周建国
（四川泸天化股份有限公司，四川 泸州646300）
［摘 要］四川泸天化股份有限公司1 620 t/d CO2汽提法尿素装置始建于1976年，2002—2004年技改扩能至2 000 t/d，但自然通风式尿素造粒塔（001-A，内径20 m、塔高53.6 m）未作改造，尾气中尿素粉尘浓度约110 mg/m3，后在001-A顶部安装雾炮机及其他雾化除尘设施，尾气粉尘浓度降幅不及预期。为解决造粒塔顶排放尾气粉尘浓度高等问题，泸天化新建了1台造粒塔（001-B，内径24 m、塔高85.2 m，强制通风），并在考察调研的基础上选择在001-B塔顶安装1套干法除尘尾气净化系统。2024年10月001-B建成投运（001-A同步停运），经过近1 a的摸索，通过一系列优化改进，尾气净化系统运行逐渐趋于稳定状态，目前001-B排放尾气粉尘含量能控制在1～5 mg/m3，彻底消除了塔顶尾气“拖尾”现象，满负荷（尿素产量85 t/h）生产时日均回收尿素粉尘约1.85 t，经济效益良好。
［关键词］CO2汽提法尿素装置；尿素造粒塔；尾气净化系统；湿法除尘技术；干法除尘技术；工艺特点；运行问题；优化改进
［中图分类号］TQ441.41 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2026）02-0033-04
0 引 言
四川泸天化股份有限公司（简称泸天化）二期CO2汽提法尿素装置始建于1976年，原始设计尿素产能为1 620 t/d，2002—2004年尿素装置大修中分批实施改造扩能至2 000 t/d（2004年4月通过性能考核测试，达到扩能设计要求），受限于场地方面的原因，与尿素装置配套的尿素造粒塔（位号001-A，内径20 m、塔高53.6 m）未作改造。001-A为自然通风式造粒塔，造粒尾气从塔顶四周折流自然出风排出，尾气中尿素粉尘浓度约110 mg/m3；为提升环保水平，后续泸天化在001-A顶部安装雾炮机及其他雾化除尘设施，利用脱盐水喷雾吸收除尘，但受限于001-A已服役多年，无法做大规模改造，新增的除尘设施（喷雾）虽有一定效果，但塔顶尾气“拖尾”情况无明显改善（001-A出塔尾气与喷雾接触后直接逸散至大气中），粉尘浓度降幅也不及预期（难以对喷雾净化后的尾气粉尘浓度进行精准测量），与中国石油和化学工业联合会联合中国氮肥工业协会、中国磷复肥工业协会、中国化学矿业协会共同编制的《化学肥料工业大气污染物排放标准》（征求意见稿）中颗粒物排放限定值30 mg/m3、特别排放限定值20 mg/m3的推荐指标有较大差距。
为满足日益严格的环保排放指标要求，解决造粒塔顶尾气粉尘浓度高等问题，泸天化实施了尿素造粒环保改造项目，其重点内容是拆除二期尿素装置已闲置的流化床大颗粒尿素造粒系统（大颗粒尿素造粒系统于2000年建成投产，2009年停运），在原址上新建1座造粒塔（001-B，内径24 m、塔高85.2 m，强制通风），并在001-B塔顶安装1套干法除尘尾气净化系统，本项目于2022年4月立项，2024年10月建成投运（001-A同步停运）。001-B投运后，实际运行过程中尾气净化系统存在不少问题，通过一系列优化改进，尾气净化系统逐渐趋于稳定运行。
1 尿素造粒塔尾气除尘技术选择
2022年初，泸天化对国内5家氮肥企业尿素造粒塔塔顶尾气净化系统进行了考察，其中，4家使用干法除尘技术、1家使用湿法除尘技术。经了解，这两种技术路线各有千秋，其对比分析如表1。可以看到，干法除尘技术在除尘效率和视觉观感方面具有明显优势，能彻底解决造粒塔尾气“拖尾”问题，满足日益严格的环保要求，尤其是适用于位于居民区附近、环保压力大的企业；湿法除尘系统投资低、操作简单，在氨去除方面有天然优势，适合环保要求相对较低、资金紧张的企业。
由于尾气净化系统将安装在泸天化新建造粒塔上，在其初始设计阶段即可根据系统特性对造粒塔的布局、高度、承重等进行同步设计，以保证最佳效果，因此无论选择干法除尘技术还是湿法除尘技术，均不存在建设方面的可行性问题。但泸天化二期尿素装置位于泸州市纳溪城区内，距离周边居民区不远，环保压力非常大，对比来看，干法除尘技术能彻底消除造粒塔尾气“拖尾”的特点基本属于必选项，因此尽管其存在投资成本高等缺点，经综合考虑，泸天化仍然选择在新建造粒塔上采用干法除尘技术。
目前，造粒塔尾气干法除尘技术在国内北方地区应用已十分普遍，其工艺经过了多轮迭代，技术已相对成熟，系统运行较为稳定，但在南方地区尚无应用。南方地区相较于北方地区的主要区别是，环境温度、空气湿度更高（2018年1—12月泸州市纳溪区全年逐月平均湿度分别为86%、81%、76%、78%、79%、84%、79%、77%、86%、88%、88%、87%，空气湿度长期维持在80%以上，单日最高湿度可达100%），长时间高温高湿环境可能导致布袋粉尘板结加剧、布袋压差升高、通风量下降、出塔粒子温度升高等问题。为规避可能的影响，可在干法除尘系统设计时作如下优化：规划更多数量的风机，保证通风余量；适当降低过滤布袋编织密度，提升布袋透气性；适度增大喷吹单元喷吹空气压力与喷吹频率，缩短粉尘滞留时间。2 干法除尘系统工艺流程及其工艺特点
2.1 干法除尘系统工艺流程简介
尿素造粒塔尾气干法除尘系统如图1所示。干法除尘系统主要由尿液回收槽、循环泵、盛水盘、塔顶引风机、清洁室、除尘布袋、喷吹单元等组成。造粒过程中，熔融尿液自塔顶喷头向四周喷洒，在下降过程中降温凝固成固态颗粒尿素，产生的尿素粉尘在造粒塔上下热势差、塔顶引风机组强制抽吸作用下上升进入清洁室，其中颗粒大、密度大的粉尘由于重力的作用自然沉降下来落至盛水盘，较细小的粉尘随气体通过除尘布袋时，粉尘被截留，净化后的气相在塔顶风机组的强制通风作用下抽出排放至大气；布袋上截留积聚的尿素粉尘被喷吹单元的喷吹空气吹落至下方的盛水盘，盛水盘内的尿素溶液在重力作用下流至回收槽，回收槽内的尿素溶液通过洗涤液循环泵一部分送回盛水盘继续溶解尿素粉尘，一部分送至尿液槽回蒸发系统重新蒸发后造粒。
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