鑄造舊砂再生廢氣治理工程實(shí)例
摘要：從工藝流程及設(shè)備、工程運(yùn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面。介紹了某鑄造舊砂再生廢氣治理工程，從實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果可知：該工程運(yùn)行穩(wěn)定，廢氣中的各項(xiàng)污染物排放濃度均符合GBl6297—1996(大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn))排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
關(guān)鍵詞：鑄造,舊砂,再生,廢氣
鎮(zhèn)江某鑄造公司使用后的鑄造覆膜砂，因含有大量有機(jī)污染物而無法直接送填埋場(chǎng)處置，有必要對(duì)其進(jìn)行再生處理，既減少了污染，又可以節(jié)約大量的成本。因此，從節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā)，該公司采用再生的方法來循環(huán)利用鑄造舊砂。
鑄造舊砂再生采用的是熱法再生工藝，其工藝流程是舊砂經(jīng)破碎、篩分、磁選后預(yù)熱，然后焙燒，再經(jīng)過冷卻后就可重復(fù)使。在焙燒過程中鑄造舊砂表面的有機(jī)粘結(jié)劑燃燒產(chǎn)生了大量的氮氧化物和其他揮發(fā)性有機(jī)廢氣。這些廢氣如得不到有效控制將對(duì)操作人員的身體健康及生態(tài)環(huán)境造成一定的危害，對(duì)周圍的居民生活亦產(chǎn)生一定的影響。
1廢氣概況
1．1廢氣的來源
廢氣主要來自以下幾個(gè)處理單元：1)預(yù)熱單元：主要產(chǎn)生一些低揮發(fā)性氣體污染物。2)焙燒冷卻單元：主要為有機(jī)成分與氧反應(yīng)產(chǎn)生一些氧化產(chǎn)物及有機(jī)廢氣。3)再生砂排放單元：主要是再生后砂的排放過程中產(chǎn)生的少量含塵廢氣。
1．2廢氣排放流量與質(zhì)量濃度
該公司廢氣最大排放量：約13 000 m3／h，其中預(yù)熱和焙燒段廢氣量約3 000 m3／h，再生砂排放單元廢氣量約10 000 m3／h。廢氣參數(shù)見表1。
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鑄造舊砂再生廢氣主要污染物來自于鑄造砂表面粘結(jié)劑的燃燒反應(yīng)和揮發(fā)。該公司采用的粘結(jié)劑主要包括：二苯基甲烷4,4-二異氰酸酯、聚合MDI、芳烴溶劑、三乙胺、酚醛樹脂、乙二酸二辛酯、戊二酸二甲酯、苯酚、萘等。廢氣主要成分為粘結(jié)劑在高溫狀態(tài)燃燒與空氣中的氧氣反應(yīng)產(chǎn)生氮氧化合物和氰化物、醛類、酚類等揮發(fā)性有機(jī)污染物。
這些廢氣成分有些具有刺激性氣味、有些對(duì)人體具有毒害作用、有的是構(gòu)成酸雨的主要污染物，根據(jù)國(guó)家有關(guān)法規(guī)，必須進(jìn)行處理。
2治理思路
2．1鑄造砂再生廢氣特性分析
該公司廢氣具有如下特性：溫度高；刺激性氣味大；二氧化硫、氮氧化合物含量高；間歇生產(chǎn)、氣量較大。
2．2工藝流程確定的依據(jù)
目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)有害的廢氣及粉塵的凈化方法，主要有吸收法、吸附法、冷凝法、燃燒法和光催化氧化法。
該公司屬于間歇式生產(chǎn)，手工操作，生產(chǎn)任務(wù)不均衡，因此排放有機(jī)廢氣的濃度和廢氣量也不均衡。經(jīng)過比較和試驗(yàn)分析選用基于物化處理的“高效吸收吸附凈化法”比較適合。
2．3廢氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
針對(duì)該廢氣的特點(diǎn)，結(jié)合該公司的技術(shù)要求，本處理工藝將按照以下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：
1)系統(tǒng)的處理工藝必須具有針對(duì)性，穩(wěn)定有效地去除廢氣中的污染物，以確保系統(tǒng)達(dá)到該企業(yè)所提出的排放要求。
2)針對(duì)廢氣中刺激性氣味氣體濃度高的特點(diǎn)，處理系統(tǒng)必須具有高效可靠的預(yù)處理單元，以確保后續(xù)處理單元的平穩(wěn)運(yùn)行。
3)廢氣處理工藝方案應(yīng)充分結(jié)合實(shí)際，盡可能減少投資和施工的工作量。
4)處理系統(tǒng)所需的吸附材料應(yīng)盡可能采用價(jià)廉、高效的原料，以簡(jiǎn)化處理系統(tǒng)的日常管理。
5)方案應(yīng)采用先進(jìn)可靠的系統(tǒng)設(shè)備，降低系統(tǒng)的維護(hù)工作量和延長(zhǎng)設(shè)備壽命，以保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
6)在關(guān)鍵處理單元采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，以保證處理效果和減少勞動(dòng)力的需求。
7)處理系統(tǒng)應(yīng)具有靈活的調(diào)節(jié)能力，以適應(yīng)產(chǎn)品生產(chǎn)的調(diào)整。
8)不能產(chǎn)生二次污染。
3廢氣治理工藝
3．1 工藝流程
廢氣治理主要工藝流程如圖1所示。
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1)除塵系統(tǒng)。工藝根據(jù)廢氣含塵量大的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)采用了三級(jí)除塵系統(tǒng)，分別是旋風(fēng)除塵、噴霧除塵和集塵器除塵。以保證進(jìn)入堿洗罐中的塵土含量滿足設(shè)計(jì)要求，不影響堿洗吸收效果。
2)堿洗罐。從除塵系統(tǒng)排出的廢氣，進(jìn)入堿洗系統(tǒng)，堿洗罐采用多級(jí)噴霧旋流板式反應(yīng)罐。有效去除廢氣中氮氧化合物氣體和部分粘結(jié)劑揮發(fā)分，使尾氣的溫度被進(jìn)一步降低。
3)廢氣HAC吸附裝置。系統(tǒng)采用HAC吸附材料，其不同于傳統(tǒng)的吸附式廢氣處理設(shè)備采用的顆；钚蕴(GAC)。HAC是由一定配比的吸附劑材料和粘接劑組成，經(jīng)過一定的制備工藝形成獨(dú)特的活性炭纖維與蜂窩狀活性炭組成的組合吸附材料。它具有阻力小、結(jié)構(gòu)合適、孔徑分布合理、濕度影響小、吸附性能好的特點(diǎn)。其主要設(shè)備參數(shù)見表2。
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3．2工藝特點(diǎn)
與普通的吸附凈化有機(jī)廢氣工藝相比，本工藝中有幾個(gè)新特點(diǎn)：
1)保證生產(chǎn)能正常進(jìn)行。在廢氣除塵系統(tǒng)前，加裝一套有電動(dòng)風(fēng)閥的放空旁路。在凈化設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，該風(fēng)閥關(guān)閉；當(dāng)凈化設(shè)備需維修時(shí)，該風(fēng)閥自動(dòng)開啟，不會(huì)因凈化系統(tǒng)故障而影響車間的正常生產(chǎn)。
2)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省。吸附材料采用蜂窩狀活性炭和活性炭纖維兩種材料組合，并將活性炭纖維置于蜂窩狀活性炭前。利用活性炭纖維吸附容量大、阻力小和吸附速度、脫附速度快的特點(diǎn)，以減小系統(tǒng)運(yùn)行阻力，縮短脫附時(shí)間，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，攔截透過濾器的微小顆粒，防止污染蜂窩活性炭吸附材料，降低吸附材料的更換費(fèi)用。
3)系統(tǒng)吸附功能得到最大程度的發(fā)揮。在吸附床出口管內(nèi)設(shè)置有廢氣濃度監(jiān)測(cè)裝置，當(dāng)廢氣出口濃度因吸附床達(dá)到飽和即將超標(biāo)排放時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警，確保廢氣達(dá)標(biāo)排放，以充分發(fā)揮吸附材料的吸附功能，避免脫附時(shí)間的盲目性。
4處理效果
4．1系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定
經(jīng)過調(diào)試運(yùn)行，各處理單元運(yùn)行穩(wěn)定。系統(tǒng)運(yùn)行效果見表3。
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4．2 處理工藝經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)分析
主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見表4。
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5結(jié)論
1)本工藝對(duì)于覆膜舊砂再生廢氣污染控制技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，各項(xiàng)指標(biāo)符合GBl6297—1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2)將HAC吸附技術(shù)應(yīng)用于在本工程中取得良好的效果，其對(duì)顆粒污染物、氣味和有機(jī)污染物的去除作用明顯，而且運(yùn)行成本低。
參考文獻(xiàn)
[1]孫清洲，劉青蜂，王慶軍。等．樹脂舊砂的熱法再生[J]．鑄造，2006，55(6)：646-648．
[2]于永來，馬順龍，何明必．鑄造生產(chǎn)過程中的廢棄物循環(huán)再利用[J]．現(xiàn)代鑄造，2007(3)：30-34．
[3]王艷芳，沙昊雷，於建明．低濃度VOCs廢氣處理技術(shù)進(jìn)展[J]．能源環(huán)境保護(hù)．2007。21(3)：8-12．
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