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铸造行业废气处理及污染物来源分析

发布时间:2018/11/30 12:23:37         浏览人次:296         

  铸造行业作为我国乃至世界制造业的重要基础,其生产过程中污染的产生与一般工业生产企业具有一定的相似性,主要包括水污染、大气污染、固体废弃物等几大主要方面(即“工业三废”:废水、铸造废气、废渣),其次还有噪声、余热、能耗、温室气体排放等环境问题。新发布的《控制污染物排放许可制实施方案》中重点关注的是生产企业的水污染排放问题和大气污染排放问题,因此重点介绍一下铸造企业的哪些环节可能产生大气污染排放。

  目前国内铸造企业的生产车间普遍工作环境较差,尤其是室内空气浑浊,粉尘弥漫、烟雾缭绕的情况时有发生。即使企业已经在生产车间内使用了部分除尘设备,效果却十分有限,同时悬浮的气溶胶(PM2.5及更细小的颗粒污染物)和气态的有机污染物仍然十分严重,这不仅严重污染了环境,也威胁着操作工人的身体健康。铸造企业内部主要的大气污染和室内空气污染来源包括:

  (1) 翻砂导致的扬尘:主要发生在造型工部、落砂清砂工部和砂回用处理工部等与砂有关的操作过程中,由于砂中含有部分灰分造成扬尘。目前已有企业在这些工部设置集尘装置将扬尘进行统一处理,改进了扬尘的无组织排放问题。

  (2) 熔炼设备等燃烧产生废气:尤其冲天炉燃烧废气排放较为严重,烟气中粉尘的主要组成是冶金烟尘、碳素烟尘和灰尘,此外还含有二氧化硫、氮氧化物等多种气体大气污染物。使用电炉熔炼虽然大幅减少了燃烧废气,但金属熔炼过程本身仍有少量铸造废气产生。此外,少数铸造企业少量使用水煤气炉,产生一定量的废水和废气。

  (3) 铸件浇注产生的废气:由于型砂中含有一定灰分,且粘结剂和涂料中含有一定量的有机物,因此再浇注过程中产生明显的烟气,逸散至厂房环境中,造成空气污染。

  (4) 涂料喷涂产生的废气:目前我国铸造企业的砂型表面涂料多使用喷涂的操作方式,虽然工艺上效果较好,但也造成了大量涂料直接喷在空气中,不仅浪费也造成空气污染,同时威胁操作工健康。此外涂料含有高浓度的酒精,弥散在厂内也存在一定安全隐患。

  (5) 对使用消失模工艺的,浇注后EPS“消失”的时候产生的大量有机废气,此类废气成为多为笨、甲苯等有毒有害有机物,造成极严重的空气污染,需统一收集并净化处理。

  (6) 其他厂内无组织排放,如原料在粉碎、筛分、输运加工过程中产生的少量粉尘,有机粘结剂使用中的少量逸散等。

  高温等离子焚烧技术能够处理高浓度、成分复杂、易燃易爆、含有固态、油状物的工业废气,是治理凹版印刷工艺有机物排放的最佳方案。

  高温等离子焚烧技术:

  高温等离子焚烧技术是高频(30KHz)高压(10万伏)大功率电源在特定条件下的聚能放电。工业废气在反应器中由常温急剧上升至3千度高温,在高温、高电势的双重作用下,有机污染成分(VOCs)瞬间被电离并完全裂解。

  经高温等离子焚烧处理,工业废气中有机物(VOCs)裂解成为碳、二氧化碳、水蒸气等单质物质。

  高温等离子焚烧技术能够处理高浓度、成分复杂、易燃易爆、含有固态、油状物的工业废气。

  高温等离子焚烧设备特点:

  强大的功率和专业的设计使工业废气瞬间成为3千多度的高温等离子体,有害物质清除率大于98%,符合国家指定排放标准。

  不锈钢一体化结构, 耐腐蚀;安全可靠,维护方便。

  智能化远程控制,无需专职人员值守。

  我们最先提出“高温等离子焚烧”这一概念(发明专利),是唯一掌握该技术并实际应用的企业(世界范围)。为工业废气治理开辟了一条全新的途径。

  “高温等离子焚烧”技术比较“传统RTO(天然气焚烧方法)”有以下优势

  1、连续不间断的处理废气,(天燃气RTO为间歇工作模式)这在垃圾焚烧尾气,凹版印刷有机废气处理应用方面尤为重要。

  2、广谱性:能够处理高浓度、成分复杂、易燃易爆及含有大量水分、固态、油状物的工业废气,实现达标排放。

  3、 不消耗天然气,无碳排放问题。没有阀门等运动部件,能够无故障,不间断运行上万小时

  4、风阻小,能耗低:处理2万立方米/小时的燃气RTO,为克服陶瓷蓄热体风阻就需要功耗为90千瓦的引风机。

  而处理2万立方米/小时的高温等离子焚烧设备(25千瓦),连同引风机(21千瓦)仅消耗46千瓦功率.

  当VOCs类废气排放浓度低于200mg/m3,采用低功率密度高温等离子处理设备,每1万m3功耗仅为10kW。

  无论从资金投入还是从营运成本考量,本方案要远胜于浓缩吸附+RTO焚烧方案。

  5、能效比高:节约能源,高温等离子焚烧设备废气排放口温度,比废气进口温度仅提高几十度。

  6、处理效果好:二恶英等难以处理的物质,瞬间完全分解,实现达标排放。(是垃圾焚烧尾气排放二恶英问题的理想解决方案)

  7、无臭氧排放问题(低温等离子设备存在臭氧排放问题)。

  8、经济适用:同样规格的高温等离子焚烧设备,价格不到燃气焚烧RTO的二分之一,运营成本低于二分之一。

  9、占地面积小,自动化程度高节约人力,运营成本低。

  10、不会产生二次污染。无异味,对人口居住密集地区而言这是一个重要的考量指标。

  11、天燃气焚烧法RTO造价高昂,大量消耗天燃气、氧气,增加二氧化碳、一氧化碳排放,有二次污染之虑,无法应对日渐严格的环境保护标准。天燃气焚烧法因其工作机理及自身结构上的缺陷,在易燃易爆场所,或处理废气中含有可燃成分时需要考虑防爆问题。天燃气输送储存过程可能存在因泄漏而引发的安全问题

  高温等离子焚烧技术在工业废气处理方面的应用是一个划时代的技术变革。

  高温等离子焚烧技术将逐步取代天燃气RTO,成为新兴产业。


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