河北某化肥厂场地环境调查工作方案(5)

2018-12-04 22:33

河北省某化肥厂场地环境现状调查工作方案

气提塔出来的溶液经两次减压和循环加热处理,其中的NH3和CO2已基本被分离出来,尿液中尿素含量基本达到了成产要求送入尿液贮槽。尿液槽中的尿液经尿液泵送到一段蒸发加热器,尿液流量由设置在管道上的调节阀控制。一段蒸发加热器是直立管式加热器,尿液自下而上在管内流动,在真空抽吸下形成升膜式蒸发。一段蒸发出来的尿液通过“U”型管进入二段蒸发加热器,它也是一个直立管式换热器。尿液在管内进行升膜式蒸发,离开二段蒸发分离器的熔融尿素经熔融尿素泵送到造粒塔顶部的造粒喷头进行造粒。所造好的尿素颗粒由刮料机将输送至下料槽,由塔底皮带机直接输送到包装工序。

二氧化碳净化压缩氨与二氧化碳回收尿素合成塔液氨预热过滤未反应物分离蒸发造粒尿素成品图3-7 生产尿素工艺流程图

7. 制备硫酸

经过破碎和筛分的硫铁矿或经过干燥的硫铁矿,送入沸腾焙烧炉下部的沸腾床内,与经空气鼓风机从炉底送人的空气进行焙烧反应。生成的二氧化硫炉气从沸腾炉顶部排出,进入废热锅炉。矿渣则从沸腾床经炉下部的排渣口排除。

炉气在废热锅炉内冷却到约350℃,用以生产3.82Mpa、450℃的过热蒸汽。主要的蒸汽蒸发管束设在废热锅炉内。装设在焙烧炉沸腾床内的冷却管也作为废热锅炉热力系统的一部分,与锅炉的汽包连接,用以回收部分焙烧反应热。

从废热锅炉出来的炉气,还含有相当数量的矿尘,经旋风除尘器4初步除尘后,进入净化系统。废热锅炉、旋风除尘器除下的矿尘,与沸腾焙烧炉排出的矿渣一起送往堆渣场,等待进一步处理或出售。净化系统包括文氏管、泡沫塔和电除雾器。文氏管对炉气进行除尘和降温,炉气经文氏管后,其中绝大部分矿尘被除去。泡沫塔对炉气进一步除尘、降温。在文氏管和泡沫塔中,炉气中所含的微量三氧化硫,从硫酸蒸汽形态转变成酸雾;砷、硒和其他一些金属的氧化物则成

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为固态粒子,从气相中分离出来;它们一部分与炉气中残存的微量矿尘一起被洗涤除去,另一部分随气体进入电除雾器,在高压静电作用下被清除干净。

通常,控制出净化系统的炉气温度在40℃以下,以保证干燥-吸收系统的水平衡。

净化系统中排出的高含尘的稀酸送入污水处理系统,经CN过滤器处理后抽回系统循环使用。

经过净化的气体,在干燥塔中被循环淋洒的浓硫酸干燥。干燥酸的浓度一般维持在93%左右。由于在气体被浓硫酸干燥的过程中放出大量热量,所以在干燥塔硫酸循环系统中设有酸冷却器,用冷却水把热量移走,为了减少气体夹带硫酸雾沫对设备造成的腐蚀,通常在干燥塔顶部装设丝网除沫器。

经过干燥的气体进入二氧化硫鼓风机,提升压力后,送往转化工序。除送人沸腾焙烧炉的空气依靠空气鼓风机克服沸腾床的阻力外,整个系统的气体输送,都依靠这一台二氧化硫鼓风机。

从二氧化硫鼓风机出来的气体,首先经过换热器,依次被从转化器第三段和第一段出来的三氧化硫气体加热,于大约420℃的温度下,进入转化器的第一段。气体中的部分二氧化硫,在钒催化剂的催化作用下,与气体中的氧进行反应,生成三氧化硫并放出反应热,使反应后的气体温度升高。为了使未反应的那部分二氧化硫进一步转化,从第一段出来的气体在换热器内进行冷却,然后进入第二段。继续进行二氧化硫的转化反应。从第二段出来的气体,在换热器中被冷却,然后进入第三段进行转化。从第三段出来的气体中,绝大部分二氧化硫已经转化为三氧化硫。为了达到更高的最终转化率,使从第三段出来的气体在换热器中被冷却并在中间吸收塔内用浓硫酸将气体中的三氧化硫吸收除去。

从中间吸收塔出来的气体,已基本上不含三氧化硫,只含有少量未转化完全的二氧化硫。为使气体达到催化氧化所需要的温度,气体通过换热器,依次被从第四段出来的气体和第二段出来的气体加热,然后进入转化器的第四段,进行二氧化硫的最终转化。经过第四段转化,二氧化硫总转化率可达到99.7%以上。从转化器第四段出来的气体,在换热器中被冷却,然后进入最终吸收塔,将气体中的三氧化硫全部吸收除去。在一般情况下,从最终吸收塔出来的气体,可以达到环境保护规定的排放标准,通过烟囱排入大气。

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中间吸收塔和最终吸收塔都设有酸循环系统,用浓度为98%的硫酸进行吸收。在酸循环系统中,设有酸冷却器,用以排除吸收反应热。为了除去气体中夹带的硫酸雾沫,在中间吸收塔和最终吸收塔的顶部通常装有纤维除雾器。在吸收塔酸循环系统和干燥塔酸循环系统之间,设有串酸管线,不断向干燥酸循环系统补充从吸收酸循环系统来的浓硫酸,使干酸保持规定的浓度。多余的干燥酸,移人吸收酸循环系统,酸中的水分作为补充水的一部分,用于与三氧化硫反应生成硫酸,也可以作为成品出售。为了提供由三氧化硫生成硫酸所需要的水分,须不断向吸收酸循环系统中加水。由于三氧化硫不断被吸收,生成硫酸,所以吸收酸循环系统的硫酸数量不断增加。增加的部分引出生产系统,作为成品。

烟气硫铁矿沸腾炉氧化焙烧净化干燥转化硫酸渣(烧渣)尘渣吸收硫酸图3-8 硫酸制备工艺流程图

8. 制备磷酸铵

采用干磨或湿磨方法将磷矿研磨至所需细度。研磨矿粉的细度原则上应与其特性与所选用的生产工艺流程相匹配。在磨机选择上,大型生产装置选用球磨与棒磨,它们既可用于干磨也可用于湿磨;中小型装置选用弹性较大的环辊式或辊式干湿磨机。

在激烈搅拌和料浆高速循环的条件下进行硫酸分解磷矿的反应。反应系统的目的在于获得尽可能高的磷矿分解率和制得性能稳定、颗粒均匀粗大的硫酸钙结晶。对于二水物生产工艺,反应系统可以采用多槽串联,也可采用单槽或多格单槽。对于半水物和再结晶的生产工艺,必须采用多槽反应系统。

磷矿的分解属放热过程,为使反应在适宜温度下进行,必须对料浆进行冷却。消除反应热的方法有两种:鼓风冷却和真空闪蒸冷却,两种方法的电耗接近,但两者相比,鼓风冷却的效果受周围环境的温度与湿度影响大,同时含氟尾气量大,

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河北省某化肥厂场地环境现状调查工作方案

对环境的污染也大。真空冷却不受周围环境温度与湿度影响,无需对排放物处理,对环境污染少,因此应用日益普及,该法缺点是设备与管线易结垢,需定期清理。

反应系统所制得的料浆中,固相以硫酸钙结晶为主,此外还有酸不溶物,未反应的磷矿以及从液相中重新析出的氟硅酸盐等固体杂质。普遍采用具有逆流洗涤的真空过滤机分离磷酸和固相物。过滤系统所追求的目标是:获得尽可能洁净的滤酸;达到尽可能高的P2O5回收率;尽可能避免滤酸损失;装置的可靠性与运转率高。过滤机是整个湿法磷酸生产装置中机械结构最复杂、价格上最昂贵的装备,约占二水物法装置投资的一半左右。有三种类型的真空过滤机可供选择:橡胶带式真空过滤机,盘式真空过滤机和转台式真空过滤机。

将洗涤液与部分滤液配制回磷酸,返回反应系统,以维持反应料浆所需的液固比。

二水物法湿法磷酸的浓度为28~30%P2O5,半水物法或半水-二水物法磷酸浓度较高,但作为商品磷酸进行长期运输时需浓缩至52~52%P2O5。大中型湿法磷酸生产企业中一半均自配硫酸生产装置,可综合利用硫酸的副产蒸气发电后的低位能背压气作热源。采用真空蒸发浓缩磷酸。结垢问题是湿法磷酸浓缩过程能否长期、稳定运行的关键所在,在有游离硫酸存在的条件下,结垢的主要组成是硫酸钙、氟硅酸钾、磷酸铁等,生产过程中要采用有效措施延缓与阻止结垢。

生产过程中所逸出的氟化物应进行吸收。

对半水物-二水物流程或二水物-半水物流程,需将硫酸钙的结晶进行转化,回收的P2O5返回反应系统,滤饼作副产物使用。

稀磷酸与气氨在中和槽内反应生成中和度0.95-1.08左右磷酸一铵料浆,稀磷铵料浆在蒸发器循环泵的推动下,经加热器被蒸汽加热,上升进入闪蒸室分离蒸汽,再下降进入料浆循环泵循环,浓缩合格的料浆从循环泵出口进入高压柱塞泵,加压后送入喷雾干燥塔顶部的料浆雾化器,经压力式喷嘴才化且的料浆从塔顶喷洒而下,与塔底上升的热空气逆流换热蒸发水份,并在干燥流化床进一步流化干燥出合格产品,尾气经洗涤后排空。

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河北省某化肥厂场地环境现状调查工作方案

硫酸NH3磷矿石破碎萃取过滤中和磷酸铵 图3-9 磷酸铵生产工艺流程图

3.2.2 场地现场踏勘

XX年XX月我公司对河北省某化肥厂场地开展初步调查和现场踏勘,调查范围主要包括合成氨、磷酸铵、硫酸、磷酸、甲醇等工艺的生产区和办公区,面积为XX亩(XXm2)。现场踏勘工作遵循《场地环境调查技术导则》(HJ 25.1-2014),具体内容包括:

3.2.2.1 识别污染区域并确定采样位置

根据资料收集和人员访谈获取的信息,实际踏勘场地对应的型煤加工区、制汽区、造气区、氨合成区、尿素合成区、硫酸生产区、磷酸生产区和仓库区。辨识可能造成土壤和地下水污染的异常迹象,如罐、槽泄漏以及废物临时堆放污染痕迹等。

重点踏勘曾经使用过有毒有害物质的储存、处置及生产区,排查产生化学品气味和刺激性气味的储槽管线带或生产车间,关注污水池或其它地表水体、废物堆放地。

查阅、分析场地及其周围区域的水文地质与地形记录,结合使用现场快速测定仪器(如光离子化检测器PID),识别潜在土壤及地下水污染区域,初步辨识适合于土壤钻孔及建立地下水监测井的地理位置。使用全球定位系统(GPS)对采样位点定位。

图3-10 场地现状

3.2.2.2 场地踏勘主要结果

(1)河北省某化肥厂除部分墙壁上残留有供暖管线外,其它生产设备均已

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