(DAP/NPK) 装置尾气洗涤系统改造

念吉红

(云南云天化股份有限公司 云峰分公司，云南 宣威 655413)

云南云天化股份有限公司云峰分公司(以下简称“公司”)磷铵装置设计能力为24万t/a， DAP 14万t/a，NPK 10万t/a。经改造后装置生产能力为30万t/a。现DAP[1]生产能力可达30万t/a。

1 工艺流程

装置设计为预中和氨化粒化法磷铵[2]生产工艺，在生产过程中，先将磷酸与氨按比例在预中和器中反应，生成一定NH3/H3PO4摩尔比的料浆，用泵送至氨化造粒机，再补加一定量的氨，使反应产物达到工艺所要求的NH3/H3PO4摩尔比。氨化粒化器中须同时加入返料。造粒物料经干燥、筛分、冷却、包裹[3]等工序即获得磷铵产品。返料由筛下细粉、除尘系统细粉、大颗粒物料破碎后细粉及部分合格粒度的产品所组成。系统中的各尾气经除尘、洗涤后由烟窗排放。其工艺流程包括中和反应、氨化粒化、干燥、筛分、破碎、冷却、包裹、尾气处理。

在生产磷铵的同时，如果将适量钾盐、硝铵磷等物料加入氨化粒化机，用管式反应器，该流程也可以生产NPK复合肥料，以满足市场的不同需要，因此，具有较大的灵活性[4]。

2 现尾气处理流程

装置尾气主要来自造粒机、冷却机及设备收尘系统。现尾气处理流程[5]为，设备收尘系统尾气经旋风除尘器除尘后与来自中和槽尾气以及造粒机尾气汇集进入RGV文丘里洗涤器，用磷酸洗涤后经风机送至错流卧式洗涤器洗涤。

干燥尾气经旋风除尘器除尘、干燥文丘里洗涤后经风机送至错流卧式洗涤器洗涤，出错流卧式洗涤器洗涤的尾气经烟囱排入大气。

错流卧式洗涤器[6]后段(出氟段)补加工艺水，逐渐向前溢流至洗涤器前段(除氨段)，除氨段多余的洗涤液从循环泵出口送至冷却液封槽，由泵送去冲洗造粒尾气风管，冲洗液回到RGV文丘里液封槽。洗涤器补水量的多少取决于系统水平衡。

3 存在问题及改造目的

3.1 现尾气洗涤系统存在问题

现尾气排放指标虽然满足现行国家标准，但与正处于征求意见的新标准尚有一定差距。尾气主要成分为水蒸气，冬天形成大量“白雾”不易扩散。

3.2 改造目的

满足国家日趋严格的环保排放标准[7]，保证公司的可持续发展。降低尾气湿含量，消除“白雾”现象，提升公司社会形象。

4 方案论证

消除尾气“白雾”现象[8]通常的方法有：降温除湿、电除雾除湿、补加热气体降低水蒸气饱和度等。

电除雾除湿为最近几年发展起来的尾气除湿新技术，优点是技术先进，维护工作少，除湿的同时不引入新的介质。缺点是：投资高(30万t/a装置需要500多万元)；对尾气中未被液滴夹带的其它污染物基本无净化作用或净化效率较低；设备占地面积大，安装位置受限。

补加热气体降低尾气水蒸气饱和度可以起到视觉上的改善，本质上不改变尾气成分。

洗涤降温是较为普遍采用的方式，优点是简单易行，降温除湿的同时对其它污染因子也有较高的净化率；缺点是需要移走较多的热量，从尾气中回收的水需要综合平衡并利用。

根据以上比较并结合公司实际，选择洗涤降温除湿方式。

5 技改

(1)在现有卧式洗涤器后增加一级空塔洗涤，洗涤液送至闲置的8万t/a磷酸凉水塔降温后循环使用，尾气中回收的蒸汽冷凝水送磷酸磨矿使用。

(2)洗涤液用8万t/a磷酸循环水冷水泵送至洗涤塔喷淋洗涤，安装位置不变，根据需要对进出口管作适当改造。

(3)洗涤后热水用8万t/a磷酸循环水热水泵送回凉水塔降温，热水泵需搬迁至洗涤塔旁。

(4)为保证循环洗涤液得到一定的置换，现送磨矿的中水全部送至凉水塔水池，磨矿所需水全部由凉水塔冷水泵供给。

(5)新增玻璃钢洗涤塔一台。

(6)改造首先实施30万t/a复合肥装置，在冷水泵出口预留3万t/a以及10万t/a复合肥装置改造的预留口。30万t/a改造投入运行效果达到预期目的后，再实施3万t/a以及10万t/a复合肥装置尾气洗涤系统改造。

6 技改后流程及效果

6.1 技改后流程

出卧式洗涤器尾气从新增玻璃钢洗涤塔[9]底部进入，与洗涤水逆流接触洗涤降温，洗涤降温后尾气经塔上部的丝网除沫器汽水分离后，通过尾气烟囱排入大气。

出洗涤塔洗涤水经热水泵至8万t/a磷酸循环水冷却塔降温再由冷水泵至洗涤塔[10]循环洗涤。

磨矿所需补水由热水泵送出，不足部分由来自复肥污水处理站的中水补充。

根据系统水平衡和尾气洗涤需要，循环洗涤液也可不经过凉水塔降温而循环洗涤。工艺流程见图1。

图1 技改后工艺流程图Fig.1 Process flow chart after technical transformation

6.2 尾气排放检测数据

尾气排放检测数据见表1。

表1 尾气排放检测数据Tab.1 Test data of exhaust emission

从表1可看出，满足国家日趋严格的环保排放标准[11]，保证公司的可持续发展。降低尾气湿含量，消除“白雾”现象，提升公司社会形象。

7 设备

7.1 喷淋层设置

选用两层外置可拆卸环形喷淋主管+内部可拆卸喷淋支管组合[12]而成、上下两层喷淋环管采用DN250 PN0.6玻璃钢管，每层环管分4段～5段用法兰连接相对固定[13]与平台上，进入塔内支管采用DN50不锈钢管连接于塔壁固定短接，端头安装2″螺旋喷头。每层均布8组喷头，分别由4组2 m(由塔壁向内延伸)和4组0.8 m的喷淋支管+喷头构成。

7.2 平台设置

由玻璃钢塔供应商制作三层钢平台固定于塔壁，使之形成一体。