王献
（合肥瑞鑫化工科技有限公司，安徽 合肥230061）
［摘 要］ 在环保政策日益严苛的大背景下，尿素造粒塔粉尘治理势在必行。从尿素粉尘产生的原因及危害谈起，着重分析与对比自然通风式粉尘回收技术、强制通风式粉尘回收技术、布袋式除尘技术这3种尿素造粒塔粉尘回收技术的技术特点、应用情况、投资效益等，以为业内提供参考与借鉴。
［关键词］ 尿素造粒塔；粉尘治理；自然通风式粉尘回收技术；强制通风式粉尘回收技术；布袋式除尘技术；技术特点；应用情况；投资及效益
［中图分类号］ TQ441.41［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2018）04-0019-04
0 引 言
随着社会经济的快速发展，能源危机、环境污染日趋严重，尤其是以PM2.5为代表的颗粒物污染问题受到了大家的广泛关注。因此，近年来，国家不断加大大气污染的治理力度。
尿素造粒塔是尿素生产（塔式尿素造粒装置）中的关键设备，尿素造粒塔内通过自然通风和机械通风使造粒喷头喷出的融熔尿素在下落过程中凝固成型并冷却，而在尿素造粒塔顶排放气中会夹带不可忽视的尿素粉尘，这些尿素粉尘大部分将降落在附近数公里范围内，对区域环境和周边人员造成损害；同时，这部分尿素白白地排放掉增加了装置的消耗，也削弱了企业在市场中的竞争力，制约了企业的生存和发展。因此，对尿素造粒塔粉尘进行回收已势在必行，既有利于提升企业的竞争力，又有利于节能环保。
1 尿素造粒塔粉尘产生的原因及危害
1.1 尿素粉尘产生的原因
尿素造粒塔粉尘的产生有多方面原因，一般认为主要有以下几方面的因素。
（1）熔融尿素成粒过程中会发生一些化学反应，会产生一些粉尘。
（2）尿液从造粒喷头喷出以后，与来自塔底的冷空气在造粒塔内相遇，由于尿液本身的向下运动以及冷空气的向上运动，使尿素液柱断裂，形成长度不等的液柱短节，该短节的长度取决于尿液的内在粘性，由于尿液表面张力的存在，液柱短节最终会形成近似于球形的尿素颗粒。由于尿素液柱断裂的随机性，必然会形成一部分细小的尿素颗粒和粉尘，当上升的空气流速大于这些粒子的沉降速度时，这些细小的尿素颗粒和粉尘就会随上升空气一同排至塔外。
（3）当尿液中的水分超标时，尿素颗粒中的水分从内部向外部蒸发，会造成颗粒的二次破裂，产生不规则的尿素粉尘；当尿液中的游离氨超标时，造粒过程中由于游离氨的分离，也会造成尿素颗粒的碎裂而产生粉尘。
（4）熔融尿素温度过高，容易产生粉尘和空心现象。
（5）造粒喷头上开有许多规则的圆形小孔，如果系统中有杂质，如金属碎片、毛刺、密封盘根碎片等，就会堵塞喷头小孔，造成小孔通道的不规则，如此极易产生粉尘。
（6）造粒机的工况不稳定，如造粒机轴弯曲或摆动、振动等，都会导致尿液出现不规则运动，使尿素颗粒发生碰撞而产生粉尘。
（7）造粒塔的通风状况不良，如通风偏流、风量过大，尿素颗粒的运行轨迹就会发生变化，尿素颗粒就会相互碰撞而产生粉尘（有时会导致颗粒粘连，形成不规则的颗粒）。
（8）据《氮肥工艺设计手册——尿素》，1 kg尿素所需要的冷却空气量约为7.23 m3，即吨尿素所需要的冷却空气量为7 230 m3，通常设计时吨尿素所需冷却空气量取 8 000～10 000 m3，则φ19 m造粒塔最大自然通风量为6×105 m3/h。生产中，造粒塔的通风量可根据系统的生产负荷、环境温度进行调节，若通风量过大，易造成塔顶的粉尘量过大；通风量过小，冷却空气量不足，尿素颗粒得不到充分冷却，易造成尿素粒子粘连和尿素颗粒温度过高，继而易产生粉尘。
1.2 尿素粉尘的危害
尿素造粒塔粉尘治理是长期困扰尿素企业的一大难题。由于国内大部分尿素装置原设计并没有考虑粉尘治理的问题，因此目前大部分造粒塔的粉尘仍采取直排形式排放，未作任何处理。环保监测数据表明，较高浓度的尿素粉尘在自然通风的高流速下直排大气，带来以下诸多问题。
更多内容详见《中氮肥》2018年第4期