三乙胺廢氣處理
1三乙胺廢氣產(chǎn)生的途徑和對環(huán)境的影響
1.1產(chǎn)生的途徑
三乙胺產(chǎn)生的途徑主要是在射芯機制芯的過程中砂芯硬化、機器周圍以及成型砂芯堆放處散發(fā)的三乙胺廢氣。
1.2對環(huán)境的主要影響
(1)三乙胺又名三乙基胺,分子式為C6H15N,三乙胺屬大氣中有害污染物。美國政府將其列入新清潔空氣法(Clean Air Act)中189種優(yōu)先控制的大氣有害污染物之一。
(2)三乙胺具有強烈的氨臭味、有刺激性、易燃、易揮發(fā)。50ppm濃度的三乙胺就可使人產(chǎn)生嚴(yán)重的肺刺激癥狀。
2三乙胺廢氣處理技術(shù)
2.1工作原理
由于三乙胺廢氣呈堿性,因此采用磷酸與其發(fā)生中和反應(yīng)生成三乙胺磷酸鹽,達(dá)到凈化作用�;瘜W(xué)方程式為:(CH3CH2)3N+H3PO4→(CH3CH2)3N·H3PO4<三乙胺磷酸鹽>。因三乙胺在水中的溶解度大,經(jīng)過充分的實踐,選用2%-4%的噴淋狀態(tài)下的稀磷酸溶液為中和吸收液,處理效果*佳。
2.2工藝流程
2.3工藝流程說明
整個系統(tǒng)在風(fēng)機的動力作用下,通過吸塵罩及管道將冷芯盒射芯機內(nèi)及其周圍的廢氣收集進(jìn)入均壓箱均壓后,再進(jìn)入砂塵分離器去除砂粒和其它異物,出氣再經(jīng)過凈化塔內(nèi)布?xì)馄骶鶆蜻M(jìn)入塔內(nèi),與通過噴淋裝置產(chǎn)生的二道逆流磷酸酸霧充分接觸,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。凈化塔內(nèi)的磷酸酸液充分吸收了廢氣,去除三乙胺廢氣,凈化后的氣體向上,進(jìn)入塔體上部以填料球組成的脫液層脫去水份后經(jīng)煙囪排入大氣。
整個系統(tǒng)在PLC控制下,設(shè)置手動和自動兩種操作方式,并與射芯機聯(lián)鎖。系統(tǒng)通過在線pH控制器控制循環(huán)凈化液的pH值及密度值,實現(xiàn)自動加酸、加水、噴淋以及 PH值的自動檢測、顯示和報警等功能,該系統(tǒng)操作簡單,自動化程度高。
3三乙胺處理設(shè)備及其作用
三乙胺處理系統(tǒng)由吸塵罩、均壓箱、砂塵分離器、凈化塔和管道系統(tǒng)組成,在電氣控制系統(tǒng)控制下通過風(fēng)機進(jìn)行工作,其中凈化塔為系統(tǒng)的主要和關(guān)鍵設(shè)備。
3.1吸塵罩與管道系統(tǒng)
吸塵罩的設(shè)計要綜合考慮各塵源點廢氣的收集、設(shè)備的布局和操作方便,可制作形狀復(fù)雜的吸塵罩和管道。難度在無組織廢氣的收集。*佳的吸塵罩既要吸收效果好,運行穩(wěn)定可靠,又要節(jié)能、經(jīng)濟。
吸塵罩與管道系統(tǒng)均采用優(yōu)質(zhì)玻璃鋼制造,管道系統(tǒng)*好能附廠房立柱固定,整個管路含插板閥、固定裝置,要求密封良好,無泄漏,管道厚度6—8mm。
3.2均壓箱
均壓箱的作用是在將吸塵罩收集的各粉塵源的廢氣均布于管道系統(tǒng),形成低速上升氣流進(jìn)入砂塵分離器和凈化塔體,與磷酸液(霧)有效充分地中和。常采用耐酸堿腐蝕材料。
3.3砂塵分離器
砂塵分離器的作用是過濾進(jìn)入風(fēng)機的廢氣,分離并除去廢氣中的砂粒和其它異物,避免異物進(jìn)入凈化系統(tǒng),提高系統(tǒng)處理效果。
3.4凈化塔
凈化塔是三乙胺廢氣處理系統(tǒng)的關(guān)鍵和主要設(shè)備,塔內(nèi)有噴淋、脫水等裝置,塔底有分隔的中和液池和酸池儲存箱,外置循環(huán)水泵、加酸泵、PH值控制器及液位計于一體。凈化塔采用優(yōu)質(zhì)玻璃鋼制造,結(jié)構(gòu)簡單,外形美觀,性能可靠,耐腐蝕、抗老化,維修方便,造價低廉。其結(jié)構(gòu)示意圖如下:
(1)噴淋裝置
凈化塔內(nèi)部設(shè)有兩層的酸霧噴淋結(jié)構(gòu),在噴淋覆蓋范圍內(nèi)能均勻噴淋酸霧,增大廢氣與磷酸液的接觸面積和接觸時間。
(2)脫液處理
主要作用是脫除氣體夾帶的水份,防止造成二次污染,脫液率達(dá)到99.9%。
(3)中和液池及液位和酸度控制
中和液池儲存與廢氣發(fā)生中和反應(yīng)的磷酸液體,其液位和酸度控制十分關(guān)鍵。液位控制采用液位計進(jìn)行自動控制,酸度控制采用自動在線PH控制器進(jìn)行自動控制。中和液池采用沉淀結(jié)構(gòu),沉淀物容易清理,循環(huán)泵前加過濾,防止噴頭堵塞。
(4)酸池及加酸裝置
酸池是儲存磷酸的池子,置于凈化塔的底部,酸池的容積可以滿足設(shè)定天數(shù)正常運行的磷酸用量。酸池內(nèi)有液位計及燈光顯示裝置,及時提醒加酸,確保系統(tǒng)的正常運行。酸池加料口結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,十分方便操作和安全地加酸,并配裝過濾網(wǎng),防止雜質(zhì)進(jìn)入。
3.5電控系統(tǒng)
整個系統(tǒng)采用PLC自動控制運行,與射芯機聯(lián)動聯(lián)鎖。開機時先開風(fēng)機,再開循環(huán)泵;停機時先停循環(huán)泵,再停風(fēng)機。整個系統(tǒng)具有自動、手動和有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,并對主要運轉(zhuǎn)部位的故障采用聲光顯示。如顯示包括中和液池液位高或低、酸池液位高或低、中和液池酸度超標(biāo)、循環(huán)水泵壞、加酸水泵壞等故障內(nèi)容。
3.6風(fēng)機
風(fēng)機是整個系統(tǒng)動力設(shè)備。風(fēng)機機殼由耐腐蝕的玻璃鋼制造,葉輪由碳素鋼與玻璃鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)制造,吸風(fēng)口安有粗濾器,配有良好的減震裝置,大大地降低運行噪音。因此,風(fēng)機不但保留了鋼質(zhì)風(fēng)機結(jié)構(gòu)強度高,空氣動力性能要求,且具有全玻璃鋼風(fēng)機的耐腐蝕性能,可以在酸堿交替腐蝕的惡劣環(huán)境下運行。
4、二次污染的防治
(1)凈化塔處理三乙胺廢氣產(chǎn)生的廢液量較少,多數(shù)企業(yè)忽視對廢液的處理,直接排入市政管網(wǎng),很容易造成水體的污染。因此,必須進(jìn)行收集處理。處理方法通常有兩種:一種是用一套帶攪拌的中和裝置加入石灰水后,還原出來的三乙胺回用于生產(chǎn),剩余的磷酸鈉鹽溶液送復(fù)合肥生產(chǎn)廠家作為原料。另一種是直接排入企業(yè)污水處理站調(diào)節(jié)池�?傊拐麄處理過程無廢液排放。
(2)防止風(fēng)機噪音污染環(huán)境,可采用必要的降噪措施,使其達(dá)到國家規(guī)定的噪聲標(biāo)準(zhǔn)值。
5、處理效果
目前該技術(shù)和設(shè)備多次運用于我國大型汽車、柴油機行業(yè)缸體等鑄件制芯生產(chǎn)線三乙胺廢氣處理中,處理效果好。經(jīng)此技術(shù)和設(shè)備處理后工作環(huán)境三乙胺的排放濃度為6mg/m3,完全符合國家環(huán)保要求。
6、結(jié)論
綜上所述,本文介紹的三乙胺廢氣處理技術(shù)和設(shè)備具有以下優(yōu)點:
1、采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)備,安裝簡單、使用方便;
2、采用先進(jìn)的自動化技術(shù)和環(huán)境監(jiān)測技術(shù),使設(shè)備運行簡單、有效、準(zhǔn)確、自動化程度;
3、采用優(yōu)質(zhì)的玻璃鋼材料,整套設(shè)備外形美觀,美化了環(huán)境;
4、三乙胺廢氣處理效果良好,排放濃度≤6mg/m3 , 凈化率≥99%,符合國家環(huán)保要求。