联碱厂湿铵皮带机暴空氨的回收利用

　　摘要：针对联碱厂现场暴空氨无组织散发，操作环境恶劣，增设暴空氨无组织排放收集装置，将暴空氨收集、洗涤、回收利用。工艺设计阶段针对洗涤塔结构进行优化设计，实施后其尾气达标排放，暴空氨回收效果显著，大大改善了工作环境。

　　关键词：湿铵;皮带机;氨;收集装置;回收利用

　　联碱厂氯化铵生产是通过离心分离机对稠厚后的氯化铵溶液进行固液分离，分离出的氯化铵含水率在6%～10%，行业俗称“湿铵”，湿铵中由于游离水含量较高，在运输过程中夹带的游离氨极易散发到空气中，对周边环境造成影响。据测试，湿铵输送皮带机周围的暴空氨含量高达125ppm甚至更高，行业中大部分企业都是自然暴空散放，没有设置专有装置进行有效收集并回收利用。近几年环保要求日趋严格，根据新环保法要求必须对现场无组织排放污染物进行有效收集处理并达标排放;同时我公司也为改善现场工作环境，保护操作工人的身体健康，使现场车间工作环境达到工业卫生标准，对湿铵暴空氨有效回收并利用已经势在必行。2018年11月，我公司开始对湿铵皮带机暴空氨进行回收利用技术改造。

　　1确定工艺方案

　　我们用移动式浓度测试仪对现场暴空氨浓度进行测量时，发现暴空氨浓度受湿铵皮带机厂房通风效果、结晶工艺控制、湿铵水分含量、当天气温、空气湿度、当时是否有风及风向等各方面因素的影响很大，同一个地方在一天当中，上午、下午测量的浓度值都不一样，为此我们在湿铵皮带机沿程1m范围内确定了固定监测点。在固定监测点每小时跟踪测量一次。

　　分离机下1#湿铵集合皮带机周围的暴空氨浓度高一些，进料3#湿铵皮带机周围的氨浓度明显低些，在输送途中，夹带的游离氨不断在散发，所以需对湿铵散发暴空氨量较大的1#、2#皮带进行收集。针对湿铵输送过程中的暴空氨治理分收集与处理二个过程，确保经收集处理后达到排放标准。在湿铵皮带机上增设密闭玻璃钢吸风罩，满足收集及防腐要求，经抽风管由引风机送入到氨气回收洗涤塔内，通过软水喷淋洗涤将废气中的氨气除去，经处理达标后的尾气排放至空气中，喷淋洗涤液循环使用，达到一定浓度后回收再利用。

　　关于联碱厂暴空氨的治理排放标准，纯碱行业还没有现行的标准，我们从现行国家标准中选取《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)、《大气污染物综合排放标准》(GB16296-2017)、《中华人民共和国国家职业卫生标准》(GB238-2006)要求的排放指标作为技术改造要达到的排放标准。回收洗塔涤排口高度大于15m时，保证洗水塔排口氨气排放速率≤4.9g/h，确保符合《中华人民共和国大气污染防治法-恶臭污染物排放标准GB14554-93三级标准规定》的要求;回收塔尾气雾滴含量≤50g/Nm3;现场湿铵皮带机周围氨浓度不大于30g/Nm3，达到《中华人民共和国国家职业卫生标准》的要求。

　　2回收工艺选择

　　目前针对含氨废气处理吸收回收主要有化学及物理吸收法。氨的化学吸收法类似于酸雾处理的液体吸收法，酸液吸收常用的吸收剂有4%～6%左右的H2SO4、HCl等的水溶液，所采用的净化设备主要有洗涤塔、泡沫塔、填料塔、斜孔板塔、湍球塔等。

　　氨的物理吸收法是指用软水或稀氨水吸收工业废气中的氨气，得到的稀氨水可进一步处理成浓氨水作回收处理，一般可应用于较高浓度氨的回收。针对湿铵暴空氨回收吸收剂采用物理吸收法，吸收剂采用脱盐水。工艺原理：暴空氨废气经吸风罩收集后由风管引入喷淋吸收塔，经过填料层，废气与循环洗涤液进行气液两相充分逆流接触吸收中和反应。氨气废气经过净化后，再经除雾器/填料脱水除雾后由引风机排入大气。吸收液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下，最后回流至塔底循环使用，吸收液氨浓度达到30tt后，将稀氨水送至系统回用，主要用作离心机涮车;水分蒸发损失通过脱盐水补充，确保经收集、处理后改善操作环境并达标排放。

　　3回收洗涤塔结构优化

　　最初设计的回收洗涤塔配置直筒型玻璃钢填料塔(φ3200×200000)，配套抽引风机流量48800m3/h，依据公式：D=2×Q槡3600×π×V式中：D———喷淋吸收塔直径，m;Q———风量，m3/h;V———空塔流速，m/s。计算得出DN3200洗涤塔空塔流速约1.69m/s。含氨废气从塔体下部进入回收洗涤塔内，使气体沿塔壁上升，经过填料层的气体与洗涤水进行气液两相充分接触。洗涤水分三层进入塔体，中部设有3层喷淋装置，喷淋方向与气流逆向，喷嘴选用螺旋实心锥喷嘴，喷嘴夹角120°，喷淋高度不低于1000mm，每层喷嘴6个，每层喷嘴错开30°分布，确保喷洒淋全面积覆盖，最大限度的发挥喷淋洗涤效果。

　　塔的底部设有储水箱，上部设有收水器及丝网除雾器，带有水分的气体遇到除雾器的阻挡，气体穿过，水分凝结成水滴，起到很好的收水效果，喷淋水和除雾器挡下的水回流到储水箱由耐腐蚀循环洗涤液泵将喷淋液抽出，送往喷淋装置，重复循环使用。因为氨极易溶于水，使得回收气中的氨气被分离出来，从而达到净化回收气体的目的。为进一步降低出口气体流速，减少液滴夹带，将回收洗涤塔结构改为异径型(φ3200×φ4500×200000)，塔除雾段空塔流速降低至0.85m/s，收集装置运行投用后，专门检测洗涤塔出口气体成分，发现基本无液滴夹带，有效地避免了液滴被带出。

　　4技术改造后效果

　　2019年2月完成技术改造后，对现场湿铵皮带机沿程监测点氨浓度进行跟踪测量，测量数据，可以看出，回收装置运行后，1#、2#湿铵皮带机周边氨浓度均降到30mg/m3以下，强制抽引效果明显;且未加装抽风罩的3#湿铵皮带机周边氨浓度也大幅度降低。回收洗涤塔的补水计算：回收洗涤水储水区高6m，(体积约48.23m3)一次补脱盐水至液位到75%时，80%回用需28.9m3，经我们摸索研究约需15天洗水氨浓度达30tt，每月需补水两次，共耗脱盐水57.8m3。回收氨量计算：结晶现场取样氨含量为121mg/m3，洗涤塔尾气氨浓度16mg/m3，配套抽引风机流量为48800m3/h，有效回收氨按41480m3/h(按0.85%效率)风量计算，湿铵皮带机回收装置每天回收氨量为：(121-16)10-6×41480×24=104.5kg，年总回收氨约为：104.5×350=36.6t。

　　5结语

　　通过此次技术改造，在联碱厂结晶工段湿铵皮带上新增收集装置，回收了大部分暴空氨，回收洗涤塔尾气排放也符合环保排放标准，达到了技术改造的效果，现场基本无刺激性氨味，大大改善了现场环境，使员工的身体健康得到了保障。此次技术改造我们积累了一些经验，在后期结晶器、母液储桶、外冷器放空等自然排放都可借鉴采用强制抽引回收方式，进行有组织收集回收，但是要彻底去除联碱企业操作现场无组织暴空氨的刺激性气味，还需要更先进、更有效的回收技术及装置，所以任重而道远，还希望和同行业一起进一步共同探讨解决。

　　参考文献

　　[1]GB/T7190.1-2008玻璃纤维增强塑料冷却塔(第1部分)中小型玻璃纤维增强塑料冷却塔[S]

　　工业论文投稿刊物：《玻璃》Glass(月刊)1974年创刊，是玻璃行业技术刊物。报道国内外平板玻璃、石英玻璃新技术、新工艺、新产品、新设备、新成果。及时报道国内外玻璃行业新动态、新技术，主要介绍建筑玻璃及其相关的玻璃深加工和装饰玻璃专业领域的最新研究成果与生产情况。