复混肥生产装置湿式洗涤方式的比较

Comparison of Wet Cleaning Processes for Compound Fertilizer Production Units

郭岩 Yan Guo , 宋安新 Anxin Song

中国-阿拉伯化肥有限公司河北秦皇岛 066003 Sino-Arab Chemical Fertilizer Co., Ltd. Hebei Qinhuangdao 066003

摘要：

概述了复混肥生产中含尘尾气水洗除尘工艺和蒸汽扑捉工艺的流程和特点，对2种除尘工艺的除尘效率和生产成本进行了比较。根据粉尘回收后处理的难易程度，对于不易吸湿性肥料可采用水洗除尘工艺，而易吸湿性肥料可采用蒸汽扑捉工艺。

关键词：

含尘尾气; 湿式洗涤; 比较;

Abstract：

The process flows and characteristics of water washing dedust process and steam dust precipitation process for dustladen tail gas from compound fertilizer production are summarized, a comparison is made in terms of dedust efficiency and production cost between the 2 dust removal processes. Based on how difficult to handle after dust recovery, for fertilizers of low hygroscopicity, the water washing dedust process can be adopted, while fertilizers with high hygroscopicity, steam dust precipitation process can be used.

Keyword：

dustladen tail gas; wet cleaning; comparison;

在复混肥生产中，排放尾气中的粉尘是影响环境的一个重要因素，一般采用湿式洗涤工艺加以处理。湿式洗涤工艺可以分为水洗除尘和蒸汽扑捉，经这2种工艺处理后的尾气均能达到环保排放指标要求。

1 湿式洗涤工艺流程

1.1 水洗除尘工艺流程

复混肥除尘装置一般分为2级，第1级采用离心除尘或重力除尘，即采用旋风分离器或沉降室除尘，第2级采用湿式洗涤工艺除尘。

以文氏管洗涤器和循环洗涤塔为例，水洗除尘工艺流程见图 1。

图 1

水洗除尘工艺流程

来自一级分离的尾气进入文丘里减缩管，气流速度增大，同时在文丘里喉管处加入洗涤水。由于文丘里喉管处气流速度达到最大，在高速气流的冲击下，洗涤水被雾化，气液两相得到充分混合，尘粒与水滴不断碰撞并凝聚成更大的颗粒。然后气流进入文丘里渐扩管，其速度逐渐降低，静压得到一定的恢复。已经凝聚的颗粒经连接风管切向进入洗涤塔，在惯性力的作用下使气流得到净化。

1.2 蒸汽扑捉工艺流程

蒸汽扑捉是在含尘气体切向进塔之前与蒸汽密切接触，尘粒在除尘塔内与器壁发生惯性碰撞而被除去，其工艺流程见图 2。

图 2

蒸汽扑捉工艺流程

在蒸汽扑捉工艺中，文丘里管只作为通道，不起其他作用。蒸汽是雾化水汽，容易与气相密切接触，使蒸汽凝结在粉尘上，润湿后的细小粉尘有充分的机会互相凝并成大颗粒。为了减小气流的阻力，蒸汽管道不宜与风管垂直连接。

2 除尘效率比较

2种工艺除尘效率比较见表 1。

表 1

2种工艺除尘效率比较

洗涤方式	进洗涤塔粉尘量/ (kg·h^-1)	出洗涤塔粉尘量/ (kg·h^-1)	除尘效率/%
水洗除尘	194.30	4.60	98.11
水洗除尘	233.70	3.30	98.11
蒸汽扑捉	194.30	12.56	93.00
蒸汽扑捉	233.70	17.40	93.00

由表 1可看出，水洗除尘工艺的除尘效率比蒸汽扑捉工艺高5.11%。

3 生产成本比较

2种工艺生产成本比较见表 2。

表 2

2种工艺生产成本比较

项目	吨产品消耗	单价	生产成本/(元·t^-1)
项目	吨产品消耗	单价	水洗除尘	蒸汽扑捉
注：1)蒸汽参数为(0.50±0.05)MPa。
蒸汽耗¹⁾	0.128 t	72.00元/t		9.20
电耗	4.53 kW·h	0.49元/ (kW·h)	2.22
设备维护费			0.26
水耗	0.002 4 t	5.00元/t	0.01
合计			2.49	9.20

由表 2可看出，水洗除尘的生产成本比蒸汽扑捉低6.71元/t。

4 工艺特点

4.1 水洗除尘工艺的特点

(1) 与蒸汽扑捉工艺相比，水洗除尘工艺的除尘效率高5%以上，吨产品生产成本低6.71元。

(2) 工艺流程长，需要的辅助设备多，基本投资比蒸汽扑捉工艺大。

(3) 水溶液需进行脱水处理，含水固体物需作进一步处理，不能直接返回生产系统。

(4) 外界环境温度降低时，水溶液中的盐类将过饱和析出，易造成管道结晶堵塞。

4.2 蒸汽扑捉工艺的特点

(1) 工艺流程短，基本建设投资低。

(2) 对于大部分肥料品种，扑捉下的粉尘含水质量分数＜10%，可直接返回生产系统。

(3) 容易在洗涤塔塔壁上形成黏附层，当气速控制不当或塔底积尘量大时，容易形成夹带而飘尘；

(4) 当气速与蒸汽量不匹配时，粉尘含水量较高。

(5) 与水洗除尘工艺相比，除尘效率相对较低，生产成本相对较高。

5 结语

结合多年的实际生产经验，根据上述2种除尘工艺的特点，为了减轻复混肥生产装置的粉尘污染、保证废水零排放，根据粉尘回收后处理的难易程度，对于不易吸湿性肥料可采用水洗除尘工艺，如硝基复合肥的生产；对易吸湿性肥料可采用蒸汽扑捉工艺，如夏季生产尿基复合肥等。