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鑄造行業廢氣處理及污染物來源分析

發布時間:2018/11/30 12:23:37         瀏覽人次:4923         

  鑄造行業作為我國乃至世界制造業的重要基礎,其生產過程中污染的產生與一般工業生產企業具有一定的相似性,主要包括水污染、大氣污染、固體廢棄物等幾大主要方面(即“工業三廢”:廢水、鑄造廢氣、廢渣),其次還有噪聲、余熱、能耗、溫室氣體排放等環境問題。新發布的《控制污染物排放許可制實施方案》中重點關注的是生產企業的水污染排放問題和大氣污染排放問題,因此重點介紹一下鑄造企業的哪些環節可能產生大氣污染排放。

  目前國內鑄造企業的生產車間普遍工作環境較差,尤其是室內空氣渾濁,粉塵彌漫、煙霧繚繞的情況時有發生。即使企業已經在生產車間內使用了部分除塵設備,效果卻十分有限,同時懸浮的氣溶膠(PM2.5及更細小的顆粒污染物)和氣態的有機污染物仍然十分嚴重,這不僅嚴重污染了環境,也威脅著操作工人的身體健康。鑄造企業內部主要的大氣污染和室內空氣污染來源包括:

  (1) 翻砂導致的揚塵:主要發生在造型工部、落砂清砂工部和砂回用處理工部等與砂有關的操作過程中,由于砂中含有部分灰分造成揚塵。目前已有企業在這些工部設置集塵裝置將揚塵進行統一處理,改進了揚塵的無組織排放問題。

  (2) 熔煉設備等燃燒產生廢氣:尤其沖天爐燃燒廢氣排放較為嚴重,煙氣中粉塵的主要組成是冶金煙塵、碳素煙塵和灰塵,此外還含有二氧化硫、氮氧化物等多種氣體大氣污染物。使用電爐熔煉雖然大幅減少了燃燒廢氣,但金屬熔煉過程本身仍有少量鑄造廢氣產生。此外,少數鑄造企業少量使用水煤氣爐,產生一定量的廢水和廢氣。

  (3) 鑄件澆注產生的廢氣:由于型砂中含有一定灰分,且粘結劑和涂料中含有一定量的有機物,因此再澆注過程中產生明顯的煙氣,逸散至廠房環境中,造成空氣污染。

  (4) 涂料噴涂產生的廢氣:目前我國鑄造企業的砂型表面涂料多使用噴涂的操作方式,雖然工藝上效果較好,但也造成了大量涂料直接噴在空氣中,不僅浪費也造成空氣污染,同時威脅操作工健康。此外涂料含有高濃度的酒精,彌散在廠內也存在一定安全隱患。

  (5) 對使用消失模工藝的,澆注后EPS“消失”的時候產生的大量有機廢氣,此類廢氣成為多為笨、甲苯等有毒有害有機物,造成極嚴重的空氣污染,需統一收集并凈化處理。

  (6) 其他廠內無組織排放,如原料在粉碎、篩分、輸運加工過程中產生的少量粉塵,有機粘結劑使用中的少量逸散等。

  高溫等離子焚燒技術能夠處理高濃度、成分復雜、易燃易爆、含有固態、油狀物的工業廢氣,是治理凹版印刷工藝有機物排放的最佳方案。

  高溫等離子焚燒技術:

  高溫等離子焚燒技術是高頻(30KHz)高壓(10萬伏)大功率電源在特定條件下的聚能放電。工業廢氣在反應器中由常溫急劇上升至3千度高溫,在高溫、高電勢的雙重作用下,有機污染成分(VOCs)瞬間被電離并完全裂解。

  經高溫等離子焚燒處理,工業廢氣中有機物(VOCs)裂解成為碳、二氧化碳、水蒸氣等單質物質。

  高溫等離子焚燒技術能夠處理高濃度、成分復雜、易燃易爆、含有固態、油狀物的工業廢氣。

  高溫等離子焚燒設備特點:

  強大的功率和專業的設計使工業廢氣瞬間成為3千多度的高溫等離子體,有害物質清除率大于98%,符合國家指定排放標準。

  不銹鋼一體化結構, 耐腐蝕;安全可靠,維護方便。

  智能化遠程控制,無需專職人員值守。

  我們最先提出“高溫等離子焚燒”這一概念(發明專利),是掌握該技術并實際應用的企業。為工業廢氣治理開辟了一條全新的途徑。

  “高溫等離子焚燒”技術比較“傳統RTO(天然氣焚燒方法)”有以下優勢

  1、連續不間斷的處理廢氣,(天燃氣RTO為間歇工作模式)這在垃圾焚燒尾氣,凹版印刷有機廢氣處理應用方面尤為重要。

  2、廣譜性:能夠處理高濃度、成分復雜、易燃易爆及含有大量水分、固態、油狀物的工業廢氣,實現達標排放。

  3、 不消耗天然氣,無碳排放問題。沒有閥門等運動部件,能夠無故障,不間斷運行上萬小時

  4、風阻小,能耗低:處理2萬立方米/小時的燃氣RTO,為克服陶瓷蓄熱體風阻就需要功耗為90千瓦的引風機。

  而處理2萬立方米/小時的高溫等離子焚燒設備(25千瓦),連同引風機(21千瓦)僅消耗46千瓦功率.

  當VOCs類廢氣排放濃度低于200mg/m3,采用低功率密度高溫等離子處理設備,每1萬m3功耗僅為10kW。

  無論從資金投入還是從營運成本考量,本方案要遠勝于濃縮吸附+RTO焚燒方案。

  5、能效比高:節約能源,高溫等離子焚燒設備廢氣排放口溫度,比廢氣進口溫度僅提高幾十度。

  6、處理效果好:二惡英等難以處理的物質,瞬間完全分解,實現達標排放。(是垃圾焚燒尾氣排放二惡英問題的理想解決方案)

  7、無臭氧排放問題(低溫等離子設備存在臭氧排放問題)。

  8、經濟適用:同樣規格的高溫等離子焚燒設備,價格不到燃氣焚燒RTO的二分之一,運營成本低于二分之一。

  9、占地面積小,自動化程度高節約人力,運營成本低。

  10、不會產生二次污染。無異味,對人口居住密集地區而言這是一個重要的考量指標。

  11、天燃氣焚燒法RTO造價高昂,大量消耗天燃氣、氧氣,增加二氧化碳、一氧化碳排放,有二次污染之慮,無法應對日漸嚴格的環境保護標準。天燃氣焚燒法因其工作機理及自身結構上的缺陷,在易燃易爆場所,或處理廢氣中含有可燃成分時需要考慮防爆問題。天燃氣輸送儲存過程可能存在因泄漏而引發的安全問題

  高溫等離子焚燒技術在工業廢氣處理方面的應用是一個劃時代的技術變革。

  高溫等離子焚燒技術將逐步取代天燃氣RTO,成為新興產業。


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