降低来自尿素造粒车间的气溶胶排放同时回收所得的洗涤器渗料的方法技术

本发明专利技术涉及用于降低来自尿素造粒车间的气溶胶排放同时回收所得的洗涤器渗料的方法，所述方法具有·造粒机，所述造粒机由浓缩的尿素溶液制备尿素并且蒸发包含的水，产生尿素粒子并且排出灰尘、氨和氰酸铵，和·之后的洗尘或除尘阶段，和·之后的酸洗阶段，造成主要包含气溶胶的第一流和包含铵盐的第二流，和·之后的具有喷射和收集设备的气溶胶阶段，释放排出空气的第一流和氰酸铵和水的第二流，和·氰酸铵和水的气溶胶阶段的第二流被回收至尿素造粒车间或尿素肥料车间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于降低由于尿素造粒车间中的气溶胶排放造成的可见顺风烟羽不 透明度的方法。该过程还包括回收所得的洗涤器渗料。所述方法描述了已知的在造粒机中 制备尿素粒子，所述造粒机与具有创造性的一系列过程步骤连接，所述过程步骤捕获副产 物例如氰酸铵、氨和水。氰酸铵通常以气溶胶的形式获得，所述气溶胶造成可见顺风分离烟 羽不透明度。本专利技术还涉及使用相关方法制备尿素粒子的设备。
技术介绍
尿素通常通过使浓缩的尿素熔体结晶而制得。将熔体引入造粒机，所述造粒机在 高温下进行造粒并且蒸发熔体中的水。所得的经造粒的颗粒通常以准备用于期望应用的形 状获得。由于高温，一部分尿素根据可逆反应转化成氰酸铵。分别的化学反应式为： 当将该溶液喷入造粒机时，大部分氰酸铵蒸发成气态氨和氰酸。 因此造粒机中也排放順3和H0CN。通过缩合反应产生气溶胶，所述气溶胶产生顺 风分离烟羽不透明度。 因此可以通过降低可冷凝蒸汽的浓度和微细颗粒（所谓的气溶胶）的叠加浓度来 降低烟羽的不透明度。气溶胶为直径为亚微米范围至10ym尺寸的悬浮的液体或固体颗 粒。直径大约等于可见光的波长（0.4至0.8iim)的颗粒具有最大的散射作用并且造成最 高的不透明度。对于给定的质量排放速度，更小的颗粒相比于更大的颗粒造成更高的不透 明度效果。 氰酸铵进一步与水分解成碳酸铵。 在高温下碳酸铵最终造成二氧化碳、氨和水的形成。 4. (NH4) 2C03-2HN3+C02+H20 在酸溶液（小于pH5)中，氰酸盐迅速水解。在更高的温度下反应过快而无法测 量，因此氰酸盐可以被视为不存在于酸反应混合物中。EP2119489A1描述了已知的在造粒机中制备尿素粒子，所述造粒机与尿素回收系 统15连接（如图1中所示），所述尿素回收系统15包括回收单元15,所述回收单元15将 排出的氰酸氨和水转化回尿素。恢复原状的尿素为液相，然后使液相回流至除尘或洗尘系 统8。在该方法中将造粒机5的含尘空气7进料至洗尘器8,所述洗尘器8使用浓度较低的 尿素溶液除去粗尘。该洗尘器8释放包含氨、二氧化碳、水和气溶胶10的残余空气。气溶 胶主要包含氰酸铵和一部分非常微细的尿素升华物。将气溶胶进料至尿素回收单元11，在 所述尿素回收单元11中产生尿素。 尿素车间中的另一个问题是铵盐，所述铵盐包含在如上所示的造粒机的空气中， 在过程中不产生并且在现有的尿素设施中不能容易地再循环。常规的尿素制备设施因此仅 具有如下选择从而减少来自造粒车间的气态氨的排放和水解的气溶胶： ?浓缩稀释的铵盐溶液直至达到可以被其它车间使用的浓度，例如NPK， ?制备具有高硫含量的UAS(尿素/硫酸铵）肥料， ?制备UAN(尿素/硝酸铵）溶液， ?当使用配备有例如W020100650535A1中教导的洗涤器系统的造粒过程时，与洗 涤器溶液混合。在W020100650535A1中描述了通过就其本身而言完整的封闭系统对废气进 行洗涤并且回收洗涤器渗料，在所述封闭系统中铵盐完全包含在过程中。 因此显而易见的是结合如W02010/060535A1中所述的整合车间和EP2119489A1中 描述的专利技术从而降低由于浓缩气溶胶造成的可见顺风分离烟羽不透明度。 然而清洗步骤的过程和顺序具有许多缺点。首先，由于必须使用高温设备，因此气 溶胶渗料的再循环比较昂贵。此外，如果在EP2119489A1的最后酸洗步骤中使用硝酸，由于 硝酸铵溶液的吸湿特性，该溶液将从空气流中吸水。该效应使人分心，因为不能达到希望的 45%的高铵盐浓度。如果铵盐浓度应当被重新整合至过程中（如W02010/060535A1中所 述），所述高浓度是期望的。该问题显示在表1中。 表1:在EP2119489A1中所述的过程的图1中所示的三个不同点处的特定参数 a:尿素溶液^界/界b:40°C下尿素溶液上水的分压，以kPa计c:40°C下空气的相对湿度，以％计d:每单位质量潮湿气体的水蒸气的比湿质量，以kg计e:40°C下水饱和空气的分压，以kPa计f:40°C下空气的相对湿度，以％计g:每单位质量潮湿气体的水蒸气的比湿质量，以kg计 h:硝酸铵溶液％w/wi:40°C下硝酸铵溶液上水的分压，以kPa计j:40 °C下空气的相对湿度，以％计k:每单位质量潮湿气体的水蒸气的比湿质量，以kg计 表1中清楚地显示了铵盐溶液的干燥能力。在点B(点B表征图1的气溶胶阶段 11之后的空气流动）处，如f中所示的空气的相对湿度为100%。因此离开酸洗涤器13的 铵盐流26被来自空气湿度的吸收水稀释并且不能容易地再循环至过程中。
技术实现思路
因此期望寻找一种解决上述问题的过程，所述过程捕获副产物氰酸铵、氨和水并 且从来自尿素造粒的副产物中分离通常以可分离气溶胶的形式或者以微细颗粒的形式获 得的氰酸铵。此外，所述期望的过程应当将铵盐回收至制备过程中。所述期望的过程还应 当供应洗涤系统用于进行相关过程。 本专利技术特别要求保护用于降低来自尿素造粒车间的气溶胶排放同时回收所得的 洗涤器渗料的方法，所述方法具有 ?造粒机，所述造粒机由浓缩的尿素溶液制备尿素并且蒸发包含的水，产生尿素粒 子并且排出灰尘、氨和氰酸铵，和 ?之后的洗尘或除尘阶段，和 ?之后的酸洗阶段，造成主要包含气溶胶的第一流和包含铵盐的第二流，和 ?之后的具有喷射和收集设备的气溶胶阶段，释放排出空气的第一流和氰酸铵和 水的第二流，和 ?氰酸铵和水的气溶胶阶段的第二流被回收至尿素造粒车间或尿素肥料车间。 出人意料地发现，EP2119489A1中所述过程的过程步骤的顺序的改变允许摆脱如 上所述的铵盐的稀释问题。因此源自本专利技术的过程的铵盐可以进行进一步处理而无需浓 缩。 造粒步骤中的过程条件通常为尿素造粒通常使用的过程条件。作为造粒的起始 材料的尿素溶液的通常浓度为90至99质量％的浓度。用于除尘阶段的进料的浓度可以 为更低的浓度。因此，进入洗尘器的尿素溶液可以具有通常为40至85质量％的更小的浓 度。浓缩步骤可以在任何过程阶段中使用。造粒通常在100至130°C的温度下进行。TO 2005/075383A1中给出了尿素造粒的通常过程。 通常地，在造粒之后，来自造粒的残余空气和灰尘被送往灰尘阶段。该阶段从制备 气体（例如氨，并且通常由氰酸铵和残余尿素组成）中分离大多数灰尘。然后将空气送往 酸洗阶段，造成主要包含气溶胶的第一流和包含铵盐的第二流。该阶段之后是气溶胶阶段， 所述气溶胶阶段分离微细颗粒和气溶胶，所述微细颗粒和气溶胶由绝大部分的氰酸铵和一 部分非常微细的尿素升华物组成。气溶胶阶段有利地装配有特别设计的喷射和收集设备， 所述气溶胶阶段允许合适地分离气溶胶。 本专利技术所使用的用于洗尘和酸洗的洗涤阶段包括一个或多个洗涤器。 在本专利技术的优选的实施方案中，将氰酸铵和水的气溶胶阶段的第二流进料至酸洗 阶段的第二流，该结合的流使用在尿素肥料车间中。根据用于形成尿素/硫酸铵肥料的尿 素肥料车间，可以理解尿素/硝酸铵肥料车间和其它车间。 在该实施方案的替代形式中，将氰酸铵和水的气溶胶阶段的第二流进料至水解阶 段，在所述水解阶段中在酸性条件下产生铵盐，所述铵盐被反馈至酸洗阶段或者用在尿素 肥料车间中。出于该目的，将酸（例如硝酸）进料至水解器。水解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于降低来自尿素造粒车间的气溶胶排放同时回收所得的洗涤器渗料的方法，所述方法具有·造粒机，所述造粒机由浓缩的尿素溶液制备尿素并且蒸发包含的水，产生尿素粒子并且排出灰尘、氨和氰酸铵，和·之后的洗尘阶段或除尘阶段，和·之后的酸洗阶段，造成主要包含气溶胶的第一流和包含铵盐的第二流，和·之后的具有喷射和收集设备的气溶胶阶段，释放排出空气的第一流和氰酸铵和水的第二流，和·氰酸铵和水的气溶胶阶段的第二流被回收至尿素造粒车间或尿素基肥料车间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·波特霍夫，H·弗朗茨拉厄，L·A·范马克，
申请(专利权)人：伍德肥料技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL