尿素產(chǎn)品結(jié)塊的原因及預(yù)防措施

高波+杜兆忠+楊軍+趙永勝

摘 要：本文針對(duì)產(chǎn)品尿素結(jié)塊原因進(jìn)行初步分析，指出蒸發(fā)造粒過程中應(yīng)注意的問題，并就結(jié)塊的預(yù)防措施提出建議。

關(guān)鍵詞：結(jié)塊;原因分析;預(yù)防措施

中圖分類號(hào)： TQ44 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)： 1673-1069（2016）30-175-2

1 ?尿素結(jié)塊的危害

尿素產(chǎn)品質(zhì)量直接關(guān)系著企業(yè)的信譽(yù)和經(jīng)濟(jì)效益，一直是我廠乃至全公司關(guān)注的話題，結(jié)塊尿素是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素之一。出現(xiàn)結(jié)塊尿素后就要將其回收，過篩，然后回?zé)?，不僅影響了產(chǎn)量，還增加了能耗。

2 ?蒸發(fā)系統(tǒng)流程介紹

來自尿液槽（V302）的尿液由尿液泵（P303A/B）泵至一段蒸發(fā)加熱器（E401），尿液流量由FIC401/FPV401調(diào)節(jié)控制。來自一段蒸發(fā)分離器的尿液流至二段蒸發(fā)加熱器（E402）/二段蒸發(fā)分離器（S402），再經(jīng)P401A/B輸送至造粒塔（G601）頂部的造粒噴頭（G602）進(jìn)行造粒。生產(chǎn)出的尿素粒子通過造粒塔的自然空氣通風(fēng)由140℃冷卻至60℃，再經(jīng)過刮料機(jī)（B604）、皮帶輸送機(jī)（B605）送至成品包裝廠房進(jìn)行包裝。

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3 ?尿素粒子結(jié)塊的主要影響因素

生產(chǎn)中出現(xiàn)結(jié)塊尿素的主要原因有蒸發(fā)系統(tǒng)溫度、真空度、噴頭轉(zhuǎn)速和進(jìn)料量等諸多影響，下面我就詳細(xì)介紹一下這些因素：

3.1 蒸發(fā)系統(tǒng)真空度的影響

蒸發(fā)一二段真空度高于正常指標(biāo)，水分含量也隨之升高，當(dāng)水分過高時(shí)就會(huì)出現(xiàn)尿素粒子結(jié)塊。所以控制好一、二段蒸發(fā)壓力對(duì)尿素粒子的結(jié)塊有著至關(guān)重要的作用。而影響一、二段蒸發(fā)壓力因素有以下幾點(diǎn)。

①蒸發(fā)負(fù)荷過重。

②進(jìn)蒸發(fā)系統(tǒng)的尿液濃度未達(dá)到控制指標(biāo)。

③蒸汽噴射器的動(dòng)力蒸汽不足。

④蒸發(fā)氣相的冷凝效果不好。

⑤蒸發(fā)設(shè)備有泄漏。

⑥分離器及出氣管被結(jié)晶堵塞。

⑦儀表測量有誤。

⑧低壓系統(tǒng)C305的壓力升高，導(dǎo)致蒸發(fā)氣相流通不暢，背壓增大。

3.2 蒸發(fā)系統(tǒng)溫度的影響

蒸發(fā)一、二段分離器出液溫度低于正常指標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致尿液中水分含量過高，噴頭拉稀，導(dǎo)致粒子結(jié)塊。引起蒸發(fā)溫度降低的原因有以下幾點(diǎn)：

①疏水閥故障，造成加熱器殼側(cè)冷凝液積存，換熱能力下降。

②蒸發(fā)加熱蒸汽壓力偏低。

③加熱器列管結(jié)垢，換熱能力下降。

④進(jìn)蒸發(fā)系統(tǒng)的尿液濃度未達(dá)到控制指標(biāo)。

⑤沖洗操作不當(dāng)，沖洗水量大，造成二段真空度下降。

3.3 噴頭轉(zhuǎn)速和進(jìn)料量的影響

噴頭轉(zhuǎn)數(shù)與進(jìn)料量不匹配造成粒子結(jié)塊。一定的進(jìn)料量，應(yīng)對(duì)應(yīng)一定的噴頭轉(zhuǎn)速，噴頭轉(zhuǎn)數(shù)過低會(huì)造成噴頭溢流，導(dǎo)致粒子結(jié)塊;噴頭轉(zhuǎn)速過高，會(huì)導(dǎo)致粒子粒度過小，粉塵增加。

3.4 外部蒸汽和冷凝液的影響

外部的蒸汽和冷凝液進(jìn)入尿液管線會(huì)引起粒子結(jié)塊。當(dāng)外部的蒸汽和冷凝液進(jìn)入尿液管線，會(huì)導(dǎo)致尿液中的水含量超標(biāo)，造成粒子結(jié)塊。我裝置曾出現(xiàn)過的情況有：尿液管線的夾套蒸汽漏到尿液管線里。

3.5 雜質(zhì)的影響

系統(tǒng)不干凈，尿液中雜質(zhì)多，造成噴頭小孔嚴(yán)重堵塞。一般情況下我裝置帶進(jìn)尿液的雜質(zhì)有兩種情況：

①回?zé)捘蛞簳r(shí)，會(huì)帶進(jìn)包裝尿液袋的碎塊。

②檢修時(shí)殘留在設(shè)備里的焊渣。

3.6 啟動(dòng)、倒換噴頭的影響

啟動(dòng)倒換噴頭對(duì)結(jié)塊的影響有2種情況：

①在造粒前噴頭未充分預(yù)熱，噴頭初始進(jìn)料時(shí)，小孔被結(jié)晶尿素堵塞，造成噴頭生產(chǎn)工況差，尿液溢流，形成結(jié)塊尿素。

②初始造粒時(shí)負(fù)荷過高，噴頭過料不穩(wěn)，尿液溢流結(jié)塊。

4 預(yù)防及處理措施

無論在什么情況下，一旦發(fā)現(xiàn)粒子結(jié)塊，都應(yīng)打循環(huán)，停止造粒，避免造成刮料機(jī)嚴(yán)重掛壁、造粒塔底板粘尿素引起刮料機(jī)超負(fù)荷。對(duì)于已結(jié)塊的尿素采取回?zé)捥幚?，我裝置設(shè)有尿素回?zé)捬b置，將結(jié)塊尿素用蒸汽冷凝液溶解后，用泵送入尿液槽，再返回蒸發(fā)系統(tǒng)重新造粒。這樣可以將不合格產(chǎn)品回收利用，減少了損失。但溶解再造粒還是浪費(fèi)了能耗，所以最好是優(yōu)化操作，避免結(jié)塊。

鑒于尿素結(jié)塊的問題，裝置技術(shù)人員和操作人員針對(duì)其影響因素展開了研究和技術(shù)探討，并采取了以下預(yù)防及處理措施：

4.1 蒸發(fā)系統(tǒng)真空度的控制

將蒸發(fā)一、二段真空控制在正常指標(biāo)范圍內(nèi)，根據(jù)對(duì)結(jié)塊的原因分析制定了相應(yīng)的措施：

若低壓系統(tǒng)C305的壓力升高，導(dǎo)致蒸發(fā)氣相流通不暢時(shí)，打開C305氣相放空，降低低壓系統(tǒng)的壓力。

當(dāng)蒸發(fā)氣相的冷凝效果不好時(shí)檢查冷卻水閥是否已經(jīng)全開，冷卻水壓力是否夠，排除不凝性氣體。

當(dāng)蒸發(fā)設(shè)備有泄漏時(shí)，及時(shí)查漏，消除設(shè)備缺陷。

生產(chǎn)中提高沖洗效果，一般每個(gè)班沖洗兩次。停車時(shí)用熱煮來消除結(jié)晶物。

由于負(fù)荷過重引起的結(jié)塊可以酌情降低負(fù)荷。

由尿液濃度低引起的結(jié)塊時(shí)要優(yōu)化高壓、低壓系統(tǒng)操作，提高尿液濃度，檢查閃蒸槽真空是否在指標(biāo)范圍內(nèi);如果分離器溫度太低，且加熱蒸汽量不夠，可適當(dāng)降低蒸發(fā)系統(tǒng)負(fù)荷。

4.2 蒸發(fā)系統(tǒng)溫度的控制

將蒸發(fā)一、二段分離器出液溫度控制在正常指標(biāo)范圍內(nèi)，根據(jù)對(duì)結(jié)塊的原因分析制定了相應(yīng)的措施。

①開車過程抽真空與提溫度相互配合，先提溫度，后提真空，做到平穩(wěn)操作。

②控制好沖洗水量和沖洗時(shí)間，防止真空度突然下降，把二段溫度拉垮。

③當(dāng)進(jìn)蒸發(fā)系統(tǒng)的尿液濃度未達(dá)到控制指標(biāo)時(shí)要優(yōu)化高壓、低壓系統(tǒng)操作，提高尿液濃度，檢查閃蒸槽真空是否在指標(biāo)范圍內(nèi)。

④當(dāng)疏水閥故障時(shí)，開副線排液，檢修疏水閥。

⑤當(dāng)加熱器列 ?管結(jié)垢，換熱能力下降時(shí)停車清除積垢。

4.3 噴頭轉(zhuǎn)速和進(jìn)料量的控制

正常生產(chǎn)時(shí)，要使噴頭轉(zhuǎn)速與生產(chǎn)負(fù)荷相適應(yīng)。一定的負(fù)荷對(duì)應(yīng)一定的轉(zhuǎn)速。

正常生產(chǎn)時(shí)負(fù)荷與噴頭的對(duì)應(yīng)表1。

表1

[蒸發(fā)負(fù)荷＼&噴頭轉(zhuǎn)速（現(xiàn)場）＼&噴頭轉(zhuǎn)速（DCS）＼&100%

95%

90%

85%

80%＼&270

260

255

250

248＼&710

700

690

680

670＼&]

4.4 外部蒸汽和冷凝液的防漏控制

在噴頭造粒前，一定要切死關(guān)閉噴頭的預(yù)熱蒸汽，關(guān)閉熔融泵加水閥。嚴(yán)禁外部的蒸汽和冷凝液進(jìn)入尿液管線，正常生產(chǎn)時(shí)，認(rèn)真巡檢，通過仔細(xì)檢查導(dǎo)淋，可發(fā)現(xiàn)蒸汽或冷凝液進(jìn)入尿液管線的位置，及時(shí)處理，防止結(jié)塊。

4.5 尿液雜質(zhì)的控制

系統(tǒng)不干凈，尿液中雜質(zhì)多，造成噴頭小孔嚴(yán)重堵塞，引起噴頭溢流，為防止尿液中雜質(zhì)過多，首先將雜質(zhì)的來源控制住，回?zé)捘蛩貢r(shí)，使用過濾器，并定時(shí)清洗過濾器。大檢修做好設(shè)備管道的衛(wèi)生清洗工作，防止焊渣留在設(shè)備管道里。正常生產(chǎn)中定時(shí)更換噴頭，并拆洗換下的噴頭，如果尿液帶的雜質(zhì)多，則縮短噴頭更換周期，并檢查尿液進(jìn)口過濾網(wǎng)是否完好。

4.6 對(duì)開噴頭操作控制

在造粒前噴頭充分預(yù)熱噴頭，保證5分鐘的預(yù)熱時(shí)間。針對(duì)初始造粒時(shí)負(fù)荷過高，噴頭過料不穩(wěn)，尿液溢流結(jié)塊現(xiàn)象，我裝置于2008年加設(shè)了連接造粒管線和循環(huán)管線的副線，初始造粒前先將副線打開，然后啟動(dòng)造粒噴頭，一邊觀察噴頭有無溢流，一邊緩慢關(guān)小副線，這樣就可以避免初始造粒時(shí)負(fù)荷過高引起的尿素結(jié)塊。

5 ?總結(jié)

本文通過長期對(duì)尿素蒸發(fā)造粒系統(tǒng)操作的跟蹤對(duì)比和分析總結(jié)后，找出了系統(tǒng)最優(yōu)操作。達(dá)到了減少或避免尿素結(jié)塊的效果，最終提高了產(chǎn)品的合格率，有效地解決了實(shí)際生產(chǎn)中遇到的難題，減少了不必要的原料浪費(fèi)。實(shí)現(xiàn)了裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，對(duì)實(shí)際操作和降低能耗有著重要的意義。