專利名稱：尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置及回收方法
技術領域：
本發明涉及一種粉塵回收裝置及方法，具體的說是一種尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置和回收方法。
背景技術：
目前大部分化肥生產企業中，尿素造粒塔的尾氣中通常都夾帶有不可忽視的尿素粉塵和氨氣，有易溶于水的尿素粉塵、氨和不易溶于水縮合物，特別是現在，大多數廠家在原有造粒塔不變的情況下，擴大生產規模。有的廠家在4萬噸/年尿素的基礎上改造成20 萬噸/年尿素，造粒塔排放的粉塵等有害物質量隨著生產的擴大不斷增加，尾氣含粉塵濃度一般在300-700 mg / Nm3,對環境污染日益嚴重；一般情況下，年產20萬噸造粒塔可對半徑6Km范圍內的環境造成污染，形成腐蝕作用較強的大氣環境。現有的一些化肥生產企業在塔頂除塵上多采用灑水除塵，但是因為含塵氣體通常具有較高的溫度，在除塵的過程中氣體中的熱量使水汽蒸發，同時會蒸發大量的尿素溶液，導致除塵效率低，能源利用率不高，對周邊環境產生污染。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置及回收方法，有效的提高造粒塔的粉塵回收率，并能減少對環境的污染。為了解決以上技術問題，本發明提供一種尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置，包括造粒塔塔體和設置在塔體內的接受盤；在所述塔體頂部安裝有圓柱形粉塵回收室，所述粉塵回收室直徑大于所述塔頂出氣孔直徑，在所述粉塵回收室的上下兩端設有灑淋器，兩端灑淋器之間安裝由傾斜隔板組成的填料吸塵裝置，所述填料吸塵裝置的傾斜隔板與水平面的夾角小于90°，所述傾斜隔板的傾斜方向一致，在所述傾斜隔板的下端折邊，所述折邊方向與水平面垂直；所述接受盤底端接有料管與過濾器相連，所述過濾器的出料口經控料閥門接循環泵，再經管道將所述循環泵出口與所述粉塵回收室內上下兩端的灑淋器相連；所述過濾器與控料閥門之間接有通向蒸發器的支管和濃度檢測裝置，所述控料閥門與所述循環泵之間設有補水支管。首先，本發明合理的在塔頂回收室設置了上下灑淋器，下端灑淋器噴灑出的水霧將含塵氣體中大部分的顆粒吸收，聚成重液滴掉落至塔內的接受盤，形成“一次吸收”；剩余的細小粉塵顆粒在上端灑淋器的灑落的水霧作用下，在吸塵填料上再次充分吸收，將氣體中的絕大部分粉塵除去，形成“二次吸收”；由此可見，本發明巧妙的設置了上下灑淋器，從而對顆粒形成二次吸收，充分利用水霧吸塵達到吸收充分的目的。另外，本發明科學的在上下灑淋器之間設置了由傾斜隔板組成的填料裝置，間隔設置的傾斜隔板為氣流上升提供了通道，由于傾斜設置，更起到導流的作用；另外，多塊傾斜隔板也給上下的氣液液固提供了充足的傳質傳熱面積，增加接觸時間，有利于粉塵吸收； 位于隔板下端的折邊一方面更有利于氣流的上升，加大了導流效果，另一方面又給吸塵后下降的液滴提供了導流作用，有利于吸收后的液滴下范，從而起到“雙向導流”作用，降低流動阻力，減少動力設備的運載負荷。再則，本發明通過在過濾器的出口處設有通向蒸發系統的支管，根據在支管口處的濃度檢測裝置的信息來控制控料閥、補水支管閥和通向通向蒸發系統的支管閥門的開啟或關閉，可以確保整個系統的運轉正常，并能及時的將回收的料液回收利用，減少因高濃度料液蒸發而造成的二次污染。本發明進一步限定的技術方案是前述的尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置，所述傾斜隔板與水平面夾角呈30° 60°，所述傾斜隔板的板間距為200mm 300 mm，有利于形成的液滴能夠順利快速的流淌至塔內，提高粉塵的吸收率。前述的尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置，所述傾斜隔板通過橫筋板固定安裝在所述粉塵回收室內壁上，保證了傾斜隔板在氣流的沖擊下，不發生變形移動，使傳質傳熱效率更
尚ο前述的尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置，所述粉塵回收室上下兩端灑淋器的開口方向相對，在粉塵回收室內充滿霧化液滴，能充分的與尿素粉塵結合。進一步的，前述的尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置，所述灑淋器由若干噴霧噴頭均布組合而成。前述尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置的回收方法，包括如下步驟(1)含塵氣體經塔頂出氣孔進入所述粉塵回收室后，與所述粉塵回收室下端灑淋器噴出的霧滴結合，形成液滴落至所述造粒塔體內的接受盤，未與霧滴結合的粉塵向上漂移；(2)剩余含塵氣體在所述由傾斜隔板組成的填料吸塵裝置上與粉塵回收室上端灑淋器噴出的霧滴進行傳質傳熱，吸收含塵氣體中的尿素粉塵和氣氨形成液滴流至造粒塔體內的接受盤內，不凝氣體和惰性氣體由所述粉塵回收室頂端排氣孔排出；(3)在所述接受盤內的尿素溶液經管道流至過濾器過濾后，若尿素溶液濃度高于18%，則由管道送至蒸發系統，關閉或減小控料閥門， 同時開啟補水支管給循環泵供水；若經過濾器過濾后的溶液濃度不高于18%，則由循環泵送至塔頂灑淋器進行吸收循環。本發明的有益效果是本發明結構合理、操作簡單，采用在造粒塔上部安裝高度為 3米左右的粉塵回收室，并且設計粉塵回收室的出熱氣口直徑大于原塔出熱氣口直徑，使粉塵出塔就減速，粉塵自然下落，減輕了吸塵填料的負荷，使吸收效果更好；含塵熱氣通過粉塵回收室，在吸塵填料上與上下部的灑淋的水霧進行傳熱傳質，將尿素粉塵和氣氨充分的吸收，達到除塵的目的；在造粒塔頂部不再有很多霧化水汽散出，即便散發出去的水汽也只含有很少量的尿素溶液，本發明把尿素以溶液的形式回收再利用，大大降低了對環境的污染，本套結構的有效回收效率可達到80 %以上。
圖1為本發明實施例流程示意圖。圖2為本發明的傾斜隔板填料吸塵裝置結構示意圖。
具體實施例方式實施例1本實施例提供的一種尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置，結構如圖1所示，包括造粒塔塔體1和設置在塔體內的接受盤2 ；在所述塔體頂部安裝有圓柱形粉塵回收室3，在塔頂形成中部熱氣室；所述粉塵回收室直徑大于所述塔頂出氣孔直徑，在所述粉塵回收室的上下兩端設有由若干噴霧噴頭均布組合而成灑淋器4，噴頭方向相對設置；在兩端灑淋器之間安裝由傾斜隔板組成的填料吸塵裝置5，所述傾斜隔板的傾斜方向一致，在所述傾斜隔板的下端6折邊，所述折邊方向與水平面垂直，傾斜隔板通過橫筋板13固定安裝在所述粉塵回收室3的內壁上，保證了傾斜隔板在氣流的沖擊下，不發生變形移動，使傳質傳熱效率更高； 所述接受盤2底端接有料管與過濾器7相連，所述過濾器的出料口經控料閥門8接循環泵 9，再經管道將所述循環泵9出口與所述粉塵回收室內上下兩端的灑淋器4相連；所述過濾器7與控料閥門8之間接有通向蒸發系統的支管10和濃度檢測裝置，所述控料閥門8與所述循環泵9之間設有補水支管11。 在本實施例中，因為吸塵填料的設計關系著整套粉塵回收裝置的成敗，為此設計了多種傾斜隔板的模型，如圖2所示，通過對比和現場實驗，取出一組最佳模型
序號αh使用效果第一組90°200mm傳質除塵效果很差，氣體通過流暢第二組70°200mm傳質除塵效果一般，氣體通過較流暢第三組60°200mm傳質除塵效果較好，氣體通過很流暢第四組45°200mm傳質除塵效果很好，氣體通過也很流暢第五組30°200mm傳質除塵效果較好，氣體通過流暢
通過對比上表中各組模型的使用情況，選定45°為傾斜隔板的使用角度，接下來又根據每種霧滴噴撒和含塵氣體傳質傳熱的流動性的差異確定傾斜隔板的板間距選定h為 250mmo本發明是工作流程尿素造粒塔內的含塵氣體進入熱氣室12，大顆粒的尿素粉塵落在熱氣室底部的接受盤2，其余含塵熱氣繼續上升擴散進入粉塵回收室3 (粉塵回收室出氣口截面約是熱氣室出氣口截面的2倍)，這時的尾氣流速將減慢一倍，部分粉塵下落在粉塵回收室3里，含塵氣體再繼續上升，進入由傾斜隔板組成的填料吸塵裝置5，熱氣通過填料吸塵裝置5與上部灑淋下來的水和下部灑淋的水進行傳熱傳質、尿素粉塵和氣氨徹底吸收，溶解了尿素粉塵和吸收了氨的水形成濃度低的水溶液后繼續往下流，與粉塵回收室3 里的沉積的粉塵接觸進行溶解，在流入熱氣室底部的接受盤2，與接受盤里的大顆粒粉塵接觸溶解，就得到濃度較高約18-20% (重量比)尿素溶液，經過下液管道流經過濾器流到尿素蒸發系統制成成品；如果溶液濃度低則通過控料閥門8以及管道進入造粒塔下的循環泵 9，經過加壓后通過管道進入灑淋器進行上下灑淋，再吸收粉塵和氨氣流入下部熱氣室底部形成循環回收；補水支管11可用含有一定壓力的尿素廢液在泵的進一口補入定量的水，以填補送入蒸發系統而損失的水分，保證系統循環能夠正常運轉。除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。
權利要求
1.一種尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置，包括造粒塔塔體和設置在塔體內的接受盤；其特征在于在所述塔體頂部安裝有圓柱形粉塵回收室，所述粉塵回收室直徑大于所述塔頂出氣孔直徑，在所述粉塵回收室的上下兩端設有灑淋器，兩端灑淋器之間安裝由傾斜隔板組成的填料吸塵裝置，所述填料吸塵裝置的傾斜隔板與水平面的夾角小于90°，所述傾斜隔板的傾斜方向一致，在所述傾斜隔板的下端折邊，所述折邊方向與水平面垂直；所述接受盤底端接有料管與過濾器相連，所述過濾器的出料口經控料閥門接循環泵，再經管道將所述循環泵出口與所述粉塵回收室內上下兩端的灑淋器相連；所述過濾器與控料閥門之間接有通向蒸發器的支管和濃度檢測裝置，所述控料閥門與所述循環泵之間設有補水支管。
2.根據權利要求1所述的尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置，其特征在于所述傾斜隔板與水平面夾角呈30° 60°，所述傾斜隔板的板間距為200mm 300 mm。
3.根據權利要求2所述的尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置，其特征在于所述傾斜隔板通過橫筋板固定安裝在所述粉塵回收室內壁上。
4.根據權利要求1所述的尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置，其特征在于所述粉塵回收室上下兩端灑淋器的開口方向相對。
5.根據權利要求4所述的尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置，其特征在于所述灑淋器由若干噴霧噴頭均布組合而成。
6.一種尿素造粒塔塔頂粉塵回收方法，其特征在于包括如下步驟(1)含塵氣體經塔頂出氣孔進入所述粉塵回收室后，與所述粉塵回收室下端灑淋器噴出的霧滴結合，形成液滴落至所述造粒塔體內的接受盤，未與霧滴結合的粉塵向上漂移；(2)剩余含塵氣體在由傾斜隔板組成的填料吸塵裝置上與粉塵回收室上端灑淋器噴出的霧滴進行傳質傳熱，吸收含塵氣體中的尿素粉塵和氣氨形成液滴流至造粒塔體內的接受盤內，不凝氣體和惰性氣體由所述粉塵回收室頂端排氣孔排出；(3)在所述接受盤內的尿素溶液經管道流至過濾器過濾后，若尿素溶液濃度高于18% (重量比)，則由管道送至蒸發系統，關閉或減小控料閥門，同時開啟補水支管給循環泵供水；若經過濾器過濾后的溶液濃度不高于18% (重量比)，則由循環泵送至塔頂灑淋器進行吸收循環。
全文摘要
本發明公開了一種尿素造粒塔塔頂粉塵回收裝置，包括造粒塔塔體和設置在塔體內的接受盤；在塔體頂部安裝有圓柱形粉塵回收室，粉塵回收室直徑大于塔頂出氣孔直徑，在粉塵回收室的上下兩端設有灑淋器，兩端灑淋器之間安裝由傾斜隔板組成的填料吸塵裝置；接受盤底端接有料管與過濾器相連，過濾器的出料口經控料閥門接循環泵，再經管道將循環泵出口與粉塵回收室內上下兩端的灑淋器相連；過濾器與控料閥門之間接有通向蒸發器的支管，控料閥門與循環泵之間設有補水支管。本發明采用尿素造粒塔尾氣過濾洗滌吸收裝置不僅保護環境，更重要的是回收有效價值，減少資源的浪費，可對裝置的投資能夠很快收回。
文檔編號B01D50/00GK102350162SQ20111020822
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月22日 優先權日2011年7月22日
發明者姚恒龍 申請人:鎮江市恒升達化工科技有限公司