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消失模废气净化设备的研制

时间:2016-02-24  来源:中国节能减排网  作者:[db:作者]  浏览次数:572

  111杨蕴林等。结构钢与工具钢的恒温超塑性固相焊接I」。焊接学报。1996,17(1):31.洛阳工学院。1999. 3陈卫等。焊接区表面高频淬火后钢的超塑焊接」。热加工工艺。1999,(5):7.消失模废气净化设备的研制杨家宽,黄乃瑜,李焰(华中理工大学环境科学与工程系,湖北武汉430074)消失模废气实现达标排放自从消失模铸造工艺应用于工业生产以来,泡沫材料热分解所产生的废气对环境的影响就一直受到人们的关注对消失模铸造排放废气的净化处理,有提到过俄国专家己经设计了专门的催化燃烧装置;美国通用汽车公司对消失模车间也使用了带铂催化剂的焚烧炉来处理废气;欧洲有报道采用真空浇注,然后将真空管道排出的废气通过一个活性炭捕获器和后烧器(after-burner)进行处理国内还未见其他人进行这方面研究的报道,作者结合国内的负压消失模工艺设计了LFC型废气净化设备,该设备应用于生产实践取得了较好的效果1催化燃烧的原理催化燃烧法是处理有机废气的有效方法一般有机废气受热完全燃烧的温度是80屮900C,而通过催化剂仅在300~400C就可实现完全燃烧其中所用的催化剂是用多孔的陶瓷材料作载体,将铂、钯等贵金属及镍、锰铬等贱金属氧化物等活性组份经过一定的处理负载到陶瓷载体上而制得。当有毒、有害的气体成分通过催化剂表面时,催化剂表面的活性组份能够吸附这些成分,降低它们燃烧反应的活化能,从而使废气在较低温度下发生完全转化催化燃烧法的特点是起燃温度低,耗能少,缺点是催化剂容易中毒。在消失模工艺中将产生的废气通过LFC型废气净化设备后,在催化剂的作用下,使苯类有机废气能在较低的反应温度下变成无毒的水蒸汽和二氧化碳,从而实现达标排放反应原理可用下面方程式表示::2000-)4-)5 7.催化燃烧炉R冷却空气阀9.进风管10风机11.出风管12风帽2废气净化设备流程的选择在负压消失模工艺中,要使负压砂箱保持一定的负压度,水环式真空泵与砂箱之间不能串接气体阻力较大的设备因此为了不影响整个负压消失模工艺的运行,催化燃烧设备必须置于水环式真空泵之后,这样在催化燃烧设备中必须添加一个动力源一般这种气体在管道内流动的动力由风机来提供。考虑到风机在整个催化燃烧流程中的位置,可分两种方案:一是将风机置于催化反应器前,称为前置工艺,见a;―是将风机置于催化反应器之后,称为后置工艺,见图lb前置工艺(a)后置工艺(b)的流程图在前置工艺中,风机中通过的是冷态的未被净化的废气,而经过催化燃烧后高温的烟气经过热交换器进行热交换后直接排空,这样风机不会受高温烟气的影响;缺点是风机及风机以后的管道中气流处于正压状态,这样未被净化的废气易泄漏,可能会造成意外的环境污染在后置工艺中情况刚好相反,优点是风机处在整个流程的最后,风机以前的管道中都处于负压状态,不会造成未被净化的废气泄漏而污染环境;缺点是如果热交换器的换热效果不好,催化燃烧装置中排放的高温烟气将与风机的叶片接触,可能使风机损坏考虑到净化装置中净化废气是首要任务,所以在废气净化装置中,风机一般置于净化反应器后面,因此,还是优选后置工艺催化燃烧设备主要包括催化床预热室热交换器等几个主要部分催化燃烧设备的制造过程主要包括催化床预热室、热交换器的设计,然后结合负压消失模工艺的特点,确定相应废气净化系统的具体流程,并且涉及到整个流程水力学计算以及风机的选择4~我们实际处理的负压消失模工艺中,废气排出的流量为220m3 /h,由于生产规模较小,排放的废气量较小,预热所需的能量较少,为了减少设备投资成本可以省掉热交换器,另外为了避免热空气对风机的影响,采用补充冷空气的方法来进行冷却,最后确定的流程如3废气净化效果在催化燃烧过程中,在催化燃烧炉的进口和出口分别用注射器取样,然后进行气相色谱分析。废气净化处理前后浓度检测结果统计见表1经多次检测,净化后出口废气浓度达到下述指标:苯<10mg/m3、甲苯/m3、本乙烯<3mg/m3环境标准(T36-79)中规定废气的排放标准为:苯< 40mg/m!由检测结果可以看出废气净化效率达到99%以上,并实现了达标排放消除了消失模铸造车间水环式真空泵散发的臭味,解决了消失模铸造工艺中尾气排放问题表1催化燃烧净化处理废气浓度检测结果预热温度污染物进口浓度(mg/m3)出口浓度(mg/m3)转化率(%苯甲苯苯乙烯苯甲苯苯乙烯苯甲苯苯乙烯(下转第64页)(4)炉料配比:在保证产品质量前提下,尽量降低成本,充分利用本厂球铁回炉铁充足优点,同时考虑该冲天炉C严重,以及原新生铁含C量高(4. 4.7%)等特点。配料比为:新生铁3(%~ 3炉前球化及孕育处理处理所用的铁水包为平底,宽:高=1:容量1t左右。

  由于冲天炉最先熔化的铁水温度偏低,结合本厂情况,先熔炼其他要求稍低的灰铁,采用同一班炉次铁水包,至少1.2t以上这样后面制作球铁的铁水温度提高了,铁水包也经过了充分预热。

  35mm的球化剂倒入铁水包的一侧,用较厚的稻草灰盖住、压实,然后用粒度15~(上接第42页)4结束语催化燃烧设备在生产应用中要根据具体情况选择实用的流程在设备现场调试过程中发现催化燃烧室的温度波动较大,一方面由于浇注过程是间歇式操作过程,消失模材料分解排放废气的浓度波动较大;另一方面由于有机废气燃烧会放出大量的热,因此,如何设计好催化燃烧设备的控制系统,维持催化燃烧室温度的相对稳定是催化燃烧设备正常运行的关键消失模铸造工艺中水环式真空泵排出的废气经过废气净化装置处理后能达到如下技术指标:苯< /m3、甲苯/m3、苯乙/m3,废气净化效率达到99%以上,实现了达标排放35mm的桂铁覆盖住,再盖一层稻草灰、压实。出铁时让铁水冲另一侧,一次性出够。注意倒入的稀土镁及硅铁均需预热至用手触摸发烫才能使甩扒渣、取样:铁水冲够预计重量后待反应停止,立即扒渣、取样(炉前样用10的圆棒制做,方便磨制看金相)快速看金祖用稻草灰反复几次扒渣,最后再盖一层较厚稻草灰,金相合格后即浇注浇注时间必须控制在10min之内。

  结果综述通过对炉子的严格管理,出炉温度基本可达到1420~1440C,满足了制作球铁所需温度。铸件最后浇注一箱附铸试块检测结果为:球化级别2 ~3级,无开花状、漂浮石墨存在,石墨多且均匀,碳化物及磷共晶在5%之内;清理出来的斜楔表面光洁,皮下气孔眼类缺陷大大减少,从而满足了斜楔所要求的各项技术要求

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