三乙胺廢氣處理一站式設(shè)備工藝解決方案

時(shí)間：2015-08-01 來源：龍?zhí)┉h(huán)保設(shè)備關(guān)鍵詞：三乙胺廢氣處理,三乙胺一站式設(shè)備工藝, 瀏覽：

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我國鑄造界自上世紀(jì)八十年代引進(jìn)美國Ashland公司三乙胺制芯工藝和設(shè)備以來，由于該工藝具有生產(chǎn)效率高、節(jié)能、砂芯的尺寸穩(wěn)定、精確、潰散性好、固化均勻，適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)[1]，廣泛應(yīng)用在我國汽車、柴油機(jī)行業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋等關(guān)鍵鑄件的生產(chǎn)中，成為我國鑄造業(yè)高速制芯的主流。

由于當(dāng)初我國環(huán)境治理技術(shù)和設(shè)備處在起步階段，忽視了對(duì)三乙胺廢氣治理裝置的引進(jìn)。隨著國家對(duì)環(huán)境治理的重視，研究開發(fā)穩(wěn)定高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的三乙胺廢氣處理技術(shù)和設(shè)備，具有十分重要意義。

三乙胺，有機(jī)化合物，系統(tǒng)命名為N,N-二乙基乙胺，是具有有強(qiáng)烈的氨臭的無色透明液體，在空氣中微發(fā)煙。微溶于水，可溶于乙醇、乙醚。水溶液呈弱堿性。易燃，易爆。有毒，具強(qiáng)刺激性。工業(yè)上主要用作溶劑、固化劑、催化劑、阻聚劑、防腐劑，及合成染料等。

三乙胺廢氣產(chǎn)生的途徑和對(duì)環(huán)境的影響，三乙胺產(chǎn)生的途徑，三乙胺產(chǎn)生的途徑主要是在射芯機(jī)制芯的過程中砂芯硬化、機(jī)器周圍以及成型砂芯堆放處散發(fā)的三乙胺廢氣。

三乙胺對(duì)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]。
2）三乙胺具有強(qiáng)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[3]。

三乙胺廢氣處理設(shè)備工作原理：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(shí)踐，選用2%－4%的噴淋狀態(tài)下的稀磷酸溶液為中和吸收液，處理效果最佳。

處理三乙胺廢氣工藝流程，整個(gè)系統(tǒng)在風(fēng)機(jī)的動(dòng)力作用下，通過吸塵罩及管道將冷芯盒射芯機(jī)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(gè)系統(tǒng)在PLC控制下，設(shè)置手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作方式，并與射芯機(jī)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)加酸、加水、噴淋以及 PH值的自動(dòng)檢測、顯示和報(bào)警等功能，該系統(tǒng)操作簡單，自動(dòng)化強(qiáng)度高。

3、三乙胺廢氣處理設(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(jī)進(jìn)行工作，其中凈化塔為系統(tǒng)的主要和關(guān)鍵設(shè)備。
吸塵罩與管道系統(tǒng)，吸塵罩的設(shè)計(jì)要綜合考慮各塵源點(diǎn)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。最佳的吸塵罩既要吸收效果好，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，又要節(jié)能、經(jīng)濟(jì)。
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)最好能附廠房立柱固定，整個(gè)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(jī)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(chǔ)存箱，外置循環(huán)水泵、加酸泵、PH值控制器及液位計(jì)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(jià)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(shí)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(chǔ)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(jì)進(jìn)行自動(dòng)控制，酸度控制采用自動(dòng)在線PH控制器進(jìn)行自動(dòng)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(chǔ)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(yùn)行的磷酸用量。酸池內(nèi)有液位計(jì)及燈光顯示裝置，及時(shí)提醒加酸，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。酸池加料口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(gè)系統(tǒng)采用PLC自動(dòng)控制運(yùn)行，與射芯機(jī)聯(lián)動(dòng)聯(lián)鎖。開機(jī)時(shí)先開風(fēng)機(jī)，再開循環(huán)泵；停機(jī)時(shí)先停循環(huán)泵，再停風(fēng)機(jī)。整個(gè)系統(tǒng)具有自動(dòng)、手動(dòng)和有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，并對(duì)主要運(yùn)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(jī)
風(fēng)機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)力設(shè)備。風(fēng)機(jī)機(jī)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(yùn)行噪音。因此，風(fēng)機(jī)不但保留了鋼質(zhì)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，空氣動(dòng)力性能要求，且具有全玻璃鋼風(fēng)機(jī)的耐腐蝕性能，可以在酸堿交替腐蝕的惡劣環(huán)境下運(yùn)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(duì)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€(gè)處理過程無廢液排放。
（2）防止風(fēng)機(jī)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、三乙胺廢氣處理設(shè)備處理效果
目前該技術(shù)和設(shè)備多次運(yùn)用于我國大型汽車、柴油機(jī)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，龍?zhí)┉h(huán)保三乙胺廢氣處理技術(shù)和設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)：
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(dòng)化技術(shù)和環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，使設(shè)備運(yùn)行簡單、有效、準(zhǔn)確、自動(dòng)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。

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