尿素过程中的温度较高，容易使形成的盐分解或发生氧化还原反应，从而无法降低氨含量或增加尾气氮氧化物的含量，从而污染环境。

造粒喷头前加入硫酸，这样硫酸与尿素熔体汇合后立即送往喷头造粒形成尿素颗粒，减少硫酸与尿素熔体的接触时间，硫酸只与尿素熔体中游离氨反应，而不会和尿素熔体产生其他副反应。

本发明的目的之二是提供一种用于上述生产工艺的生产装置，包括能够制备颗粒尿素的尿素造粒塔设备和硫酸添加设备；所述硫酸添加设备包括硫酸泵、硫酸输送管线和硫酸质量流量计；所述硫酸泵和硫酸质量流量计布置在所述硫酸输送管线上，所述硫酸输送管线的出口连接在所述尿素造粒塔设备的造粒喷头的尿素熔体进口管上。

本发明的目的之三是提供一种上述生产工艺或生产装置在制备颗粒尿素中的应用。

本发明的有益效果为：

本发明实现了造粒塔放空氨含量从40ppm降低到17ppm，大大降低了尾气氨含量，改善了环境。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的降低尿素造粒塔尾气氨含量的生产工艺的工艺流程图；

其中，1.熔融尿液泵，2.熔融尿液流量计，3.尿素造粒塔，4.硫酸泵，5.硫酸质量流量计。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。