摘 要：利用加压中和—喷雾干燥法生产传统法粉状磷酸一铵的工艺，在喷雾干燥塔气液对流自然空气冷却和成品运输的过程中，往往伴随大量粉尘的逸散，成品粉尘的逸散除了造成浪费、影响作业环境外，同时也不符合环境管理的要求。随着社会经济发展，生活水平提高，环境保护和职业卫生的管理要求车间粉尘逸散必须加强治理。
关键词：磷酸一铵；粉尘治理；职业健康；经济效益
磷酸一铵又称磷酸二氢铵，分子式为NH4H2PO4，是一种水溶性速效复合肥，根据原料磷酸浓度的区分，生产工艺分为传统法磷酸一铵和料浆法磷酸一铵。传统法磷酸一铵是一种生产磷酸一铵的传统工艺，采用加压中和—喷雾干燥法生产粉状磷酸一铵。
过去的设计工艺，由于当时的特定条件，往往没有考虑到作业环境职业卫生因素对职工健康的影响，环境保护对无组织的排放管理也不够严格，生产过程存在大量粉尘的逸散。
一、生产工艺介绍
来自成品岗位的浓磷酸与液氨气化后在管式反应器内进行中和反应，反应生成的热磷铵料浆，送往喷雾干燥塔内经喷嘴雾化，由上向下喷洒。并与塔内上升的冷空气接触进行自然干燥，干燥后的粉状磷酸一铵，由塔下部的耙料机收集送至塔底部的成品皮带至包装。尾气洗涤后排空，洗涤液由喷雾干燥塔内受液槽收集，自然回到洗涤液循环槽内，循环使用，每天补充回用水，并打入料浆法一铵少量的洗涤液。
经喷雾干燥塔气液对流自然空气冷却后的磷酸一铵，由塔底的耙料机送入皮带经过振动筛，合格的磷酸一铵直接经皮带送达库房，不合格的磷酸一铵进入链破机破碎后经斗提机进入对辊机再送到振动筛。
二、生产情况
以开磷集团2×6万吨传统法磷酸一铵为例，产品实际生产能力生产总养分≥60%的粉状磷酸一铵12万吨以上，设计磷利用率为99.5%，氮利用率为98.5%。年度生产情况统计见表1。
过去由于在装置设计过程中忽略了收尘装置的重要性，导致生产实际状况远低于设计值，现以五氧化二磷为切入点分析装置的磷铵粉尘流失情况。P2O5年度实际利用率为98.407%，比设计五氧化二磷利用率99.5%低1.09个百分点，按照传统法磷酸一铵年产量计算五氧化二磷损失为1.59%，共1083.6吨。
从物料流程并结合实际调查发现，散料皮带运输、成品楼振动筛及对辊机处、链破机等点位上都有不同程度上的粉尘飞扬，其中成品楼振动筛的散料粉尘飞扬是五氧化二磷的最大损失点。
散料磷酸一铵的严重扬尘不仅流失了大量的成品粉状磷铵，而且也影响人员与设备的工作环境。
中华人民共和国《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2007）规定，工作场所一般性粉尘最大允许浓度为8mg/m3，而磷铵车间成品楼二楼、三楼的粉尘浓度达到40 mg/m3以上，超标数倍。
由此可见，为了改善生产和操作环境、节省资源，对传统的磷酸一铵生产装置进行技术改造，设计除尘系统是必要的。
加强设备管理是避免许多粉尘飞扬的有效措施，如干燥软塔的破损没有得到及时维护，对辊机的漏点没有及时想办法解决等。作为技术改造主要治理对象为振动筛的严重粉尘飞扬，除了环境管理上具有必要性之外，也有一定的经济效益。
三 除尘系统比选
按除尘系统的介质，除尘类型可分为干法与湿法，相比较干法除尘，湿法除尘具有投资省、运行费用低、操作简单、除尘效率高的特点，对粒径粒径为0.1μm-2μm的粒子仍有很好的除尘效果，而且具有处理亲水性气态污染物的一定能力。
理论上，90%以上的磷铵粉尘粒径大于50μm，粒径主要分布在50μm～100μm间，若采用湿法除尘，产生的洗涤液需返回反应器进行反应，不仅增加了系统的生产负荷，也会产生一定的运输成本，为了确保不改变磷铵系统的水平衡及管线设计，设计采用干法除尘系统。常用的几种干法除尘系统装置及优缺点见表1。
表1 除尘系统性能比对一览
除尘系统 优点 缺点 除尘效率
重力沉降室及惯性除尘器 安装设计较为简单，造价低廉，操作、维护简单、便捷。 占地面积大，除尘效率较低。 70～90%
旋风除尘器 结构简单，投资少，除尘效率较高，操作维护方便。 压力损失大，设计、安装、制作较为精细，若安装使用不当，运行管理不善易导致除尘效率远低于设计值。 85～90%
颗粒层除尘器 耐高温，滤料选择范围广，除尘效率高。 入口含尘浓度不能太高，受过滤速度局限，设备庞大，占地面积较大。 90～95%
袋式除尘器 除尘效率高，适应性强，使用灵活，工作稳定，便于回收干料。 滤料耐温、耐腐蚀的局限性，不宜处理粘结性及吸湿性强的粉尘，清理工作较为频繁。 95～99%
电除尘器 具有优异的除尘效能，适用范围广。 设备造价高，运行经济性适用于大流量气体。 99%～99.9%
根据现状，从以上列出的多种除尘系统比较。为节省投资且便于管理，推荐采用惯性除尘加旋风除尘组式除尘系统。
散料磷酸一铵由塔底的耙料机送入皮带经过振动筛，振动筛上方安装的集气罩收集粉尘进入收尘风管，不合格的磷酸一铵进入链破机破碎后经斗提机进入对辊机，对辊机上方安装的集气罩收集粉尘进入收尘风管，收尘风管最终进入方槽惯性除尘室，从方槽惯性除尘室出来的气体进入旋风除尘器，方槽惯性除尘室及旋风除尘器灰斗排放的磷酸一铵经下料板槽直接送达库房，旋风除尘器的尾气经排气烟囱排空。运行维护得当，除尘效率可达到98%以上。
四、设备设计选型
集气罩，集气罩作为除尘系统的重要装置之一，设计过程中应注意在考虑能够密封扬尘点的基础上，尽量减小开口面积以减小排风量，该设备可结合实际自行设计安装。
惯性除尘器，作为预除尘处理系统，在可用空间内尽量将除尘器设计空间大些，以降低气流速度获得最好的预期除尘效率，并便于清理。该设备可结合实际自行设计安装。
旋风除尘器，旋风除尘器的种类繁多，作为最终除尘处理系统，可选用工艺成熟的切向进气、轴向排灰旋风除尘器。
收尘风管和尾气烟囱可选用金属材料制作。
下料板槽，下料板槽应以板面光滑度为设计要点，可设计为特殊金属材料。
下料管道，下料管道可利用钢板焊接为矩状管道，也可以直接采用标准管道。
风机，风机设计根据各单体设备的压力损失及气流量合理选择。
参考文献：
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