氧是碳钢冷却器腐蚀的主要物质。二是微生物中的细菌使设备产生腐蚀，如铁细菌、硫酸菌和硝化细菌等细菌。三是水中的溶解盐类，以氯化物最为突出，其中Cl-是造成不锈钢冷却器腐蚀的主要原因，如压缩机三段CO2冷却器、脱氢CO2冷却器的腐蚀。这些腐蚀的发生，可导致冷却器穿孔泄漏危及生产。
冷却器的污垢和腐蚀是相互依存和相互作用的，污垢的聚集会产生腐蚀作用，腐蚀物的吸附产生污垢。生产中为防止腐蚀、减少污垢以及微生物的繁殖，通常在冷却水中加入阻垢剂、缓蚀剂和杀菌剂，这些用于水处理的化学药剂通称为水质稳定剂。
循环水水质的好坏直接影响到装置冷却器的换热效果和冷却器的使用寿命，严重的会导致装置的停工检修。如果冷却器发生泄漏，工艺介质的污染源不及时切除，冷却水异氧菌滋生，粘泥滋长，水质将恶化。
为防止冷却器腐蚀，在冷却水系统长期停车后再开工，或冷却器泄漏冷却水系统受工艺介质严重污染时，需要对冷却水系统进行预膜。在冷却水系统运行初期，也就是在水质稳定剂加入之前，高剂量地投加一种或几种预膜剂，维持一定的浓度和水温，一般需要4～24小时，可通过系统挂片测试成膜的效果，这样可使金属表面迅速地形成一层牢固、均匀、连续、致密且有一定厚度的保护膜，减缓冷却水对金属的腐蚀。若在常温下对冷却水系统进行预膜，则要延长预膜时间，才能达到预膜效果。
冷却器长时间运行后，换热效率会下降，停工时需要对污垢进行清洗。一般采用物理和化学二种清洗方法：物理法通常用高压水冲洗，利用水流来破碎垢层达到清除沉积物的目的，此法清除软垢效果较好；化学法就是利用酸、碱等化学药剂，通过化学作用将附着在冷却器表面上的污垢溶解并清除，根据需要可采用浸泡式和循环式清洗工艺。
在装置大检修时需要对冷却器进行检查，检查内容：设备内有无杂物堵塞、换热面上有无结垢、设备是否产生腐蚀、涂层是否脱落以及取垢样分析等。如果冷却器管表面有一层很薄的软垢，质地疏松，冲水即可除去；通冷却水的管内或管间都能通视，无杂物堵塞。这种情况可认为循环冷却水的水质是良好的。如果水质不好，冷却器内污垢较厚，设备有腐蚀现象，结垢质地硬，用水冲不掉，还可能有粘泥积存。
31
3.6.3仪表风系统
仪表风系统的任务是为气动薄膜调节阀等气动仪表提供持续稳定的动力气源，确保装置安全稳定运行。
化肥装置的仪表风系统设有二台或以上仪表风压缩机，一台运行一台备用，确保仪表风系统稳定。空气经仪表风压缩机压缩并冷却后，压力为0.7MPa，温度为40℃，进入空气干燥器，用分子筛吸附剂（或硅胶）吸附空气中的水份，空气经干燥后露点应达到-40℃以下，进入仪表风贮罐，仪表风经过过滤器后，分别送至各装置用户（气动仪表）。当用户用气量增加时，压缩机出口压力下降，这时仪表空气压缩机的负荷自动调节系统将自动增加送气量。化肥装置采用多项手段来维持仪表气管网压力稳定。仪表空气总管压力下降时，可从仪表气干燥器后补入一股来自其它空气压缩机的干燥空气、关闭到服务空气管网的阀门、补入0.7MPa氮气等安全手段，以确保各调节仪表的正常工作。
露点是仪表风的一项重要指标，否则仪表风中的水份冷凝甚至结冰堵塞仪表管线，因此仪表风的干燥显得非常重要，应保证干燥器的正常运行，及时排水。 仪表空气系统的任何操作，均要确保管网压力的相对稳定。压缩机吸入口严禁排放可燃气体。空气湿度较大时，要增加干燥器出口空气露点分析的频率，特别是冬季更应注意。发现空气露点有较大变化时，要查明原因，如是吸附剂失效应立即更换。
尿素装置的仪表风来自界外的仪表风总管，再通过支管分配到各执行机构。来自总控DCS各调节输出的4～20mA电信号，经电气转换器或阀门定位器将仪表风对应地转换成调节阀膜头对应的压力范围，进入调节阀膜头控制调节阀开度。
当装置断仪表风时，应立即按紧急停车处理，由于各调节阀处于全开或全关位置总控无法控制，外操人员应通过调节阀手轮、切断阀或副线阀来控制，以确保装置安全停车。因此，操作人员应熟记那些是气关阀，那些是气开阀，那些调节阀带手轮。
32
3.7 机械造粒—大颗粒尿素制备专利技术简介
机械造粒的尿素产品主要是大颗粒尿素，颗粒粒径在2~8mm。由于大颗粒尿素具有更高的强度及更好的防潮性，因此成为肥料混合的首选原料。20世纪60年代以来，受优质混合肥料的强劲需求，尿素大颗粒造粒技术得到了发展；20世纪80年代，流化床造粒技术的发展进一步推动了大颗粒尿素的生产。世界大颗粒尿素的产能的增长速度快于小颗粒尿素。从1980到2003年，大颗粒尿素占世界尿素总能力的比例从11%增长到22%，预计到2008年大颗粒尿素将占世界尿素总能力的26%。
生产大颗粒尿素的方法主要有流化床造粒、转鼓造粒、圆盘造粒、钢带直冷造粒等。目前世界上大颗粒尿素的制备技术中，比较有代表性的技术有挪威海德鲁公司的流化床造粒技术、荷兰斯塔米卡邦公司的流化床造粒技术、斯那姆公司的降帘式滚筒成粒技术、日本东洋工程喷流床造粒技术、法国K-T公司流化床转鼓造粒技术等。我国自主开发并已经建成多套工业化大颗粒尿素造粒装置的组合双转鼓大颗粒尿素技术。
3.7.1 挪威海德鲁（Hydro）流化床造粒技术
1） 流化床造粒技术基本原理
流化床造粒用于制备大颗粒尿素。在造粒机中，先加入细粒子作为晶种，然后从分布板之下通入热空气使形成流化床。埋在床层中的喷嘴将浓度大于95％的料液喷入。料液在喷嘴中被热空气雾化为极细的雾滴，均匀地喷洒到床层中，附着在尿素晶种的表面上，经过一定的时间．便可长大到规定大小的尺寸，从床层排出。从分布板下通入的宅气利用尿液的结晶热把料液水份蒸发掉，并将水分带出。排出的物料其温度较高，在另一流化床中用空气冷却到包装或贮存温度。通过筛分机对产品进行筛分，符合粒度标准的作为产品，过大的颗粒经过粉碎，连同筛下来的细粉料一起乍为晶种返回造粒机，多余者返回蒸发系统
为保持产品的流动性并减少粉尘和结块，在喷入的料液中配入少量的甲醛溶液。
大颗粒尿素的优点是生产过程基本上无环境污染，运输及施用中粉尘损失少．贮存方便，使用有缓效作用．
2） Hydro 流化床造粒工艺流程
33
Hydro 流化床造粒工艺是将尿素质量分数为96％的溶液通入造粒机中的喷头总管，经雾化空气雾化后，喷洒在处于流化状态的晶种上，使大量微小液滴在晶种表面进行连续蒸发和固化，从而得到一定大小的颗粒状尿素。
如图3-15 所示，流化床位于造粒机上壳体的下部，造粒机从左到右分为6 个腔室。晶种被送到第1 室，在此受到尿素溶液的喷洒，当尿素颗粒从第1 室转入第2 室再转入第3 室时，其粒径由于累积而不断长大（这种累积模式使颗粒
图3-15 造粒机的构造
均匀长大），并利用结晶热以最快
的速度使水分蒸发，因而颗粒结构致密均匀、硬度高。后面3 个腔室用于冷却颗粒。图3-16为Hydro流化床造粒工艺流程 。
图3-16 Hydro流化床造粒工艺流程
流化床造粒系统分为：给料和造粒系统、冷却系统、筛分及返料系统、尘洗系统。下面以某公司年产52万吨尿素的流化床造粒系统为例进行说明。
给料和造粒系统包括的设备主要有静态混合器、流化空气风机、流化空气加热器、造粒机、雾化空气压缩机、抽料机、安全筛、雾化空气加热器等。从蒸发系统来的96%尿素溶液在静态混合器前加入标准甲醛溶液后进入静态混合器混合，再到尿素总管，分成9组进入造粒机。每一组分配管上有23个喷头，尿素溶液进喷头后被雾化空气压缩机送来的压力为49～54Kpa（G），温度为135℃的空气雾化
34
成小液滴，然后喷到细小的晶种上。由于造粒机下箱有流化空气的作用和多孔板的特殊构造，使尿素粒子有一个向前推力而进入下一个室，再继续长大。经过3个室长大后再经3个室冷却至90～95℃，就到了造粒机的出料口，经抽料机抽到安全筛，将10mm以上的大块尿素筛去，其余都到冷却系统去冷却。
冷却系统包括的设备主要有流化床冷却器、空气风机、空气冷却器等。从安全筛下来的尿素粒子进入流化床冷却器后，被流化空气风机送来的冷空气冷却至60℃，同时由于多孔板的特殊结构，使尿素粒子能向前移动而进入斗提机。该系统是在微负压下操作。尿素粉尘经流化床冷却器上部风道抽去尘洗系统。空气冷却器主要用来给流化空气除湿。
筛分及返料系统的主要设备有：斗提机、振动筛、振动筛给料机、破碎机等。从流化床冷却器来的温度为60℃左右的尿素进入斗提机提升至45m高处，然后分两路进入振动筛给料机再到振动筛，将尿素粒子筛分成3种规格的产品。粒径大于4～4.25mm的尿素粒子在上层筛网去破碎机，经破碎后去作返料或去溶解槽；粒子直径小于2.0～2.45mm的尿素直接作返料去造粒机；粒径在2.0～4.00mm的尿素作为最终产品送去计量和进入散库或包装。
尘洗系统的主要设备有：造粒机洗涤器、冷却器、除尘风机洗涤器、洗涤器贮槽、循环洗涤泵、抽风机及溶解回收槽。从L150顶部出来的空气中含有约占装置产量4%(质量分数)的尿素粉尘直接到造粒机洗涤器，被循环洗涤泵送来的稀尿素溶液和造粒机洗涤器的除沫器所用的工艺水洗涤吸收，最后浓度达到45％后送溶解回收槽，然后泵送到蒸发系统。
流化床造粒的工艺参数控制主要有：尿素溶液的温度、压力、浓度、甲醛含量；雾化空气的温度、压力、流量；造粒机的流化空气的温度、压力、流量；造粒机内温度、料位高度、真空度；返料比（指返回造粒机的细粉量与成品量之比）。
该造粒工艺特点：
1、造粒机采用空气雾化和流化床相结合的技术，造粒效率高，生产能力大，成品质量好，颗粒大，强度高。
2、操作简单。开停车时间短，可在设计负荷的30%~120%操作，调节灵活，弹性大，适应性高。
3、采用添加甲醛及雾化流化造粒技术，流化床形成的粉尘少，含尘尾气采用分段湿式洗涤，吸收率高，放空尾气中尿素粉尘含量低于20mg/Nm3。
35