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大型AZF工藝生產(chǎn)磷復(fù)肥裝置尾氣洗滌技術(shù)的優(yōu)化

文檔作者：石學(xué)勇，張兵印，王金銘文檔來源：中國一阿拉伯化肥有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年08月29日
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-44·
磷肥與復(fù)肥
Phosphate&amp;amp;Compound Fertilizer
2011年1月
第26卷第l期
◆復(fù)混肥◆
大型AZF工藝生產(chǎn)磷復(fù)肥裝置
尾氣洗滌技術(shù)的優(yōu)化
石學(xué)勇，張兵印，王金銘
(中國一阿拉伯化肥有限公司，河北秦皇島066003)
[摘要]介紹中阿公司引進的AZF工藝尾氣單塔單器洗滌系統(tǒng)。當(dāng)裝置遠超原有設(shè)計生產(chǎn)能力時，進行了
雙塔雙器洗滌系統(tǒng)優(yōu)化改造，并介紹全酸洗滌工藝改造的嘗試。建議在現(xiàn)有優(yōu)化的雙塔雙器工藝流程基礎(chǔ)上吸收
全酸洗滌工藝優(yōu)點。同時結(jié)合噴頭改進、增加管道噴淋等措施挖掘洗滌裝置潛力。應(yīng)對裝置負荷增加。
[關(guān)鍵詞]AZF工藝；磷復(fù)肥裝置；尾氣洗滌系統(tǒng)；工藝技術(shù)優(yōu)化
[中圖分類號]TQ442．14 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1007—6220(2011)Ol一0044—03
Technical optimization of tail gas washing system in phosphate and compound fertilizer
production by AZF process
SHI Xue-yong，ZHANG Bing-yin，WANG Jin-ming
(Sino-Arab Chemical Fertilizer Co．，Ltd．Qinhuangdao，Hebei 066003，Ch／na)
Abstract：，11le tail gas washing system in AZF process is introduced．Double venturi scrubbers and double
washing tower are adopted instead of single venturi scrubbers and single washing tower of tail gas washing
system in original AZF process for expanding productive capacity．a(chǎn)nd an attempt of acid washing is
introduced．Some suggestions眥pmposed for increasing capacity．such ills absorbing the advantage of acid
washing based on the present process with double venturi scrubbers and double washing tower，improving
the nozzle and increasing the pipeline spray．
Key words：AZF process；plant of phosphate and compound fertilizer；tail gas washing system；
technical transformation
中阿公司一期裝置的AZF生產(chǎn)裝置是1985年
從法國Grande Paroisse(GP)公司引進，于1991
年建成投產(chǎn)。1998年開始設(shè)計中阿公司二期裝置。
為適應(yīng)多品種生產(chǎn)，二期裝置進行了系統(tǒng)的技術(shù)改
造，應(yīng)用了SACF造粒新技術(shù)的成果，融合了國內(nèi)
開發(fā)的尿液噴漿造粒工藝，可以生產(chǎn)DAP和尿基、
硝基兩大系列幾十個品種的復(fù)合肥產(chǎn)品，于2001
年建成投產(chǎn)。中阿公司的兩套AZF裝置，經(jīng)過多
年技術(shù)優(yōu)化改造，生產(chǎn)能力逐步提高，現(xiàn)使用單管
式反應(yīng)器生產(chǎn)NPK，最高生產(chǎn)量每套達到72萬t／a，
創(chuàng)造了AZF工藝裝置的世界紀(jì)錄。同時，隨著裝
置生產(chǎn)能力的提高和復(fù)合肥品種的增多，以及節(jié)能
減排環(huán)保要求的不斷提高，需對AZF工藝洗滌系
統(tǒng)進行改進和優(yōu)化，現(xiàn)介紹如下。
l原設(shè)計的AZF尾氣洗滌單塔單器工藝
干燥尾氣經(jīng)干燥尾氣風(fēng)機送至文丘里洗滌器，
尾氣中大部分的氨、粉塵被吸收．氣液混合物經(jīng)氣
液分離器分離后，液相經(jīng)洗滌液泵循環(huán)使用，氣體
進洗滌塔進行二次噴淋洗滌后排放(見圖1 o
l前粒文丘里洗滌器：2-f燥文丘里洗滌器；，．氣液分離器；4-風(fēng)
機；5-洗滌塔；6-GPR洗滌液輸送象：7、8、9--洗滌循環(huán)泵
圖l AZF原設(shè)計單塔單器尾氣洗滌系統(tǒng)
【收稿日期】2010—09—20
【作者簡介】石學(xué)勇(1972一)，男，河北遷安人．高級工程師．在
公司技術(shù)開發(fā)部從事復(fù)合(混)肥生產(chǎn)新工藝、新技術(shù)研發(fā)。
E-mail：shixueyong@126．oan
萬方數(shù)據(jù)
201I生
第26卷第1期石學(xué)勇等大型AZF T藝生產(chǎn)磷復(fù)肥裝置尾氣洗滌技術(shù)的優(yōu)化．45．
造粒尾氣經(jīng)管道噴淋初步洗滌后進入文丘里洗
滌器，尾氣中大部分的氨、粉塵被吸收，氣液混合
物經(jīng)氣液分離器分離后，液體經(jīng)洗滌液泵循環(huán)使
用，氣體經(jīng)造粒尾氣風(fēng)機送噴淋塔洗滌后排放。
原設(shè)計的特點是造粒尾氣和干燥尾氣共用一臺
氣液分離器和噴淋洗滌塔，洗滌液混合共用，工藝
流程簡潔，設(shè)備布置緊湊，適合使用雙管式反應(yīng)器
進行DAP生產(chǎn)。但主要問題是：該裝置主要用于
造粒機單管式反應(yīng)器生產(chǎn)復(fù)合肥，這樣干燥尾氣中
氨含量很小，主要成分是粉塵，如與氨含量很高的
造粒尾氣共用混合洗滌液洗滌，則在洗滌液rg
(N)／n(P)高時，大大降低對干燥尾氣氨的吸收
效率，造成干燥尾氣氨含量增大。同時經(jīng)初步洗滌
后的干燥尾氣和造粒尾氣混合，稀釋了造粒尾氣中
的氨，降低了最后一級稀硫酸洗滌的化學(xué)吸收的推
動力，造成尾氣中氨損失增加。而且，隨著SACF
造粒新技術(shù)的應(yīng)用，裝置產(chǎn)量逐年提高，1997年、
洗滌
1998年連續(xù)兩年超過70萬t，遠遠超出原有設(shè)計
生產(chǎn)能力，因此，裝置產(chǎn)生的尾氣量也大大增加．
洗滌系統(tǒng)超負荷運行，尾氣排放煙囪出現(xiàn)帶液現(xiàn)
象，對環(huán)境造成很大的影響。
2改進的雙塔雙器尾氣洗滌工藝
雙塔雙器尾氣洗滌丁藝，采用氣相并聯(lián)、液相
串聯(lián)流程(見圖2)，最大限度地利用了尾氣和洗滌
液的濃度差，增大了化學(xué)吸收的推動力，降低了排
放氣中氨的分壓，從而提高了洗滌效率，減少了原
料的損失，實現(xiàn)了增產(chǎn)不增污。利用該技術(shù)對一期
老裝置進行了改造，不僅提高了設(shè)備生產(chǎn)能力，解
決了排放尾氣的帶液問題，降低了環(huán)境污染，而且
每年可回收氨約2 100 t，直接經(jīng)濟效益400多萬元。
之后，經(jīng)過對該技術(shù)的進一步完善，將含塵的流化
床冷卻尾氣也用稀硫酸洗滌，與洗滌后的造粒尾氣、
干燥尾氣合并排放，并在國內(nèi)隨后設(shè)計的幾套生產(chǎn)
DAP或復(fù)合肥的裝置上得到了推廣和應(yīng)用。
濃硫酸
l一中和造粒一綴文丘里；2-中和遺粒二級文丘里；3-遺粒氣液分離器；4-中和造粒尾氣風(fēng)機；5-干爆尾氣文丘里；6-干燥氣液分離器：7一
中和造粒尾氣洗滌塔；8-干懔尾氣洗滌塔；9一二級冷卻尾氣文丘里；lo．一級冷卻尾氣文丘里；ll一冷卻尾氣洗滌塔；12一捧氣筒；13一造粒
尾氣洗滌泵；14-f燥尾氣洗滌泵；15-中和遺粒尾氣洗滌塔象；16-干燥尾氣洗滌塔泵；17一冷卻尾氣洗滌塔泵；18一地下槽；19一地下檀泵
圖2改進的雙塔雙器尾氣洗滌系統(tǒng)
3全酸洗滌工藝改造的嘗試
甘肅金昌公司采用AZF工藝生產(chǎn)DAP，與中
阿公司原設(shè)計基本一致。由于磷酸質(zhì)量差，管式反
應(yīng)器反應(yīng)效率低，造成洗滌系統(tǒng)負荷大大超出原有
設(shè)計能力；使用部分磷酸進行尾氣洗滌難以將氨全
部回收，排放尾氣氨超標(biāo)，氨的利用率僅有85％。
為此，改為全磷酸洗滌。將磷銨生產(chǎn)所需的所有濃
磷酸以及調(diào)整n(N)／n(P)所需的硫酸全部加
入尾氣洗滌系統(tǒng)。一部分濃磷酸泵送至文丘墾洗滌
器洗滌造粒尾氣后進人第一洗滌塔。另一部分濃磷
酸直接進人第二尾氣洗滌塔的噴淋系統(tǒng)洗滌尾氣。
洗滌液出第一、第二洗滌塔溢流進洗滌液收集槽，
中和度為0．5左有的濃磷酸洗滌液經(jīng)泵加壓后送入
管式反應(yīng)器(見圖3)。由于采用兩級酸洗。洗滌
效率大大提高，氨回收率提高到95％以上。但該流
程的問題是：最后一級采用硫磷混酸洗滌。沒有進
一步水洗，盡管氨回收率高，但尾氣氟含量和帶酸
偏高；更鶯要的是，其洗滌后的稀酸和濃酸混合后
進GPR，對于生產(chǎn)DAP來說。洗滌液的質(zhì)量、養(yǎng)
分、流鼉波動對產(chǎn)品質(zhì)鼉影響不大。而對于需要頻
繁調(diào)整洗滌液控制造粒的復(fù)合肥生產(chǎn)，洗滌液質(zhì)量
和投入量的波動對復(fù)合肥養(yǎng)分的影響就不能忽略
萬方數(shù)據(jù)
·46· 磷肥與復(fù)肥
201i生
第26卷第1期
液氨
塑磊毛聘l
l翟堅劉I 晤；森相．．廄麗鬧
d簧b一氨—一氯分布器I I。。：±；堰
造扣機
含部分磷銨的濃磷酸
圖3甘肅金昌AZF裝置全磷酸洗滌流程示意圖
了，該流程就顯出操作不靈活、水平衡和養(yǎng)分控制
難度大的劣勢。
國內(nèi)，有些硫基復(fù)合肥生產(chǎn)廠采用水洗一全稀
酸(塒(P20，)20％)兩級洗滌的流程。這種流程
解決了磷酸對生產(chǎn)復(fù)合肥產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)操作影響
的問題，但由于最后一級采用磷酸洗滌，尾氣氟含
量和帶酸偏高，沒有解決環(huán)保的問題。
4優(yōu)化的AZF洗滌工藝
我公司一期的雙塔雙器尾氣洗滌流程中，造粒
尾氣使用干燥尾氣洗滌溢流來的洗滌液，再補加部
分硫酸、磷酸或T藝水進行洗滌，造粒尾氣洗滌液
質(zhì)量比干燥尾氣洗滌液質(zhì)量要差一些，使得含氨較
高的造粒尾氣洗滌不充分，生產(chǎn)DAP和高氮復(fù)合
肥時造粒尾氣氨的排放量偏高，無法適應(yīng)多品種生
產(chǎn)的要求。而全酸法影響產(chǎn)品質(zhì)量，操作不靈活，
無法適應(yīng)AZF工藝生產(chǎn)復(fù)合肥。為此，在二期
AZF裝置上對雙塔雙器洗滌系統(tǒng)進行了進一步的優(yōu)
化(見圖4)：1)主體工藝流程和操作不變，氣相
和液相流程基本不變，僅在造粒尾氣稀硫酸洗滌噴
淋塔前增加一級文丘里稀硫酸洗滌(見圖4中6)；
磷酸、硫酸、工藝水補入點不動，但適當(dāng)增大造粒
尾氣洗滌磷酸的用量，從而提高了對造粒尾氣中氨
的洗滌效率，降低了尾氣中氨的排放濃度。2)將
含塵量很低的第三級流化床尾氣不經(jīng)濕法洗滌，直
接與造粒和干燥尾氣合并進煙囪排放，降低排放尾
氣的濕含量，緩解了尾氣凝結(jié)成霧的現(xiàn)象，在夏季
基本上看不到煙囪冒白煙。
l、2、6-造粒尾氣文丘里洗滌器；3、5-氣液分離器；4-干燥尾氣文丘里洗滌器；7-造粒尾氣洗滌塔；
8一干燥尾氣洗滌塔；9、10一流化床尾氣文丘里洗滌器；ll一尾氣洗滌塔；12-GPR洗滌液輸送泵；13、
14、15、16、17、18一洗滌液循環(huán)泵；19一煙囪
圖4優(yōu)化的雙塔雙器尾氣洗滌系統(tǒng)
5結(jié)論和建議
AZF洗滌系統(tǒng)經(jīng)引進、消化、吸收，不斷改進
優(yōu)化，提高了洗滌效率，降低了尾氣中氨、粉塵、
酸、氟的排放量，滿足了AZF工藝生產(chǎn)DAP或復(fù)
合肥的需要。然而，隨著復(fù)合肥生產(chǎn)品種不斷增
多，尤其高氮復(fù)合肥和超高養(yǎng)分復(fù)合肥等產(chǎn)品的開
發(fā)，對AZF工藝生產(chǎn)復(fù)合肥裝置的洗滌系統(tǒng)提出
了更高的要求。因此，建議在現(xiàn)有優(yōu)化的AZF工
藝流程的基礎(chǔ)上，吸收全酸法洗滌等技術(shù)的優(yōu)點，
同時冉結(jié)合噴頭改進、增加管道噴淋、增大分離空
間等局部改造措施，深入挖掘裝置潛力，以提高
AZF洗滌系統(tǒng)應(yīng)對氨洗滌負荷重、尾氣處理量波動
大等不利狀況，從而進一步提升AZF工藝的操作
靈活性，適應(yīng)多品種生產(chǎn)。
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