塔式造粒工艺如何应对环保新规！

一、有关环境保护要素

1.尾气中有害成份：

（1）尿素粉尘

（2）氨

（3）气溶胶及“白烟拖尾”

（4）噪声

2.产生因素及影响

（1）尿素粉尘：该类物质产生是塔式造粒工艺必然的结果，其浓度及排放速率大致和以下因素有关:

a.喷头及传动部缺陷；

b.成型区粒子的冷却速度；

c.颗粒度大小；

d.小时产量；

e.当地即时气象条件。

（2）氨的产生：合成尿素时，溶解于尿液中残留物，或多或少存在，其相对浓度与造粒前处理工艺、塔内粒子冷却速度有关。

（3）气溶胶及“白烟拖尾”（有害且影响大）：主要原因是采用水洗后，溶于水的氨、尿素粉尘与水形成水合物——产生气溶胶及“白烟拖尾”现象并严重影响到区域性PM2.5。

（4）噪声：通常由机械噪声（如风机、高压泵）及气流噪声（过快的流速）及不合适的气流通道引起。

3.环保的完善性及法规递延性：

通常尿素生产企业不仅总产量高，而且单塔排气量高（通常600000Nm³/h），排放速率大，对环境影响明显；从环保趋势来看，氨氮类粉尘危害性远高于炼钢、粉煤灰类，不仅会造成大气污染，还会引起周边水体及地下水污染，在条件日趋成熟时必将受到严格控制。

（1）粉尘的影响：任何颗粒物均是有害的，氨氮类更加明显，在目前有条件实施的情况下，应将排放量尽可能减少，法规控制较严格地区我们建议应控制在10mg/Nm³以下，边远地区及远离水系地区可相对放宽至20mg/Nm³，这个是较为稳妥的措施以免项目重复投资建设，严重时可能因为环保问题限制产能；

（2）氨的影响：

a.我们应该清楚的认识到氨的存在形式及排放高度不同其相对危害性差异极大。

b.对“干态”的氨环境纳污量极大，原因在于该状态下的氨相对浓度低、排气温度高且比重远低于大气，因此高空扩散效果极好，在短时间内氨已上升至数千米高空得到极大稀释（自然界中氨的产生主要由植物腐烂发酵形成）通常对人畜、建筑、植物无害，虽然相对危害较低，但仍须加以控制，原因是在空气湿度趋于饱和及气压较低的气象条件下危害性会增强，稳妥的排放量应控制在50mg/Nm³以下；

c.氨的水合物，对环境造成危害较大，特别是近地水合物，水合氨因为比重略大，容易在塔周边区域富集并与空气中粉尘（包括尿素颗粒）结合形成高折光率的气溶胶，在气象条件的支持下该状态相对稳定，对人畜及建筑物均构成长期伤害，建议稳妥的数据参照氨法脱硫工艺中氨逃逸量执行；

（3）气溶胶及“白烟拖尾”----在无水状态或烟气相对湿度较低状态是不可能产生气溶胶及白烟拖尾现象的，采用水洗工艺时排出烟气因为水分大量蒸发，湿度接近或达到饱和，当与气象条件（一年中大部分时间）匹配时，烟气中水分的冷凝析出并结合氨及颗粒物造成“拖尾”现象。目前“消白”措施无非加热、冷却两种，对造粒塔偌大的气量来讲其成本和能耗均较高，且处于近百米高空难以实施，但必须加以考虑；

（4）噪声：在居民区和相对空旷的环境条件下，因为塔高的原因传播距离较远，应加以控制，但通常噪声功率不大，强度不高，相对容易控制且实施成本较低。

二、生产的适应性及成本要素

1.综述：塔式造粒工艺因为结构简单、投资低、运行可靠性高在中小颗粒造粒工艺中得到广泛运用。抛开造粒质量的问题，单台装置的产能受粒子温度影响较大，下面我们简单分析下影响粒子温的几个要素：

a.小时产量：同等颗粒度大小情况下小时产量和粒子温度呈线性关系；

b.颗粒度大小：颗粒度大小和粒子温度是非线性的，基本呈现三次方正比关系，当平均颗粒度大于一定值时即使采用更大的通风量也难以将粒子温度降至某一低点，这也是大颗粒无法采用塔式造粒的根本原因，因为冷却效果的另一主因——时间起了主因；

c.颗粒分布：充分利用塔的横断面将能有效提高换热效率降低粒子温度，该因素的影响是正面而积极的，环形正态分布的直径大小对出塔粒子温度的影响呈平方反比关系；

d.冷却风影响：按照传热学计算的通风量数据在强制通风条件下是明显不够的，实践证明在平原地区夏季偏差高达50%以上，从温度梯度结果分析下来的主要原因，因为塔内断面流速低，冷热风及粒子传热传质效果差，等高面中心温度与塔壁温度差异极大，实践测试结果局地高达30℃以上，在加大通风量的同时该数据也随之上升，这就告诉我们一个事实，在一定范围内通风量和粒子温度呈线性反比关系，但达到一定值时会出现明显的数据钝化。