Способ очистки отходящих газов

Способ очистки отходящих газов

Реферат

 

Использование: производство карбамида и других азотных удобрений. Сущность изобретения: отходящие газы процессов грануляции и охлаждения гранул в производстве карбамида контактируют в двух зонах с каплями абсорбента. В первой зоне используют водный раствор карбамида. Размер его капель на 90% равен 5 5000 мкм. Во второй зоне используют сточные воды производства карбамида. Средний размер капель от 170 до 330 мкм. Степень очистки от карбамида 93 94% 1 табл.

Изобретение относится к способам очистки газовых сред от твердых, жидких частиц и/или молекулярных примесей и может быть использовано в промышленном производстве карбамида и других азотных удобрений для очистки отходящего воздуха из узлов грануляции, охлаждения гранул или сушки с применением в качестве теплоносителя больших объемов воздуха. Целью изобретения является повышение степени очистки от карбамида и снижение энергозатрат. Поставленная цель достигается предложенным способом очистки отходящих газов процессов грануляции, охлаждения гранул или сушки карбамида в двух зонах абсорбции при подаче в первую зону водного раствора карбамида в виде капель, на 90% имеющих размер 50-5000 мкм, и подачи во вторую зону второго водного абсорбента в виде капель, причем в качестве второго водного абсорбента используют сточные воды производства карбамида со средним размером капель 170-330 мкм. Нижний предел размера капель второго водного абсорбента обусловлен тем, что при использовании более мелких капель второй абсорбент взаимодействует не столько с частицами основной среды, сколько с каплями первого абсорбента. Верхний предел размера капель обусловлен необходимостью минимизации орошения второй зоны очистки. П р и м е р 1. Загрязненный воздух из узлов грануляции и охлаждения гранул карбамида (количественные характеристики процесса по этому и последующим примерам приведены в таблице) подвергают очистке в двух последовательных зонах. В первой зоне воздух контактирует с диспергированным абсорбентом (36% -ным раствором карбамида). Благодаря скольжению фаз относительно друг друга происходит фильтрация загрязненного воздуха через "объемный фильтр" из капелек жидкости с диаметром капель 50-5000 мкм. Во второй зоне промывки, которую располагают после брызгоотделителей, осуществляют контакт со вторым абсорбентом сточной водой производства карбамида, содержащей 0,007 мас. аммиака и 0,041 мас. карбамида. Второй абсорбент разбрызгивают форсунками на капли со средним диаметром 170 мкм. При расходе энергии 0,84 кВтч/1000 м³, т.е. на 40-60% ниже, чем в способе-прототипе, степень очистки воздуха от карбамида составляет не менее 93% Степень очистки воздуха от аммиака 46% П р и м е р 2. В отличие от примера 1 увеличивают расход первого абсорбента до 1,1 м³/ч и увеличивают средний размер капель второго абсорбента до 330 мкм. П р и м е р 3. Данный пример характеризуется тем, что температура первого водного абсорбента значительно ниже, чем в предыдущих примерах (10^оС).В данном случае речь идет об очистке воздуха, выходящего из так называемой "холодной" грануляционной башни, в которой для обеспечения ее нормальной работы дополнительно используют внешний "холод". С целью снижения энергетических затрат процесса очистки для "холодной" гранбашни в первую поглотительную среду (20%-ный раствор карбамида) добавили 0,0065 т/ч некондиционного гранулированного карбамида с размерами частиц 0,5-15 мм. При растворении карбамида в водном растворе идет интенсивный процесс охлаждения первого абсорбента. Образовавшийся холод использовали для охлаждения и второго абсорбента до 10^оС, а другую его часть на снятие тепла кристаллизации гранул. Экономия энергии за счет получения холода от растворения некондиционного гранулированного карбамида составляет 0,34 кВт x ч/1000 м³ при затратах на проведение процесса очистки 0,8486 кВтч/1000 м³. П р и м е р 4 (прототип). В соответствии с примером 1 способа-прототипа на очистку подают 1000 м³/ч воздуха, содержащего 250 мг/м³ частиц пыли карбамида при среднем диаметре этих частиц 10 мкм. В первую зону очистки вводят 1 м³/ч 20%-ного раствора карбамида, который диспергируется на капли со средним диаметром 2025 мкм. Вторая поглотительная среда представляет собой водяной пар, который дросселируется на вторую зону очистки с давления 2 ата до давления 1 ата и конденсируется в виде капель со средним диаметром 50 мкм. При расходе энергии 1,4 кВтч/1000 м³ степень очистки газа от частиц пыли карбамида составляет 55% П р и м е р 5 (сравнительный). Отличается от примера 1 тем, что характеристики первой поглотительной среды (абсорбента) аналогичны примеру 4, но средний размер капель второй поглотительной среды (100 мкм) находится за пределами диапазона, приведенного в отличительной части формулы. Интенсивность коагуляции капель первого и второго абсорбента в 2,8 раза больше, чем интенсивность коагуляции капель второго абсорбента и частиц основной среды. Это приводит практически к нулевой эффективности очистки во второй зоне и снижению общей эффективности очистки (при том же уровне энергозатрат). П р и м е р 6 (сравнительный). Отличается от примера 1 тем, что характеристики первой поглотительной среды (абсорбента) аналогичны примеру 4 (прототипу), но средний размер капель второго абсорбента (500 мкм), находится за пределами диапазона, приведенного в отличительной части формулы. При использовании такого распыла на крупные капли практически невозможно обеспечить орошение определенной площади второй зоны тем же количеством второй поглотительной среды. Это приводит к снижению эффективности очистки. Как видно из примеров, предложенный способ по сравнению с прототипом позволяет в 1,7 раза повысить степень очистки газа при одновременном снижении энергетических затрат на очистку в 1,5-2 раза.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ процессов грануляции карбамида и охлаждения гранул контактированием в двух зонах абсорбции при подаче в первую зону водного раствора карбамида в виде капель, на 90% имеющих размер 50 5000 мкм, и подаче во вторую зону второго водного абсорбента в виде капель, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки от карбамида и снижения энергозатрат, в качестве второго абсорбента используют сточные воды производства карбамида со средним размером капель 170 330 мкм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

PD4A - Изменение наименования обладателя патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

(73) Новое наименование патентообладателя:Открытое акционерное общество «Научно-исследовательский и проектный институт карбамида и продуктов органического синтеза» (RU)

Адрес для переписки:606008, г. Дзержинск, Нижегородской обл., ул. Грибоедова, 31, ОАО «НИИК»

Извещение опубликовано: 10.05.2007        БИ: 13/2007