Способ очистки отходящих газов процессов грануляции и охлаждения карбамида и способ очистки отходящих газов процесса сушки меламина

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ПРОЦЕССОВГРАНУЛЯЦИИ И ОХЛАЖДЕНИЯ КАРБАМИДА И СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ПРОЦЕССА СУШКИ МЕЛАМИНА(71) Заявитель Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательсктщ и п-рбгтт-ьтй институт карбамид/ша и продуктов органического синтеза (АО НИИК) (КН)(73) Патентообладатель Акционерное общество открытою типа Научнтисследовательсктипй и Проектный институт карбаштда и продуктов ортатшческото синтеза1. Способ очистки отходящих газов процессов грануляции и охлаждения карбамида контактированием газов с водными абсорбентами в виде капель в двух последовательных зонах очистки при подаче в первую зону раствора карбамида, капли которого на 90 имеют размер 505000 мкм, отличающийся тем, что во вторую зону очистки подают сточные воды производства карбамида со средним размером капель 170- 330 мкм.2. Способ очистки отходящих газов процесса сушки меламина контактированием газов с водными абсорбентами в виде капель в двух последовательных зонах очистки при подаче в первую зону абсорбента, капли которого на 90 имеют размер 50-5000 мкм, и подаче во вторую зону воды, отличшощтпйся тем, что в качестве абсорбента в первой зоне Используют раствор меламина, а воду во вторую зону очистки подают со средним размером капель 170 - 330 мкм.3. Заявка на Европейский патент 0177998, МПК В 01 В 47/06, 1986.изобретет/те относится к способам очистки газов от твердых, хшдких частиц и/шш молекулярных примесей и может быть использовано в процессах, осуществляемых с применением больших объемов воздуха, а шиснно в производстве карбамида для очистки газов, отходящих из узлов гранулгщгш и охлаждения гранул, или в производстве меламтша для очшстшит газов, отходящих из узла сушки порошкообразного мелашша.Известен способ очистки отходящих газов процесса грануляции и охлаждения гранул карбамида от пыли карбамида путем поглощения ее ВОДНЫМ абсорбентом, например, конденсатом сокового пара, в устройствах различной конструтщии 1. При этом водньп 7 т абсорбент подвергают многократной циркуляции через зону поглощения пыли. Эффективность очистки составляет 50 - 60 .Известен также способ очистки отходящих газов из зоны грануляции путем контакта в струйном аппарате с инжектирующим эти тазы поглотительным водным раствором карбамида 1 2. Согласно этому способу поглотительный раствор карбамида циркулирует между струйным аппаратом и сборником часть раствора, эквивалентная количеству веществ, поглощенных из отходящих газов, выводят из сборника на переработку в производстве карбамида. Степень очистки отходящих газов от аммиака и пыли карбамида невысока.Наиболее близким к предложенному по технической сущности является известный способ очистки отходящих газов, в частности, выделяющихся в процессе грануляции и охлаждения гранул карбид/гида, в двух последовательных зонах очистки при подаче в первую зону первого водного абсорбента (водного раствора карбамида) в виде капель, 90 которых имеют размеры в пределах от 50 до 5000 шсм, И подаче во вторую зону второго водного абсорбента в виде капель, 90 которых Шиеют размеры в пределах от 0 до 100 мкм 3. При использоваг-Ши этого способа энергетические затраты составляют 1,2 - 1,4 кВт. ч/1000 куб. м газа, а эффективность очистки газа из зоны грануляции от пыли карбамида не превышает 50 - 60 .Для повышения степени очистки отходящих газов при одновременном снижении энергозатрат предложены- способ очистки отходящих газов процессов грануляции и охлаждения карбамида контактированием газов с водными абсорбентами в виде капель в двух последовательных зонах очистки при подаче в первую зону раствора карбамида, капли которого на 90 имеют размер 50 5000 мкм, отличающийся тем, что во вторую зону очистки подают сточные воды производства карбамида со средним размером капель 170 - 330 мкм- способ очистки отходящих газов процесса сутлки меламина контактированием газов с водными абсорбентами в виде капель в двух последовательных зонах очистки при подаче в первую зону абсорбента, капли которого на 90 имеют размер 50 - 5000 мкм, отличающийся тем, что в качестве абсорбента в первой зоне используют раствор меламина, а воду во вторую зону очистки подают со средним размером капель 170 - 330 мкм.Техническим результатом предложенных способов является изменение характера взаимодействия абсорбента с газообразной средой во второй зоне очистки. Было установлено, что именно при указанной выше дисперсности второго абсорбента - средний размер капель 170 330 мкм - происходит его интенсивное взаимодействие с газообразной средой. При меньших размерах капель абсорбент взаимодействует не столько с твердыми частицами, содержащимися в газе, сколько с каплями первого абсорбента, уносимыми потоком газа из первой зоны очистки. При больших размерах капель интенсивное взаимодействие второго абсорбента с газообразной средой обеспечивается лишь ценой увеличения орошения второй зоны очистки.Интенсивность взаимодействия абсорбента с газообразной средой обусловливает увеличение степени очистки газа уменьшение, по сравнению с известным способом, дисперсности абсорбента приводит к сокращению энергетических затрат на очистку газа.Сущность изобретения иллюстрируется приведенными ниже примерами.Пршиер 1. Загрязненный воздух из узлов гранулэщии и охлаждения гранул карбамида подвергают очистке в двух последовательных зонах. В первой зоне воздух контактирует с первым водным абсорбентом - 36 -ным раствором карбамида, диспергированным в виде капель размерами/т от 50 до 5000 мкм (средншй размер 2525 шсм). Благодаря скольжению фаз относительно друг друга происходит фильтрация загрязненного воздуха через обьештый фильтр, состоящий из капель абсорбента. Во второй зоне очистки, расположенном после зоны брызгоотделения, воздух контактирует со вторым водным абсорбентом - сточной водой производства карбамида, содержащей 0,007 масс. аммиака и 0,041 масс. карбамида. Второй абсорбент с помочью форсунок диспергирутот в виде капель со средним размером 170 шсм. Степень очистки воздуха от карбамида составляет 93 , от аммиака 46 . Расход энергии 0,84 кВт. ч/1000 куб. м. Количествештые характеристшщ процесса по этому и последующим примерам приведены в таблице.Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что расход первого абсорбента увеличен до 1,1 куб. м/ч, а средний размер капель второго абсорбента - до 330 мкм.Пример 3. Процесс проводят аналогично примеру 1 с тем отш/гчием, что первый водный абсорбент вводят при значительно более низкой температуре - 10 С поскольку данный пример относится к очистке воздуха, выходящего из так называемой холодной грануляционной башни, в которой для обеспечения нормальной ее работы используют дополнительное внецп-гее охлаждение. Потрясение температуры абсорбентов осуществляют, добавляя к первому абсорбенту (20 -ному раствору карбамида) 0,О 065 т/ч НЕКОНДИЦИОННОГО гранулированного гсарбамида с размером ЧЗСТЦ/Щ от 0,5 до 15 мм, в результате чего он интенсивно охлаждается. Поглощаемой теплоты оказывается достаточно для ПОНИЖЕНИЯ температуры обоих абсорбентов до 10 С и для снятия части теплоты кристаллизации карбамида в грануляционной башне. За счет этого достигается дополнительное СНИЭКВНИВ ЭНСРГОЗЭТРТ.(средний размер частиц пыли 10 мкм), очищают в двух последовательных зонах очистки. В первую зону вводят 1 куб. м/ч 20 -ного раствора карбамида, диспергированного в виде капель со средним размером 2025 мкм. Второй абсорбент представляет собой водяной пар, который дросселируют во вторую зону очистки от давления 2 ата до атмосферного давления, в результате чего он конденсируется в виде капель со средним размером 50 ьткти. Степень очистки газа от пыли карбамида 55 , расход энергии 1,4 кВт. ч/1000 куб. м.Техническая характеристика Не пршиера з 4 (прототип) 5 (ванн) 6 (ванн) 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Газообразная среда и содержащиеся в ней примеси Расход, куб. м/ч 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 Давление атмосферное Температура, С 64 65 65 40 40 40 90 90 90 Относительная влажность, 6 6,5 8 70 70 70 8 8 8 Содержание гпыдш, мг/куб. м карбт карбамид карбамид карбамид карбамид карбаьтид меламин меламии мелашш. 500 500 500 250 250 250 200 200 200 Содержание ашшшш, мг/куб. м 68 90 40 - - - - - Скорость газа, м/с в первой зоне 5 5 5 50 5 5 5 5 5 во второй зоне 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Перепад давлеъшя в системе очист- 250 250 250 1500 250 250 1000 1000 1000 ки, Па Первый водный абсорбент Содержание в растворе, масс. карбамид 36 карбамид 20 карбамид 20 карбамид 20 карбамид 20 карбамид 20 меламин 0,5 меламин 0,5 Меламин 0,5 Расход, куб. м/Ч 1 1,1 1,4 1 1 1 2,7 2,7 2,7 Температура, С 24 25 10 20 - 40 20 20 40 40 40 Средний размер Частиц, мкм 2525 2525 2525 2025 2025 2025 2025 2025 2025 Второй водный абсорбент Характеристика сточная вода водяной пар сточная вода паровой конденсат-шт Содержаъше, масс. карбамид 0,041 0,04 0,04 - 0,041 0,041 - аммиак 0,007 0,012 0,06 - 0,007 0,007 - - Расход, куб. м/ч 0,012 0,012 000078 0,001 0,012 0,012 0,06 0,06 0,06 Давление, зли 1,5 1,5 0,5 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 1,0 Температура, С 40 60 10 120 40 40 60 60 60 Средъшй размер част/Щ, мюи 170 330 200 50 100 500 250 170 330 Показатели эффективности Степень очистки от карбамида, 93 94 93 55 80 81 85 83 82 Расход энергии, кВт. 11/1000 куб. м 0,84 0,848 0,509 (с уче- 1,4 0,84 0,84 0,95 0,95 0,95 том утилизируемото холода)Пример 5 (сравнительный). Процесс проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что средний размер капель первого абсорбента составляет 2025 мкм, а второго абсорбента - 100 мкм. При этом Интенсивность коагуляции капель первого и второго абсорбента во второй зоне очистки в 2,8 раза выше интенсивности взаимодействия капель второго абсорбента с твердыми частицами, что приводит практически к нулевой эффективности очистки во второй зоне и к снижению общей эффективности очистки при том же уровне энергозатрат.Пример 6 (сравнительный). Процесс проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что средний размер капель первого абсорбента составляет 2025 мкм, а второго абсорбента - 500 мкм. При этих условиях практически невозможно обеспечить орошение второй зоны тем же количеством второго абсорбента. Это приводит к снижению эффективности очистки.Пример 7. Воздух после узла сушки порошкообразного меламина, содержащий 200 мг/куб. м пыли меламина, подвергают очистке в двух последовательных зонах. Первый абсорбент представляет собой 0,5 -иый водный раствор меламина, диспергированный в виде капель средним размером 2025 мкм, второй абсорбент - воду (паровой конденсат), диспергированную в виде капель средним размером 250 мкм. Степень очистки воздуха от пыли меламина 85 расход энергии - 0,95 кВт. ч/1000 куб. м.Пример 8. Процесс проводят аналогично примеру 7 с тем отличием, что средний размер капель второго абсорбента составляет 170 мши. Степень очистки воздуха от пыли меламина 83 .Пример 9. Процесс проводят аналогично примеру 7 с тем отличием, что средний размер ка пель второго абсорбента составляет 330 шеи. Степень очистки воздуха от пыли меламина 82 .Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.