三乙胺废气统治本领与筑造

  三乙胺废气处理技术与设备_能源/化工_工程科技_专业资料。采用磷酸喷淋吸收法处理三乙胺废气,实践证明:该技术和设备具有处理效果好,去除率高,运行简单、自动化程度高等优点。

  三乙胺废气处理技术与设备 摘要:采用磷酸喷淋吸收法处理三乙胺废气,实践证明:该技术和设备具有处理 效果好,去除率高,运行简单、自动化程度高等优点。 关键词:三乙胺 废气 处理技术 处理设备 我国铸造界自上世纪八十年代引进美国 Ashland 公司三乙胺制芯 工艺和设备以来,由于该工艺具有生产效率高、节能、砂芯的尺寸稳 定、精确、溃散性好、固化均匀,适应性强等特点[1],广泛应用在我 国汽车、柴油机行业发动机缸体、缸盖等关键铸件的生产中,成为我 国铸造业高速制芯的主流。 由于当初我国环境治理技术和设备处在起步阶段, 忽视了对三乙 胺废气治理装置的引进。随着国家对环境治理的重视,研究开发稳定 高效、经济实用的三乙胺废气处理技术和设备,具有十分重要意义。 1 三乙胺废气产生的途径和对环境的影响 1.1 产生的途径 . 三乙胺产生的途径主要是在射芯机制芯的过程中砂芯硬化、 机器 周围以及成型砂芯堆放处散发的三乙胺废气。 1.2 对环境的主要影响 . (1)三乙胺又名三乙基胺,分子式为 C6H15N,三乙胺属大气中 有害污染物。美国政府将其列入新清洁空气法(Clean Air Act)中 189 种优先控制的大气有害污染物之一[2]。 (2) 三乙胺具有强烈的氨臭味、 有刺激性、 易燃、 易挥发。 50ppm 浓度的三乙胺就可使人产生严重的肺刺激症状[3]。 2 三乙胺废气处理技术 2.1 工作原理 由于三乙胺废气呈碱性, 因此采用磷酸与其发生中和反应生成三 乙胺磷酸盐,达到净化作用。化学方程式为: (CH3CH2)3N+H3PO4 →(CH3CH2)3N·H3PO4三乙胺磷酸盐。因三乙胺在水中的溶解 度大,经过充分的实践,选用 2%-4%的喷淋状态下的稀磷酸溶液为 中和吸收液,处理效果最佳。 2.2 工艺流程 1 处理后的废气 2 3 1 4 5 废 液 计 搅拌机 6 1、射芯机 2、均压箱3、砂尘分离器 4、引风机 5、净化塔6、一体化污水处理设备 三乙胺废气处理工艺流程图 三乙胺废气处理工艺流程图 2.3 工艺流程说明 整个系统在风机的动力作用下, 通过吸尘罩及管道将冷芯盒射芯 机内及其周围的废气收集进入均压箱均压后, 再进入砂尘分离器去除 砂粒和其它异物,出气再经过净化塔内布气器均匀进入塔内,与通过 喷淋装置产生的二道逆流磷酸酸雾充分接触,发生化学反应。净化塔 内的磷酸酸液充分吸收了废气, 去除三乙胺废气, 净化后的气体向上, 进入塔体上部以填料球组成的脱液层脱去水份后经烟囱排入大气。 整个系统在 PLC 控制下,设置手动和自动两种操作方式,并与 射芯机联锁。系统通过在线 pH控制器控制循环净化液的 pH 值及密 度值,实现自动加酸、加水、喷淋以及 PH 值的自动检测、显示和报 警等功能,该系统操作简单,自动化程度高。 3 三乙胺处理设备及其作用 三乙胺处理系统由吸尘罩、均压箱、砂尘分离器、净化塔和管道 系统组成,在电气控制系统控制下通过风机进行工作,其中净化塔为 系统的主要和关键设备。 3.1 吸尘罩与管道系统 吸尘罩的设计要综合考虑各尘源点废气的收集、设备的布局和操 作方便, 可制作形状复杂的吸尘罩和管道。 难度在无组织废气的收集。 最佳的吸尘罩既要吸收效果好,运行稳定可靠,又要节能、经济。 2 吸尘罩与管道系统均采用优质玻璃钢制造, 管道系统最好能附厂 房立柱固定, 整个管路含插板阀、 固定装置, 要求密封良好, 无泄漏, 管道厚度 6—8mm。 3.2 均压箱 均压箱的作用是在将吸尘罩收集的各粉尘源的废气均布于管道 系统, 形成低速上升气流进入砂尘分离器和净化塔体, 与磷酸液 (雾) 有效充分地中和。常采用耐酸碱腐蚀材料。 3.3 砂尘分离器 砂尘分离器的作用是过滤进入风机的废气, 分离并除去废气中的 砂粒和其它异物,避免异物进入净化系统,提高系统处理效果。 3.4 净化塔 净化塔是三乙胺废气处理系统的关键和主要设备,塔内有喷淋、 脱水等装置,塔底有分隔的中和液池和酸池储存箱,外置循环水泵、 加酸泵、PH 值控制器及液位计于一体。净化塔采用优质玻璃钢制造, 结构简单,外形美观,性能可靠,耐腐蚀、抗老化,维修方便,造价 低廉。其结构示意图如下: 净化塔结构示意图 (1)喷淋装置 净化塔内部设有两层的酸雾喷淋结构, 在喷淋覆盖范围内能均匀 3 喷淋酸雾,增大废气与磷酸液的接触面积和接触时间。 (2)脱液处理 主要作用是脱除气体夹带的水份,防止造成二次污染,脱液率达 到 99.9%。 (3)中和液池及液位和酸度控制 中和液池储存与废气发生中和反应的磷酸液体, 其液位和酸度控 制十分关键。液位控制采用液位计进行自动控制,酸度控制采用自动 在线 PH 控制器进行自动控制。中和液池采用沉淀结构,沉淀物容易 清理,循环泵前加过滤,防止喷头堵塞。 (4)酸池及加酸装置 酸池是储存磷酸的池子,置于净化塔的底部,酸池的容积可以满 足设定天数正常运行的磷酸用量。酸池内有液位计及灯光显示装置, 及时提醒加酸,确保系统的正常运行。酸池加料口结构设计合理,十 分方便操作和安全地加酸,并配装过滤网,防止杂质进入。 3.5 电控系统 整个系统采用 PLC 自动控制运行,与射芯机联动联锁。开机时 先开风机,再开循环泵;停机时先停循环泵,再停风机。整个系统具 有自动、手动和有关数据显示,并对主要运转部位的故障采用声光显 示。如显示包括中和液池液位高或低、酸池液位高或低、中和液池酸 度超标、循环水泵坏、加酸水泵坏等故障内容。 3.6 风机 风机是整个系统动力设备。风机机壳由耐腐蚀的玻璃钢制造,叶 轮由碳素钢与玻璃钢复合结构制造,吸风口安有粗滤器,配有良好的 减震装置,大大地降低运行噪音。因此,风机不但保留了钢质风机结 构强度高,空气动力性能要求,且具有全玻璃钢风机的耐腐蚀性能, 可以在酸碱交替腐蚀的恶劣环境下运行。 4、二次污染的防治 、 (1)净化塔处理三乙胺废气产生的废液量较少,多数企业忽视 对废液的处理,直接排入市政管网,很容易造成水体的污染。因此, 必须进行收集处理。处理方法通常有两种:一种是用一套带搅拌的中 和装置加入石灰水后,还原出来的三乙胺回用于生产,剩余的磷酸钠 4 盐溶液送复合肥生产厂家作为原料。 另一种是直接排入企业污水处理 站调节池。总之要使整个处理过程无废液排放。 (2)防止风机噪音污染环境,可采用必要的降噪措施,使其达到 国家规定的噪声标准值。 5、处理效果 、 目前该技术和设备多次运用于我国大型汽车、 柴油机行业缸体等 铸件制芯生产线三乙胺废气处理中,处理效果好。经此技术和设备处 完全符合国家环保要求。 理后工作环境三乙胺的排放浓度为 6mg/m3, 6、结论 、 综上所述,本文介绍的三乙胺废气处理技术和设备具有以下优 点: 1、采用一体化结构设备,安装简单、使用方便; 2、采用先进的自动化技术和环境监测技术,使设备运行简单、 有效、准确、自动化程度; 3、采用优质的玻璃钢材料,整套设备外形美观,美化了环境; 4、三乙胺废气处理效果良好,排放浓度≤6mg/m3 , 净化率≥ 99%,符合国家环保要求。 Technique and equipment for treatment of Trielhylamine waste gas Abstract To adopt phosphoru acid sprinkle absorption method dealt with Trielhylamine waste gas,It has been found that the teahnology and equipment have many virtues,favourable effect ,good remoral efficiency easy to operation,a high of automation,and so on. Key words Trielhylamine ; waste gas; treatment technique; treatment equipment 参考文献 [1] 宋象军.三乙胺树脂砂高温性能研究.铸造 2002,51(2) :96 [2] 王正萍,周雯.环境有机物污染物监测分析[M].北京:化工工业出版社 2002,124 [3] 顾敏.磷酸喷淋吸收法处理三乙胺废气.环境导报,2003,09:35 5