河北化肥厂场地环境调查工作专业方案.docx

河北省某化肥厂原厂场地环境现实状况调查工作方案11月目录第一章 总论11.1 项目背景11.2 调查目的和任务21.3 工作依据21.3.1 法律法规21.3.2 导则规范31.3.4 相关文件及技术资料31.4 技术路线及工作程序31.5 调查范围及时段51.6 主要工作内容61.6.1场地潜在污染识别61.6.2采样与分析7第二章 场地概况102.1 地理位置102.2 自然环境概况102.2.1 地形地貌112.2.2 气候特征112.2.3 水资源112.2.4 土壤112.2.5 河流12第三章 场地污染识别133.1 污染识别目的133.2 污染识别内容173.2.1 资料的收集与人员访谈173.2.2 场地现场踏勘273.3 场地污染识别结果28第四章 初步调查工作方案314.1 初步调查方案314.1.1 取样点设置314.1.2 土壤取样点设置314.1.3地下水点位布设404.1.4土工试验点位布设404.2 调查方法404.2.1 钻探方法404.2.2 样品采集与保存404.2.3 样品流转424.2.4 质量控制/保证424.2.5 现场安全防护43第五章 实物工作量445.1 报告编制445.2 人员组成44第六章 初步报价45第一章 总论1.1 项目背景河北省某化肥厂生产区及磷铵生产区，在XXX。该厂始建于XX年，XX年投产XX，经过技术改造，现已形成集肥化并举综合性化工企业，现有XX生产线一条，XX一条。为提升企业劳动生产率，该厂投资1000余万元，XX年新上了压缩和脱硫、脱碳装置一套，经过技改合成氨能力将达成10万吨。场地中心地理坐标为XX，总占地面积约XX亩（XXm2）。现在，场区已经停产，相关设备设施已经拆除，场地内正在进行建筑施工。该场地将由原化肥厂进行开发建设，现在拟在该场地建设物流中心和部分绿化工程。为保障人体健康，预防场地用地性质改变及后续开发利用过程中带来新环境问题，环境保护部、工业信息化部、国土资源部、住房和城镇建设部联合行文环发140号文件相关保障工业企业场地再开发利用环境安全通知，该通知要求关停并转、搬迁工业企业原场地在进行重新供地及土地出让之前，应完成场地环境调查和风险评定工作，确保场地遗留污染不会对后续开发利用过程中人体健康产生危害，保障工业企业场地再开发利用环境安全，维护人民群众切身利益。环发66号文件相关加强工业企业关停、搬迁及原址场地再开发利用过程中污染防治工作通知中再次强调工业企业关停、搬迁及原址场地再开发利用过程中污染防治关键性，强化工业企业关停搬迁过程中污染防治，并主动组织和督促场地使用权人等相关责任人委托专业机构开展关停搬迁工业企业原址场地环境调查和风险评定工作。土壤污染行动防治计划中第四条要求：实施建设用地准入管理，防范人居环境风险中要求，用途拟变更为居住和商业、学校、医疗、养老机构等公共设施上述企业用地，由土地使用权人负责开展土壤环境情况调查评定。为降低企业停产场地再开发利用过程可能带来新环境问题，确保居民人身安全，需要对原企业场地开展污染调查工作。XX年XX月，我企业对河北省某化肥厂场地进行了资料搜集、现场勘察和人员访谈工作。1.2 调查目标和任务此次调查场地于XX年建厂，到现场踏勘和调查时厂区已经停产，并在进行下一步建设施工。调查范围内企业生产时间较长，早期生产和管理模式粗放，可能会对厂区内及周围环境造成污染，对周围居民身体健康造成潜在威胁，也限制了搬迁后土地再利用。为确定该场地是否存在残留污染物，和对人群身体健康造成影响，本项目进行工作方案编制，为该场地进行污染调查和取样检测工作提供依据。在搜集和分析厂区及周围区域水文地质条件、厂区布局、生产工艺及所用原辅材料等资料基础上，经过在疑似关键污染区域设置采样点，为下一步工作开展提供基础。此次工作方案目标以下：（1）经过对河北省某化肥厂合成氨区、尿素生产区和磷酸铵生产区等场地进行环境情况调查，识别潜在污染区域，经过对该厂区生产工艺分析，初步分析场地中可能存在污染物种类；（2）依据场地现实状况及未来土地利用要求，经过资料搜集及分析初步设定采样点位，初步设定采样深度，为下一步场地环境具体调查，采样分析奠定基础；（3）为该下一步场地调查评定及未来利用方向决议提供依据，避免环境污染和经济损失，保障人体健康和环境质量安全。1.3 工作依据1.3.1 法律法规 中国环境保护法（.1.1）； 中国水污染防治法（.2.28）； 中国大气污染防治法（.4.29）； 中国固体废物污染环境防治法（.4.24）； 中国土地管理法（1995.10.30）； 国务院相关印发土壤污染防治行动计划通知（.5.28）。1.3.2 导则规范 场地环境调查技术导则（HJ 25.1-）； 场地环境监测技术导则（HJ 25.2-）； 污染场地术语（HJ 682-）； 场地环境评价导则（DB11/T 656-）； 土壤环境监测技术规范（HJ/T 166-）； 岩土工程勘察规范（B50021）； 原状土取样技术标准（JBJ89-92）； 土工程分类标准（GB/T50145-）； 工程测量规范（GB50026-）； 土工试验方法标准（GB/T50123-1999）； 工业企业场地环境调查评定和修复工作指南（试行）（环境保护部，.11）； 供水水文地质勘察规范（GB 50027-）。1.3.3 相关文件及技术资料 相关切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作通知（环办47号）； 相关保障工业企业场地再开发利用环境安全通知（环发140号）； 相关加强工业企业关停、搬迁及原址场地再开发利用过程中污染防治工作通知（环发66号）； 相关土壤污染防治工作意见（环发48号）； 相关保障工业企业场地再开发利用环境安全通知（冀环发77号）； 河北省藁城市化肥厂该产尿素工程项目初步设计（1995年10月）。1.4 技术路线及工作程序依据场地环境调查技术导则（HJ 25.1-），场地环境调查关键包含三个逐层深入阶段，是否需要进入下一个阶段工作，关键取决于场地污染情况。场地环境调查三个阶段依次为：第一阶段资料搜集分析、人员访谈和现场踏勘；第二阶段场地环境污染情况确定采样和分析；第三阶段场地特征参数调查和补充取样。第一阶段场地环境调查是以资料搜集、现场踏勘和人员访谈为主污染识别阶段，标准上不进行现场采样分析。若第一阶段调查确定场地内及周围区域目前和历史上均无可能污染源，则认为场地环境情况能够接收，调查活动能够结束。第二阶段场地环境是否污染确定阶段是以采样分析为主污染证实阶段，确定污染物种类、污染程度和空间分布。该阶段通常能够分为初步采样分析和具体采样分析，每一步均包含制订工作计划、现场采样、数据评定和结果分析等步骤。在初步采样分析基础上，深入采样和分析，确定场地污染程度和范围。若场地需要进行风险评定或土壤修复时，则需要进行第三阶段场地环境调查。本阶段以补充采样和测试为主，取得满足风险评定及土壤和地下水修复所需要参数，提出具体污染程度评定及污染范围界定，并提出治理目标和推荐治理方案。场地环境调查工作内容和程序见图1-1。第一阶段场地环境调查是否需要第二阶段调查否第三阶段场地环境调查初步采样分析制订初步采样分析工作计划现场调查采样数据评定和分析制订具体采样分析工作计划现场具体调查采样数据评定和分析编制场地环境调查汇报场地特征参数调查场地暴露参数调查是是是否否资料搜集和分析现场踏勘人员访谈第二阶段场地环境调查是否需要具体采样分析是否需要风险评定项目开启项目结束结果分析具体采样分析图1-1 场地环境调查工作内容和程序1.5 调查范围立即段此次调查场地范围为河北省某化肥厂剂部分仓库，厂区整体面积约XX亩（XXm2），见图1-2，场地范围有围墙和道路和周围区域隔断，调查界限明确。企业于XX年建厂生产，场地现在已经停产，相关设备设施已经全部拆迁完成，下步开发建筑施工正在进行，我企业于XX年XX月对场地进行现场踏勘。所以，调查时段选择为原企业建厂时期至XX年XX月现场调查为止。图1-2 场地环境调查范围示意图1.6 关键工作内容1.6.1场地潜在污染识别经过对该场地相关资料搜集，对场地利用变迁过程调研，及对相关污染活动信息分析，识别和判定场地潜在污染起源、污染路径及污染情况。场地污染识别工作内容关键包含：场地相关资料搜集和分析、现场踏勘、人员访谈、结论分析。（1）资料搜集和分析资料搜集关键包含场地利用变迁资料、场地环境资料、场地相关统计、相关政府文件和场地所在区域自然和社会信息。调查人员依据专业知识和经验，识别资料中关键信息，初步辨识场地可能存在污染物类型和污染区域。（2）现场踏勘现场踏勘需要明确踏勘范围、踏勘工作内容和踏勘关键区域。需要说明是，在进行现场踏勘工作前需要依据场地具体情况，对人员进行了场地安全教育和培训，使其掌握对应安全卫生防护知识，并装备必需防护用具（如安全帽、防护服、抢救包等）。（3）人员访谈人员访谈内容应包含资料搜集和现场踏勘所包含疑问。访谈对象为场地现实状况或历史知情人，包含：场地管理机构和地方政府官员，环境保护行政主管部门官员，场地过去和现在各阶段使用者，和场地所在地或熟悉场地第三方，如相邻场地工作人员和周围居民。经过上述工作明确场地有没有可能存在污染。若存在污染，初步判定污染物可能类型及分辨需要关键关注污染区域。提出场地现场第一阶段环境调查提议，并初步标识适于采集土壤及地下水样品钻孔位置。1.6.2采样和分析采样及分析工作内容包含：（1）确定采样点位置并核定采样和分析项目及采样深度；（2）现场采样；（3）对样品检测结果进行数据分析；（4）依据以上工作结果，明确判定该场地是否受到污染。A初步采样分析工作计划依据场地潜在污染识别结果，制订初步采样分析工作计划，内容包含核查已经有信息、判定污染物可能分布、制订采样方案、制订健康和安全防护计划、制订样品分析方案和确定质量确保和质量控制程序等任务。（1）核查已经有信息并判定污染物可能分布对已经有场地信息进行核查，结合场地具体情况，判定场地潜在污染物在土壤和地下水中可能分布，为制订采样方案提供依据。（2）制订采样方案采样方案包含：采样点布设、采样深度、样品数量、样品采集方法、样品搜集、保留、运输和储存等要求。采样点水平方向布设标准具体见场地环境监测技术导则（HJ 25.2-）。采样点垂直方向土壤采样深度依据现场快速检测（使用光离子检测器（PID）检测土壤中挥发性有机污染物（VOC）含量，使用X射线荧光检测仪（XRF）检测土壤中重金属）结果和水文地质特点等进行判定设置。地下水采样点布设考虑了地下水流向、含水层厚度及渗透性、地下水埋深和厚度等水文地质条件，和污染源特征和污染物迁移转化等原因。（3）制订健康和安全防护计划依据相关法律法规和工作现场实际情况，制订场地调查及采样工作人员健康和安全防护计划。进入场地前备齐抢救医药包、安全头盔、活性炭口罩、防化手套及防护服等。（4）制订样品分析方案检测项目依据保守性标准，根据场地污染识别调查阶段辨识潜在污染物类型和可能分布位置，判定样品检测分析项目。（5）质量确保和质量控制现场质量确保和质量控制方法包含：预防样品污染工作程序，运输空白样分析，现场反复样分析，采样设备清洗空白样分析等，具体要求参考场地环境监测技术导则（HJ 25.2-）。B现场采样（1）采样前准备现场采样材料和设备包含：定位仪器、快速检测仪器、调查信息统计装备、监测井建井材料、土壤和地下水取样设备、样品保留装置和安全防护装备等。（2）定位和探测采取GPS卫星定位仪和全站型电子测距仪等工具在现场确定采样点具体位置和地面标高。（3）现场检测采取便携式有机物快速测定仪（PID）、重金属快速测定仪（XRF）等现场快速筛选技术，对土壤中污染物进行定性或半定量分析；设置地下水监测井，采取水位仪测量地下水水位，并进行现场提水试验以获取对应含水层渗透系数。（4）土壤样品采集采集含挥发性污染物样品时，尽可能降低对样品扰动，严禁对样品进行均质化处理。土壤样品采集后，依据污染物理化性质等，选择适宜容器保留。有机污染土壤样品在4以下温度条件下保留和运输。土壤采样时进行现场统计，关键内容包含：样品名称和编号、天气条件、采样时间、采样位置、采样深度、样品质地、样品颜色和气味、现场检测结果和采样人员等。（5）其它注意事项现场采样时，采取必需方法避免采样设备及外部环境等原因污染样品，和污染物在环境中扩散。具体要求参考场地环境监测技术导则（HJ 25.2-）实施。（6）样品追踪管理建立完整样品追踪管理程序，内容包含样品保留、运输和交接等过程责任归属，避免样品被错误放置、混淆及保留过期。C检测分析和数据评定委托有资质试验室对场地土壤及地下水样品进行分析检测。整理调查信息和检测结果，统计分析土壤和地下水检测结果，确定场地关注污染物种类、浓度水平和位置。第二章 场地概况2.1 地理位置XX在河北省XX，距省会石家庄市XX，属石家庄市管辖。地处东经XX-XX，北纬XX-XX。XXXX。河北省某化肥厂在XX，调查区域地理位置中心坐标为N XX，E XX，场地北侧靠XX，南侧为XX，东侧为XX，西侧为XX。项目地理位置以下图2-1所表示。图2-1 项目地理位置示意图2.2 自然环境概况石家庄市西倚太行山，东、南、北为华北平原，在太行山中段山前倾斜平原地带。由滹沱河大型冲洪积扇为主体，加上太平河、锦河、小交河等中小型冲洪积扇群所组成。地面高程为60100m，地表平坦，微向东及东南倾斜。辖区内大地结构，属山西地台和渤海凹陷之间接壤地带，地势东低西高差距大，地貌复杂。西部太行山地，海拔在1000m左右，山峦重合，地势高耸，京广铁路以东为华北平原一部分。地貌由西向东依次排列为中山、低山、丘陵、盆地、平原。2.2.1 地形地貌 XXX2.2.2 气候特征XXX2.2.3 水资源 XXX2.2.4 土壤XXX2.2.5 河流XXX。第三章 场地污染识别3.1 污染识别目标河北省某化肥厂调查区域始建于XX年，企业占地面积约XX亩（XXm2），厂区在XX，总厂设合XX、XX、XX、XX、XX和XX，此次调查范围为合成氨分厂及磷酸铵分厂。经过技术改造，现已形成集肥化并举综合性化工企业，现有XX两条生产线，XX生产线一条，XX生产线一条，XX生产线一条。为提升企业劳动生产率，该厂投资XX万元，XX新上了压缩和脱硫、脱碳装置一套，经过技改合成氨能力将达成10万吨，厂区平面部署图见图3-1，（图3-1-a，图3-1-b）。图3-1 河北省某化肥厂原厂厂区平面部署图图3-1-a 河北省某化肥厂原厂（合成氨厂）厂区平面部署图图3-1-b 河北省某化肥厂原厂（磷酸铵厂）厂区平面部署图经过资料搜集、文件审核、现场踏勘及对相关人员进行访谈等方法，了解场地生产历史，功效区布局、场地周围活动等，识别有潜在污染区域和对周围环境影响，并初步分析场地环境可能污染物，为场地采样布点和分析项目标确定提供依据。3.2 污染识别内容3.2.1 资料搜集和人员访谈本项目资料搜集关键由XX企业负责。已搜集到场地资料包含厂区生产原料、产品、生产工艺和场地现实状况。本项目受访对象包含河北省某化肥厂老职员、现在场地所在地周围居民及其它知情者。场地调查人员关键采取当面交流方法对相关人员进行访谈。结合已搜集相关资料，对场地生产历史、生产规模、生产工艺、排污情况及污染事件等信息进行了完善和补充。3.2.1.1 生产原料经过对前期调查资料分析和人员访谈了解到，化肥厂始建于XX年，XX年拆除，生产活动进行了近XX年，主营产品包含：合成氨、复合肥、尿素、甲醇和磷酸铵，其关键原料包含原煤、硫矿、磷矿、水和空气。化肥厂关键原辅材料种类及成份见表3-1。表3-1 河北省某化肥厂原辅材料种类及成份汇总表工段物料运输方法存放方法化学成份煤加工和造气原煤汽车煤场堆存碳、氢、氧、氮、硫、磷、铅、砷、汞腐殖酸汽车料棚堆放-石灰石汽车煤场堆放CaCO3变换半水煤气-N2，O2，H2，CO，水蒸汽（H2O）催化剂汽车-CoO、MoO3、FeO脱碳改变气-含有CO2改变气脱碳剂汽车车间堆存聚乙二醇二甲醚（NHD）H3CO(C2H4O)nCH3 n=3-8工段物料运输方法存放方法化学成份脱硫栲胶汽车地上储罐-甲醇合成脱碳净化气-化学成份铜基催化剂汽车-CuO、ZnO、Al2O3氨合成催化剂汽车-铁触媒Fe3O4，（助催化剂K2O、Al2O3、CaO、MgO）尿素合成NH3CO2-(NH2)2CO硫酸合成硫矿汽车车间堆存含硫量90%磷酸合成磷矿汽车露天堆放含磷量30%40%3.2.1.2 生产工艺步骤此次调查对象为河北省某化肥厂，生产工艺包含型煤加工、造气、氨合成（变换、脱碳、脱硫）、甲醇合成、尿素合成、硫酸合成、磷酸合成，简述以下：1. 煤加工原煤运至煤场堆存，生产时由铲车卸入地下料斗落入皮带输送机，原煤送入搅拌器，同时加入粘结剂腐植酸，搅拌均后由皮带输送机送入沤煤仓进行沤制，提升原煤粘结性能，增加原煤塑性，确保后续型煤加工产品强度。沤制完成原煤经皮带机送至煤球机挤压生产煤棒，压出煤棒送入烘干塔中烘干，烘干后煤棒送造气炉使用。图3-4 煤加工工艺步骤2. 制汽厂区内配置流化床锅炉、链条炉、三废锅炉、液态排渣旋风炉。立式旋风炉锅炉所产过热蒸汽一部分作为工艺用汽，另一部分供热发电。余热锅炉所产过热蒸汽一部分作为工艺用汽，另一部分供热发电。链条锅炉所产过热蒸汽一部分作为工艺用汽，另一部分供热发电。循环流化床锅炉饱和蒸汽直接供工艺用气。3. 造气造气工艺采取间歇式固定层汽化法制取半煤气。原料煤为白煤，汽化剂为空气和水，在高温条件下进行汽化反应，制取合格半水煤气。制气反应主反应方程式见，副反应方程式见C+O2CO2+402KJ C+2H2OCO2+2H2-80.4KJ 2C+O22CO+237KJ S+H2H2S 2CO+O22CO2+569KJ CO+H2SCOS+H2 C+H2OCO+H2-122.7KJ 2C+H2+N22HCN 图3-5 造气工艺步骤图4.氨合成（1）脱硫工段来自造气气柜半水煤气，经静电除焦塔除去所含煤焦油、部分粉尘等杂质后，由罗茨风机加压后送入冷却塔冷却降温。然后由塔底进入脱硫塔和塔顶加入脱硫液逆向接触，半水煤气有机硫和无机硫大部分被吸收，脱硫后经冷却塔降温至压缩工段。（2）压缩工段压缩工段为六段压缩，二段出口去变换、脱碳、精脱硫、甲烷化，六段出口至合成。（3）变换工段半水煤气至压缩机二段出口，由分离器分离油水等杂质，由饱和塔下部进入和热水逆流接触，升温增湿，并添加适量过热蒸汽，确保达成工艺指标要求水汽比，然后经汽水分离后进入预腐蚀器管内，由变换气加热半水煤气，进入中变炉一层发生变换反应，经一层变换反应后气体进入蒸汽过热器管间加热蒸汽，再进入增湿器增加水份，然后进入中变炉二、三层进行变换反应，再依次进入热交换器，预腐蚀器和半水煤气换热，再进入调温器加热热水，降低变换温度，然后进入低变炉深入发生低温变换反应，低变炉出来变换气，进入一水加，热水塔和二水加，以回收热量降低本身温度，然后进入冷凝器，被循环水深入冷却至常温后，经汽水分离器后到脱碳工段。（4）脱碳工段脱碳工段采取脱碳剂脱除二氧化碳，脱碳后尾气中二氧化碳含量0.2%，合格脱碳气送至精脱硫。（5）甲烷化工段脱碳气经汽水分离器分离水分后，进入甲烷化换热器和甲烷化气换热，换热后气体，和合成中间换热器换热后，进入甲烷化炉在催化剂作用下CO及CO2和H2反应生成甲烷，使甲烷化气体中CO+CO2小于20ppm，后进入甲烷化换热器加热碳化气，降低本身温度，再进入甲烷化冷凝器，深入降低温度，后到压缩机经三、四、五、六段压缩后送合成系统。（6）合成氨工段由压缩来甲烷化气，经补充气阀进氨冷器降温洗涤后进入小油分离器分离油水，和从氨分离器来氢氮气混合进入卧式氨冷器降温后，进入冷交换器和合成气进行冷热交换，降低合成气温度方便分离液氨。补充气从冷交下部出来进入循环机，经加压后，进入大油分离器，再进入合成塔筒隙，然后进入热交换器和废锅出来气换热后进入合成塔进行合成反应，合成气至废锅和热水换热产生中压蒸汽。降温后气体，经热交、冷排、冷交降温使更多气氨冷凝，再进入氨分离器分离液氨，然后和新鲜气混合继续下一个循环。5. 甲醇合成及精馏脱碳岗位送来净化气和循环机来循环气在油分离器混合，经油水分离器分离油水，剩下原料气分主副线进入合成塔合成生成粗甲醇气，借助于铜基催化剂作用，CO，CO2和H2进行化合反应生成甲醇，经冷凝到醇分离器分离得粗甲醇，减压后送中间槽，不凝气体一部分加压循环使用，一部分经高压水洗塔水洗掉夹带甲醇经铜洗送入氨合成系统，粗甲醇送精馏。粗醇经预塔给料泵加压经粗醇预热器加热到65左右进初塔，同时初塔再沸器用蒸汽加热使塔内液体蒸发，甲醇及其它轻组分蒸汽由塔顶蒸出，冷凝后打回流。控制出气温度40-45，塔釜温度75-85；塔顶温度60-65。经预塔底出来预后甲醇给主塔，主塔再沸器加热使塔底温度控制在104-120，塔顶出气温度控制在65-70，在塔顶采出回流液即精醇；合格后送精醇储槽。图3-6 生产甲醇工艺步骤图6.合成尿素从上道工序送来CO2气体将所含液滴分离后进入CO2压缩机。在压缩机各进出口设有若干温度、压力监测点，方便于监视压缩机运行情况，压缩机负荷是经过改变压缩机转速来控制，经压缩后气体（压力约为14.3MPa，温度为110左右）送去脱氢系统合成氨装置送来液氨经流量计量后引入高压氨泵，液氨在泵内加压至16.0MPa(A)左右。液氨流量依据系统负荷，经过控制氨泵转速来调整。加压后液氨经高压喷射器和来自高压洗涤器中甲铵液，一起由顶部进入高压甲铵冷凝器。合成塔、气提塔、高压冷凝器和高压洗涤器这四个设备组成高压圈，这是二氧化碳气提法关键部分，这四个设备操作条件是统一考虑，以达成尿素最大产率和热量最大回收。从高压冷凝器底部导出液体甲铵和少许未冷凝氨和二氧化碳，分别用两条管线送入合成塔底，合成塔内设有筛板，形成类似多个串联反应器，塔板作用是预防物料在塔内返混。尿素合成反应液从塔内上升到正常液位，经过溢流管从塔下出口排出，经过液位控制阀进入气提塔上部，再经塔内液体分配器均匀地分配到每根气提管中。液体沿管壁成液膜下降，分配器液位高低起着自动调整各管内流量作用。由塔下部导入二氧化碳气体，在管内和合成反应液逆流相遇。管间以蒸汽加热，合成反应液中过剩氨及未转化甲铵将被蒸出和分解，从塔顶排出，尿液及少许未分解甲铵从塔底排出。从气提塔顶排出高温气体，和新鲜氨及高压洗涤器来甲铵液在约高压下一起进入高压甲铵冷凝器顶部。高压甲铵冷凝器是一个管壳式换热器，物料走管内，管间走水用以副产低压蒸汽。为了使进入高压甲铵冷凝器上部气相和液相得到愈加好混合，增加其接触时间，在高压甲铵冷凝器上部设有一个液体分布器。在分布器上维持一定液位，就能够确保气-液良好分布。合成塔顶排出气体进入高压洗涤器，在这里将气体中氨和二氧化碳用加压后低压吸收段甲铵液冷凝吸收，然后经高压甲铵冷凝器再返回合成塔。高压洗涤器分为三个部分：上部为防爆空腔，中部为鼓泡吸收段，下部为管式浸没式冷凝段。从合成塔导入气体优异入上部空腔，然后导入下部浸没式冷凝段，和从中心管流下甲铵液在底部混合，在列管内并流上升并进行吸收。采取并流上升冷凝方法，是为了使塔底不会形成太浓溶液而析出结晶。从气提塔出来反应混合物经液位控制阀减压到约0.3MPa，减压膨胀，使溶液中甲铵分解气化，气-液混合物进入精馏塔顶部，喷洒到精馏塔鲍尔环填料上。液体从底部流出，进行甲铵分解和游离NH3及CO2解吸，离开循环加热器气液混合物在精馏塔分离段中气液相发生分离，分离后尿液经液位调整阀进入闪蒸槽，分离出来气体进入填料段和喷淋液逆流接触，进行传热传质，深入吸收NH3及CO2。离开精馏塔顶部气体和解吸回流泵送来解吸冷凝液分别进入低压甲铵冷凝器冷凝。来自低压甲铵冷凝器气液混合物，进入低压甲铵冷凝器液位槽进行气液分离。分离出来气体在低压洗涤器填料层和工艺冷凝液泵运输来氨水逆流相遇洗涤，经低压洗涤器循环冷却器冷却后喷洒在低压洗涤器填料层上。在低压洗涤器顶部出口管线上装有压力调整阀，用来控制压力，未冷凝吸收气体经过此阀和解吸水解系统回流冷凝器中未冷凝气体一起送入常压吸收塔底部，在吸收塔填料层和吸收塔给料泵送上来来氨水逆流接触，气体中少许NH3、CO2被深入吸收，未吸收气体从顶部经过排气筒排入大气，吸收塔中液体从塔底排至氨水槽。进入闪蒸槽尿素溶液在闪蒸槽内继续减压，使甲铵再一次得到分解，NH3、CO2及相当数量水从尿液中分离出来。分离所需热量由溶液本身提供，至此，气提塔出来溶液经两次减压和循环加热处理，其中NH3和CO2已基础被分离出来，尿液中尿素含量基础达成了成产要求送入尿液贮槽。尿液槽中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调整阀控制。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。一段蒸发出来尿液经过“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熔融尿素经熔融尿素泵送到造粒塔顶部造粒喷头进行造粒。所造好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。图3-7 生产尿素工艺步骤图7. 制备硫酸经过破碎和筛分硫铁矿或经过干燥硫铁矿，送入沸腾焙烧炉下部沸腾床内，和经空气鼓风机从炉底送人空气进行焙烧反应。生成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过热蒸汽。关键蒸汽蒸发管束设在废热锅炉内。装设在焙烧炉沸腾床内冷却管也作为废热锅炉热力系统一部分，和锅炉汽包连接，用以回收部分焙烧反应热。从废热锅炉出来炉气，还含有相当数量矿尘，经旋风除尘器4初步除尘后，进入净化系统。废热锅炉、旋风除尘器除下矿尘，和沸腾焙烧炉排出矿渣一起送往堆渣场，等候深入处理或出售。净化系统包含文氏管、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。泡沫塔对炉气深入除尘、降温。在文氏管和泡沫塔中，炉气中所含微量三氧化硫，从硫酸蒸汽形态转变成酸雾；砷、硒和其它部分金属氧化物则成为固态粒子，从气相中分离出来；它们一部分和炉气中残余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洁净。通常，控制出净化系统炉气温度在40以下，以确保干燥-吸收系统水平衡。净化系统中排出高含尘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。经过净化气体，在干燥塔中被循环淋洒浓硫酸干燥。干燥酸浓度通常维持在93左右。因为在气体被浓硫酸干燥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，为了降低气体夹带硫酸雾沫对设备造成腐蚀，通常在干燥塔顶部装设丝网除沫器。经过干燥气体进入二氧化硫鼓风机，提升压力后，送往转化工序。除送人沸腾焙烧炉空气依靠空气鼓风机克服沸腾床阻力外，整个系统气体输送，全部依靠这一台二氧化硫鼓风机。从二氧化硫鼓风机出来气体，首先经过换热器，依次被从转化器第三段和第一段出来三氧化硫气体加热，于大约420温度下，进入转化器第一段。气体中部分二氧化硫，在钒催化剂催化作用下，和气体中氧进行反应，生成三氧化硫并放出反应热，使反应后气体温度升高。为了使未反应那部分二氧化硫深入转化，从第一段出来气体在换热器内进行冷却，然后进入第二段。继续进行二氧化硫转化反应。从第二段出来气体，在换热器中被冷却，然后进入第三段进行转化。从第三段出来气体中，绝大部分二氧化硫已经转化为三氧化硫。为了达成更高最终转化率，使从第三段出来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三氧化硫吸收除去。从中间吸收塔出来气体，已基础上不含三氧化硫，只含有少许未转化完全二氧化硫。为使气体达成催化氧化所需要温度，气体经过换热器，依次被从第四段出来气体和第二段出来气体加热，然后进入转化器第四段，进行二氧化硫最终转化。经过第四段转化，二氧化硫总转化率可达成99.7以上。从转化器第四段出来气体，在换热器中被冷却，然后进入最终吸收塔，将气体中三氧化硫全部吸收除去。在通常情况下，从最终吸收塔出来气体，能够达成环境保护要求排放标准，经过烟囱排入大气。中间吸收塔和最终吸收塔全部设有酸循环系统，用浓度为98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硫酸雾沫，在中间吸收塔和最终吸收塔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，不停向干燥酸循环系统补充从吸收酸循环系统来浓硫酸，使干酸保持要求浓度。多出干燥酸，移人吸收酸循环系统，酸中水分作为补充水一部分，用于和三氧化硫反应生成硫酸，也能够作为成品出售。为了提供由三氧化硫生成硫酸所需要水分，须不停向吸收酸循环系统中加水。因为三氧化硫不停被吸收，生成硫酸，所以吸收酸循环系统硫酸数量不停增加。增加部分引出生产系统，作为成品。图3-8 硫酸制备工艺步骤图8. 制备磷酸铵采取干磨或湿磨方法将磷矿研磨至所需细度。研磨矿粉细度标准上应和其特征和所选择生产工艺步骤相匹配。在磨机选择上，大型生产装置选择球磨和棒磨，它们既可用于干磨也可用于湿磨；中小型装置选择弹性较大环辊式或辊式干湿磨机。在猛烈搅拌和料浆高速循环条件下进行硫酸分解磷矿反应。反应系统目标在于取得尽可能高磷矿分解率和制得性能稳定、颗粒均匀粗大硫酸钙结晶。对于二水物生产工艺，反应系统能够采取多槽串联，也可采取单槽或多格单槽。对于半水物和再结晶生产工艺，必需采取多槽反应系统。磷矿分解属放热过程，为使反应在适宜温度下进行，必需对料浆进行冷却。消除反应热方法有两种：鼓风冷却和真空闪蒸冷却，两种方法电耗靠近，但二者相比，鼓风冷却效果受周围环境温度和湿度影响大，同时含氟尾气量大，对环境污染也大。真空冷却不受周围环境温度和湿度影响，无需对排放物处理，对环境污染少，所以应用日益普及，该法缺点是设备和管线易结垢，需定时清理。反应系统所制得料浆中，固相以硫酸钙结晶为主，另外还有酸不溶物，未反应磷矿和从液相中重新析出氟硅酸盐等固体杂质。普遍采取含有逆流洗涤真空过滤机分离磷酸和固相物。过滤系统所追求目标是：取得尽可能洁净滤酸；达成尽可能高P2O5回收率；尽可能避免滤酸损失；装置可靠性和运转率高。过滤机是整个湿法磷酸生产装置中机械结构最复杂、价格上最昂贵装备，约占二水物法装置投资二分之一左右。有三种类型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。将洗涤液和部分滤液配制回磷酸，返回反应系统，以维持反应料浆所需液固比。二水物法湿法磷酸浓度为2830P2O5，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久运输时需浓缩至5252P2O5。大中型湿法磷酸生产企业中二分之一均自配硫酸生产装置，可综合利用硫酸副产蒸气发电后低位能背压气作热源。采取真空蒸发浓缩磷酸。结垢问题是湿法磷酸浓缩过程能否长久、稳定运行关键所在，在有游离硫酸存在条件下，结垢关键组成是硫酸钙、氟硅酸钾、磷酸铁等，生产过程中要采取有效方法延缓和阻止结垢。生产过程中所逸出氟化物应进行吸收。对半水物二水物步骤或二水物半水物步骤，需将硫酸钙结晶进行转化，回收P2O5返回反应系统，滤饼作副产物使用。稀磷酸和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推进下，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料浆雾化器，经压力式喷嘴才化且料浆从塔顶喷洒而下，和塔底上升热空气逆流换热蒸发水份，并在干燥流化床深入流化干燥出合格产品，尾气经洗涤后排空。图3-9 磷酸铵生产工艺步骤图3.2.2 场地现场踏勘XX年XX月我企业对河北省某化肥厂场地开展初步调查和现场踏勘，调查范围关键包含合成氨、磷酸铵、硫酸、磷酸、甲醇等工艺生产区和办公区，面积为XX亩（XXm2）。现场踏勘工作遵照场地环境调查技术导则（HJ 25.1-），具体内容包含：3.2.2.1 识别污染区域并确定采样位置依据资料搜集和人员访谈获取信息，实际踏勘场地对应型煤加工区、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异常迹象，如罐、槽泄漏和废物临时堆放污染痕迹等。关键踏勘曾经使用过有毒有害物质储存、处理及生产区，排查产生化学品气味和刺激性气味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水文地质和地形统计，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 场地现实状况3.2.2.2 场地踏勘关键结果（1）河北省某化肥厂除部分墙壁上残留有供暖管线外，其它生产设备均已拆除。（2）调查厂区内正在进行后期开发施工，有部分基坑和和建筑基础。（3） 从调查厂区已经挖掘基坑侧面看出，调查厂区0-30cm为水泥防渗层，30-50cm为杂填土，50cm以下为粉质粘土层。（4）调查厂区东侧为XX，北侧是铁路，西南方向是XX，南侧为XX。（5）调查厂区为合成氨、尿素、硫酸和磷酸生产区，均为地上部分，厂区不存在地下管线。3.3 场地污染识别结果经过对场地进行现场踏勘、相关资料和文件搜集分析和场地调查，得出该场地污染识别结果以下：（1）河北省某化肥厂现已停产，生产装置已拆