摘要

:本文对尿素造粒塔粉尘产生的原因的探讨，提出粉尘回收装置的工艺流程和特点并阐

述了改进措施减少造粒塔粉尘产生的可能途径。

   

　　

 关键词: 尿素造粒塔；尿素；粉尘；措施 

　　中图分类号：

TQ441.41 文献标识码：A 文章编号： 

　　我国化肥厂尿素生产中造粒塔一般普遍采用的是圆柱形或矩形的高大混凝土构筑物，
造粒塔通过造粒喷头喷洒尿素熔融物料经自然通风降温而形成尿素颗粒产品。由于化学反应
过程、喷头喷射及不正常操作状态等，造粒塔顶排放气中带有不可忽视的粉尘量，随着生产
规模扩大，其损失价值和对环境的污染越来越严重。大约喷洒每吨物料会产生

1.5-4.5kg 的

粉尘。排放的粉尘量很大一部分降落在造粒塔周围和厂区附近，大大增加了厂区及其附近的
大气腐蚀强度，造成金属设施被腐蚀，混凝土地面破裂，农作物减产和其它植物枯黄。因此，
我国相关部门制订了允许排放的标准而且还将其列入了必须治理的环保项目之中。

 

　　

1 尿素造粒塔工作原理 

　　

 为了制得粒状尿素，须将尿素溶液浓缩至 99.7%（质量），然后经熔融尿素泵 P108 加

压送至造粒塔顶的造粒喷头

L109，由此旋转喷头 L109 将熔融尿素沿造粒塔截面喷洒成小

液滴（颗粒直径在

0.5---2.0mm）下落，经过 50m 高度的自由落程和上升的冷空气逆流接触，

骤冷至

132.7

℃,经凝固和冷却两个过程落入塔底，被冷却固化成颗粒尿素。尿素造粒塔为自

然通风，有效高度

50m，落至尿素造粒塔底部的尿素温度主要靠塔下部的百叶窗开度控制

通风量来调节，以保证出料尿素颗粒温度在

50

℃。一般尿素造粒塔内空气流速为 0.8—

1.5M/S，空气在塔内的流速不仅影响粒子的沉降速度，而且也影响造粒塔排放的尿素粉尘
量。落至尿素造粒塔底部的颗粒状尿素经旋转刮料机

H101 送至皮带运输机 H102，由此再送

往自动称量机

WT09616，然后送入尿素仓库。该工艺的特点是操作简单，运行维护费用相

对较少，不足之处是颗粒相对较小，强度低，粉尘大等。

 

　　

 2 尿素造粒塔所用冷却空气量的确定 

　　

 尿素造粒塔的冷却空气量及其流速与塔的设计高度有关;而其需量则主要决定于自熔料

及尿素颗粒中移去的热量。由于尿素造粒熔料浓度常在

99.7 %以上,故蒸发水分所需的热量

甚微。而在尿素颗粒固化及冷却过程中所释热量只能借空气移去。通常可以用热量平衡的方
法计算进风量。假设在造粒过程中，入塔尿液的温度为

138

℃，出塔成品尿素的温度为 50 

℃,入塔空气的温度为 20℃,出塔空气的温度为 70℃若不考虑湿空气和塔壁散热造成的影响，
在此情况下每生产

1kg 尿素冷却时需要的空气量为其结晶热与冷却过程中释放出的显热两

者之和（

Q 凝取 24.2×104 J/Kg，C 取 2.09×103J/Kg

℃） ： 

　　

 由公式 Q = Q 凝＋C（t2

—t1）得： 

　　

 尿素放出的热量 Q = 24.2×104＋2.09×103（138

—50） 

　　

 

≈ 42.6×104 J/KgUr 

　　

 

≈426 KJ/KgUr 

　　

 若空气密度 ρ 取 1.2Kg/M3，20

℃和 70℃空气的焓值分别为 291 KJ/Kg 和 345 KJ /Kg 

　　

 

△I =345—291 = 54 KJ/Kg 

　　

 则实际所需要的冷却空气量： 

　　

V 实 = =

≈7.23 M3 /KgUr 

　　

 每吨尿素需要的冷空气量为 7230 M3 。通常设计时每吨尿素需要的空气量取 8000～

10000M3 。若每小时生产 70 吨尿素，一般需要的最大空气量为 7×105M3 。 
　　

 由上述计算可知，造粒塔的通风量可以根据系统负荷、环境温度进行调节。若通风量过

大，容易增加塔顶的粉尘量，但风窗开度过小，空气量不够，尿素颗粒得不到充分冷却，
产品质量得不到保证。正常生产中，塔底通风量可以根据系统负荷及时调整。

 

　　

3 粉尘的形成