[发明专利]脲修整和废气处理工厂以及方法

说明书

本发明涉及用于含脲的材料的修整方法、用于修整含脲的材料的工厂、修改现有工厂的方法、以及用途。本发明公开了用于防止管道堵塞的方法，所述管道用于修整部分与处理部分之间的废气。

技术领域

本发明涉及脲和含脲的肥料的生产，尤其涉及脲修整。具体地讲，本发明涉及将废气(即，包含脲和氨的废气)从修整部分传送至废气处理部分。处理部分例如用于粉尘洗涤和/或酸洗涤以从废气中除去脲和/或氨。在修整部分中，通常使含脲的熔体固化以产生例如脲颗粒，脲硝酸铵(UAN)颗粒或脲硫酸铵(UAS)颗粒。

背景技术

脲工厂通常包括用于将含脲的液体流(例如脲熔体)固化成含脲的固体产物的修整部分。常见的修整部分为造粒塔和造粒机。造粒塔和造粒机使用冷却空气，因此作为废气产生被含脲的粉尘和氨污染的空气流。脲粉尘通常包括含有例如脲、UAS或UAN的亚微米颗粒。在将经处理的废气流(清洁的空气流)排放到大气中之前，需要处理这种废气以除去固体和氨的主要部分(或甚至基本上全部)。废气处理通常是必要的，以符合限制所允许的脲和氨排放的环境规定。从气体流中回收组分(诸如脲和氨)也在经济上是期望的。这提高了工厂的效率。

脲粉尘的去除本身具有挑战性，因为废气(主要是空气)的量很大，而脲粉尘的浓度低。约1500公吨/天的相对较小的脲造粒塔的示例性指示空气流为500000Nm³/hr。较大的脲造粒塔可例如具有1.0×10⁶Nm³/hr的空气流，例如具有约2500公吨/天或甚至更高的脲容量。其中的脲粉尘的典型浓度为约0.02重量％。此外，脲粉尘的一部分具有亚微米尺寸。满足当前的标准意味着需要去除此亚微米脲粉尘中的大部分。

一种造粒塔可以例如具有例如60m至80m的高度。较小的工厂可以具有50m或更小的自由下落路径。最大的工厂中的一些具有125m高的造粒塔。据报道，一些现有的脲造粒塔的脲粉尘排放超过200mg/Nm³。

较老的造粒塔经常未经任何粉尘消减或氨消减处理就直接向大气中排放废气。塔式构造通常在其顶部上设置最大可用空间和可由其结构支撑的最大附加重量，因此作为改造的一部分安装在顶部上的任何消减系统的设计受到限制。现有的排放消减技术通常需要大而重的风扇或泵来克服它们所需的额外压降。粉尘捕集的效率越大，所需的压降越大，尤其是在处理亚微米颗粒去除时。许多废气处理系统由于其重量而不适于安装在现有的造粒塔的顶部上，但可安装在地平面或接近地平面(例如，入口在0m至20m的高度处)。这可涉及首先通过管道(例如导管)将废气排放到较低的高度，并且因此还涉及从脲造粒塔的顶部至约地平面的导管的构造。导管一般布置在造粒塔的外部。

废气处理一般在单独的处理部分(排放消减部分)中进行，其具有由来自脲修整部分的管道连接的用于废气的入口。一般来讲，连接管道可具有用于暴露于外部环境的主要部分的壁。该环境可具有低温，诸如低于0℃或低于-10℃，例如过夜或冬季。

废气处理通常包括用水溶液洗涤以除去粉尘(洗涤)，或用酸溶液洗涤气体流以通过转化为铵盐(酸洗涤)除去氨，或两者串联或同时进行。如果将粉尘洗涤和酸洗涤两者串联使用，则通常首先进行粉尘洗涤。如果它们同时进行，则将脲与铵盐如UAS和UAN混合。在洗涤器中，将洗涤液体(例如溶液)以例如共流和/或逆流的形式喷雾到气体流中。洗涤溶液通常循环以便具有期望的脲浓度。将吹扫流从洗涤器中去除，并且例如在粉尘用水洗涤的情况下，通过再循环至脲工厂以回收脲来处理。

通常，使用例如除雾器从处理部分中的气体流中除去其余的洗涤小滴。有时，需要组合不同工作原理的设备，以实现废气处理部分的充分清洁，从而符合排放规定。其它类型的消减设备的示例是湿式静电除尘器和文丘里洗涤器。因此，必要的设备将具有一定的重量和尺寸。