CN110617487B - 叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固体废物转变为有用或无害的东西技术领域，公开了一种叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔，包括循环供水箱和塔体，循环供水箱上固定有泵组件；塔体顶部设置有排烟口，塔体的下部设置有与循环供水箱连通的开口；填料的上方设置有除沫结构；泵组件的出口端连通有多通管，多通管的支管沿塔体的轴向排列，多通管的支管与塔体连通且位于填料的上方，支管上均固定有控制阀，支管的外周设置有出水孔；还包括控制器和与控制器电连接的气体流量计，气体流量计固定于进烟罩，控制器与控制阀电连接，泵组件与控制器电连接。本发明结构简单，可以对焚烧垃圾后的飞灰进行处理，以去除飞灰中的重金属和可溶性物质。

Description

叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔

技术领域

本发明涉及固体废物转变为有用或无害的东西技术领域，具体涉及一种叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔。

背景技术

生活垃圾，是指人们在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物，以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。主要包括居民生活垃圾、集市贸易与商业垃圾、公共场所垃圾、街道清扫垃圾及企事业单位垃圾等。

现在对生活垃圾的常用处理方式是：焚烧，垃圾焚烧过后会产生大量的飞灰，飞灰中含有大量的重金属物质和可溶性盐类物质，将飞灰直接填埋或排放到空气中，均会对环境造成一定的损害，因此需要对飞灰进行一定的处理，以去除飞灰中含有的重金属物质和可溶性盐类物质，即无害化处理。

发明内容

本发明意在提供一种叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔，以对飞灰进行无害化处理。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔，包括循环供水箱和塔体，循环供水箱上固定有泵组件，泵组件的进口端与循环供水箱连通；塔体为中空，塔体顶部设置有排烟口，塔体的下部设置有与循环供水箱连通的开口；塔体上固定有与塔体连通的且位于循环水箱上方的进烟罩，进烟罩的上方固定有位于塔体内的支撑板和位于支撑板上方的填料，支撑板上竖向设置有排烟孔；填料的上方设置有固定在塔体上的除沫机构；泵组件的出口端连通有多通管，多通管的支管沿塔体的轴向排列，多通管的支管与塔体连通且位于填料的上方，支管上均固定有用于控制支管流量的控制阀，支管的外周设置有出水孔；还包括控制器和与控制器电连接的气体流量计，气体流量计固定于进烟罩，控制器与控制阀电连接，泵组件与控制器电连接。

本发明的原理以及有益效果：

(1)气体流量计，对进入塔体的飞灰的量进行测量，飞灰的量增多时，气体流量计将信号发送给控制器，控制器控制泵组件、控制阀工作。

(2)当飞灰量少时，控制器控制单个控制阀工作，当飞灰量少时，控制器控制多个控制阀工作，如此以使得水洗塔适应不同飞灰量的处理。传统的水洗塔内的水洗单元处理能力为固定，若飞灰量少，水洗单元使用的水的量也不会发生改变如此造成水的浪费。若飞灰量多，水洗单元使用的水的量也为固定值，难以将飞灰进行充分水洗处理。

(3)本方案中，设置多个支管和控制阀，通过气体流量计、控制器的控制使得支管能够按照进入塔体的飞灰量进行处理，如此不仅能够充分的达到节约用水的目的，还能充分的将飞灰进行处理。由于本方案中的支管沿塔体的轴向排列，在对大量飞灰进行处理时，可经过多个支管，多次处理，使得飞灰得到充分净化处理。水洗过后排放的气体内含有一定量的水珠，通过除沫结构可将水珠与气体分离，水洗过后的污水通过支撑板掉落到水箱内收集，水洗过后的飞灰留在填料上。填料充分使得飞灰与水接触，延长飞灰的水洗时间。

本方案中，根据飞灰的量来进行水量的控制，即按照飞灰的量来控制飞灰与水的比例，以及形成多层叠加式的水洗方式，以使得飞灰经过多次充分的水洗，从而使得飞灰中的重金属以及可溶性盐类物质基本被洗掉，以便于飞灰能够二次利用。

进一步，所述支撑板包括上板和下板，上板与下板之间设置有若干连接件。

有益效果：支撑板为上板和下板，飞灰可顺利通过支撑板，通过连接件来对上板和下板进行稳定，支撑板为双层板，中部为中空结构，与单层板相比，质量更轻，利于稳固在塔体上。

进一步，所述连接件的纵截面为三角形。

有益效果：三角形架构对上板和下板支撑，使得上板和下板之间的连接更为稳定，增大对填料的支撑力。

进一步，还包括药剂箱，药剂箱连通有与多通管连通的控制管，控制管上固定有电磁阀，电磁阀与控制器电连接。

有益效果：当飞灰量增大时，控制器控制电磁阀打开的量，从而控制进入多通管药剂的量，以使得支管喷出的水有充足的药剂对飞灰进行处理。

进一步，所述除沫结构为丝网除沫器或螺旋式除沫器。

有益效果：除沫结构为丝网除沫器或螺旋式除沫器均可对水雾进行一定的处理，以多种方式进行处理，提高除水雾的效果。

进一步，所述支管伸入塔体的部分呈螺旋上升,所述控制阀包括控制气缸和固定在控制气缸的输出轴上的阀芯，阀芯上设置有若干沿阀芯轴向均匀分布的阀口，阀口的内径与支管的内径相等，当阀口运动到支管上时，支管与阀口连通。

有益效果：支管伸入塔体内的部分螺旋设置使得水洗时，飞灰的水洗面积增大，通过控制气缸来控制阀芯的滑动，以使得阀口与支管的连通，通过阀口与支管连通的数量，以达到控制支管流量的目的。

进一步，所述支管伸入塔体的部分沿塔体的径向横向设置，且所述支管内水平滑动连接有横截面为圆形的滑块，支管内固定有用于使滑块复位的弹性件，弹性件一端固定在塔体上，弹性件另一端固定在滑块上。

有益效果：当滑块受到水的冲击力会朝向弹性件滑动，当滑块受到弹性件的作用力，滑块朝向控制阀滑动，如此使得滑块在支管内往复滑动以对支管内壁上的杂质进行刮除。

进一步，两根相邻的支管之间设置有十字型的喷管，喷管的横向管上设置有喷淋孔，喷管的两端分别两根支管连通且连通处均位于滑块远离控制阀的一侧，滑块上设置有通道，当滑块滑动到喷管的两端时，通道与喷管连通。

有益效果：当滑块上的通道与喷管连通时，喷管内的水从横向管排出且形成水幕，水幕对飞灰进行阻挡，使得延长飞灰在塔体内的停留时间，以使得飞灰充分被水洗。

进一步，所述喷淋孔的孔径为0.5～1cm。

有益效果：喷淋孔的孔径在0.5～1cm内，可使得从横向管喷出的水形成水幕。

进一步，所述出水孔的孔径为1～4cm。

有益效果：出水孔的孔径小于1cm喷出的水量过少，水洗工作效率低，孔径大于4cm喷出的水过多，难以使得水对飞灰进行充分水洗。

附图说明

图1为本发明实施例一中叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔的轴测图；

图2为本发明实施例一中叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔的俯视图；

图3为本发明实施例一中叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔的正向视图；

图4为本发明实施例一中叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔的正向剖视图；

图5为图4的C部分放大图；

图6为图4的A-A向剖视图；

图7为本发明实施例二中叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔正向剖视图；

图8为图6的B部分放大图；

图9为本发明实施例二中滑块的正向剖视图；

图10为本发明实施例三中叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔正向剖视图；

图11为本发明实施例三中除雾单元端面的剖视图；

图12为本发明实施例三中吸水板的结构示意图；

图13为本发明实施例三中吸水板位于除雾单元内部时的正向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：循环水箱1、塔体2、活性板21、丝网除沫器22、排烟孔24、支管25、滑块251、通道252、卡紧孔253、复位弹簧254、凸块255、控制阀26、阀芯261、阀口262、出水孔27、填料28、支撑板29、多通管30、喷管31、喷淋孔311、排烟口3、进烟罩4、水泵5、药剂箱6、电磁阀61、控制气缸7、壳体8、除雾单元9、挡水板91、流水腔92、进水口93、法兰94、螺栓95、缺口11、吸水板12、支撑圈13、堵条130、挡块14。

实施例一：

一种叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔，基本如附图1、附图2和附图3所示，包括循环水箱1和塔体2。

循环水箱1上通过紧固螺栓固定有泵组件，本实施例中泵组件优选为水泵5，型号为：JTE-G，水泵5的进口端通过水管伸入到循环水箱1内且通过橡胶圈将水箱与水管之间的缝隙堵塞。

结合附图4、附图5和附图6所示，塔体2为中空，塔体2的顶部开设有排烟口3，塔体2的下部开有开口，塔体2的下部通过开口与循环水箱1连通。塔体2上通过紧固螺栓固定有横截面为矩形的进烟罩4，进烟罩4与塔体2连通且位于循环水箱1的上方。进烟罩4的上方通过紧固螺栓固定有位于塔体2内的支撑板29，支撑板29包括上板和下板，上板和下板上均开有排烟孔24，排烟孔24的孔径为0.5～1cm,本实施例排烟孔24的孔径优选为0.8cm。上板与下板之间开有支撑件，本实施例中支撑件为竖直的支撑轴，支撑轴的横截面为矩形或三角形，三角形为稳定结构可对上板和下板进行稳定支撑，本实施例中支撑轴的横截面为矩形，矩形的支撑轴可减少占用上板与下板之间的占用面积，支撑轴的长度为8～20cm，本实施例优选为14cm。支撑板29的上方即上板的上方设置有填料28，填料28的型号为:150。

填料28的上方也通过紧固螺栓固定有支撑板29，支撑板29的上表面即上板的上表面通过紧固螺栓固定有位于排烟口3下方的除沫结构，本实施例中除沫结构为丝网除沫器22，丝网除沫器22为HG/T21618-1998的丝网除沫器22，其孔径为3～5um。水泵5的出口端连通有多通管30，本实施例中多通管30为四通管，四通管的三个出口均连通有支管25，支管位于塔体2外部的部分沿塔体2的轴向排列，支管25均伸入到塔体2内，且支管25伸入塔体2的部分螺旋固定在塔体2上，支管25均位于填料28和上方支撑板29之间。

支管25的外周均开设有朝向塔体2中部的出水孔27，出水孔27的孔径为1～4cm，本实施例优选为1cm。塔体2上设置有控制阀26，控制阀26包括固定在塔体2上的控制气缸7，控制气缸7的型号为：MGPM12，控制气缸7的输出轴上固定有控阀芯261，阀芯261上开有阀芯261上的若干沿阀芯261轴向设置的阀口262，阀口262的直径与支管25的内径相等，阀芯261的宽度大于支管25的孔径，阀口262的直径与支管25的内径相等。阀芯261贯穿三根支管25，阀芯261与三根支管25竖直滑动连接且将三根支管25封闭，滑动连接处设置有橡胶圈用于密封间隙。本实施例中阀口262有三个，与三根支管25分别一一对应。最上方的阀口262最低端与最上方支管25上表面的间距为3cm，中部的阀口262最低端与中部支管25上表面的间距为6cm，最下方的阀口262最低端与最下方支管25上表面的间距为3cm。当然，根据设计的不同，阀口262与支管25的间距是可以根据需求调节的。本实施例中一个阀口262与一根支管25构成一个水洗单元。

叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔，还包括控制器和气体流量计，控制器型号为：214-2BD23-0XB8，气体流量计的型号为：MF5706-N-25(图中未示出)。气体流量计通过紧固螺栓固定在进烟罩4上，气体流量计与控制器电连接。当有飞灰随气体经过气体流量计时，气体流量计向控制器发送信号。控制器与水泵5电连接，当控制器接收到气体流量计的信号时，水泵5开始工作且调节水泵5的功率。控制气缸7与控制器电连接，当控制器接收到气体流量计的信号时，控制器对控制气缸7进行控制。

循环水箱1上通过紧固螺栓固定有药剂箱6，药剂箱6内装有药剂，例如：药剂箱6的底部连通有若干根与四通管的主管连通的控制管，控制管上固定有常闭型的电磁阀61，电磁阀61的型号为：D5-02-3C4，电磁阀61与控制电连接，当控制器接收到气体流量计的信号时，可控制任意一个电磁阀61打开。

为了对颗粒物进行进一步处理，在塔体2内设置有活性板21，活性板21通过紧固螺栓固定在塔体2上，活性板21由活性炭压制而成，活性板21上设置有气孔，气孔的孔径为1cm。

具体实施过程如下：

初始时，三个阀口262与三根支管25均错开，操作人员利用高压气体向塔体2送入飞灰，飞灰从进烟罩4进入塔体2内，经过支撑板29和填料28，再经过除雾器和活性板21，且从排烟口3排出。

当飞灰量(即气体流量)为一般数值时，气体流量计将信号发送给控制器，控制器接收到气体流量计的信号会控制水泵5的功率减小，并且控制一个水洗单元和一根控制管工作，从而减少进入塔体2内的水量。水洗单元的具体工作为，控制气缸7带着阀芯261向下滑动6cm，使得其他两个阀口262与两根支管25错开，中部的支管25与中部的阀口262连通，如此达到一根支管25工作的目的。

若气体流量小于气体流量计预设的阀值时，气体流量计将信号发送给控制器，控制器收到气体流量计的信号会控制水泵5的功率减小。控制气缸7带着阀芯261向下滑动7cm，当然这个数值仅是举例。此时，中部的阀口262与中部的支管25错开1cm，使得支管25被部分阻挡，从而减小中部支管25的流量。

若气体流量大于气体流量计预设的阀值时，气体流量计将信号发送给控制器，控制器接收到气体流量计的信号会控制水泵5的功率增大，并且控制两个水洗单元和两根控制管工作。两根控制管工作时，药剂箱6内的药剂从两个电磁阀61排出进入到四通管的主管内与水混合。带有药剂的水进入到两个水洗单元内。控制气缸7推动阀芯261向下滑动，滑动行程为3cm，使得最上方的阀口262与最上方的支管25连通，最下方的阀口262与最下方的支管25连通，如此使得如附图5所示的最上方支管25和最下方支管25工作，混有药剂的水从出水孔27排出对飞灰进行喷淋。两个水洗单元同时工作，可对大量的飞灰进行处理。

与传统的水洗塔相比，改变了水洗单元对飞灰的处理能力。在本方案中，支管25在塔体2内呈螺旋布置，水洗飞灰时，在上升过程中也能被水洗，与传统的喷淋式喷头水洗相比，增大了水洗面积增大。与传统的水洗塔相比，对重金属和可溶性盐的处理能力增强。

实施例二：

实施例二与实施例一的不同之处在于，如附图7、附图8、附图9所示，支管25伸入塔体2内的部分沿塔体2轴向均布且沿塔体2的径向设置，支管25内水平滑动连接有横截面为圆形的滑块251，滑块251上开设有纵截面为L型的通道252，通道252的孔径小于支管25的孔径。滑块251的左侧设置有弹性件，本实施例中弹性件为弹簧，弹簧一端固定在塔体2上，弹簧另一端固定在滑块251上。弹簧的劲度系数为200N/m。

相邻两根支管25之间设置有十字型喷管31，喷管31的横向管开设有朝向塔体2中部的喷淋孔311，横向管的两端封闭，喷淋孔311的孔径为0.5～1cm，本实施例中优选为0.5cm。喷管31的横截面为长方形，喷管31为类似板状，喷管31的上端与上方的支管25连通，喷管31的下端与下方的支管25连通，通道252一端朝向控制阀26，通道252另一端朝向喷管31。

滑块251远离喷管31的一侧设置有凹槽，凹槽内竖直滑动连接有凸块255，凸块255与滑块251之间设置有复位弹簧254，复位弹簧254一端固定在滑块251上，复位弹簧254另一端固定在凸块255上，凸块255朝向控制阀的一侧设置有楔面，楔面倾斜向上且朝向支管的中部。支管上设置有与凸块255配合的卡紧孔253。

具体实施过程如下：

当上方的水洗单元工作时，控制阀26打开，在水的作用力下会推动上方的滑块251朝向远离控制阀26的一侧滑动，滑块251会挤压弹簧且直至滑块251的通道252与喷管31连通。此时，凸块255在复位弹簧254的作用下伸入到卡紧孔253内，对滑块251进行限位，由于水通过通道252进入到喷管31内，再通过喷管31的喷淋孔311排出，滑块251右侧的阻力会减小，弹簧会推动滑块251向右侧滑动，使得通道252与喷管31错开，通过凸块255限位使得弹簧无法克服凸块255与水的作用力而保持滑块251位置稳定。当控制阀26关闭，滑块251不再受到水的作用力，在弹簧的作用力下，此时弹簧克服凸块255的阻力，凸块255沿斜面收缩到凹槽内，弹簧推动滑块251复位，滑块251复位后通道252与喷管31错开。

由于工业上使用的水一般含有一定量的杂质，经过长期使用，会导致支管25内会沉积部分杂质，甚至导致支管25的孔径减少，通过滑块251的往复滑动可以将支管25内侧壁上的杂质刮除。

其次由于飞灰上升，难免会有飞灰通过出水孔27进入到支管25内，飞灰内的颗粒沉淀在支管25中容易导致出水孔27的堵塞，通过滑块251的往复滑动，可以将颗粒刮除。

由于通道252的孔径小于支管25的孔径，进入通道252的水量减少，压强增大，因此支管25中进入喷管31的水的压强会增大，使得喷管31横向管排出的水具有一定的冲击力，使得喷管31形成水幕阻挡飞灰，且使得飞灰停留在塔体2内的时间，使得飞灰能够充分被水洗。

实施例三：

实施例三与实施例一的不同之处在于，如附图10所示，除沫结构为螺旋式除沫器，螺旋式除沫器安装在塔体2上，具体的：塔体2上固定有壳体8，壳体8内安装有螺旋管道，螺旋管道采用多个除雾单元9串联而成，根据实际工况选择除雾单元9的个数，以达到最佳除雾效果。

除雾单元9的结构结合图11和图13，除雾单元9的壁内底部设有流水腔92，相邻除雾单元9连接处具有吸水机构，各除雾单元9连接处位于同一竖直线上，吸水机构包括竖直的吸水板12，吸水板12结构如图12所示，吸水板12为亲水纤维制成的多孔结构，吸水板12的外边沿还固定有支撑圈13用于固定吸水板12。除雾单元9端部的顶部开设有一个供吸水板12插入的缺口11，且吸水板12与缺口11滑动连接，除雾单元9端部的底壁上开设有进水口93。支撑圈13顶部固定有一个挡块14，支撑圈13底部固定有一个堵条130，当吸水板12插入缺口11后，支撑圈13底部的堵条130恰好堵住进水口93、支撑圈13顶部的挡块14恰好挂在缺口11顶部对吸水板12形成支撑。进水口93的低端处还固定有一个有挡水板91。

除雾单元9之间的连接采用法兰94连接，通过螺栓95插入相邻除雾单元9端部法兰94上的法兰94孔中，从而实现相邻除雾单元9之间的连接固定。

具体实施过程如下：

含有雾沫的气体以一定速度进入螺旋管道中，并沿螺旋管道螺旋向上运动，运动过程中，大部分的气体中的雾沫被螺旋管道中的吸水板12所吸收，实现气流的气液分离，另外有小部分的带雾沫的气体在螺旋流动过程中受离心力的影响，气流中夹带的液滴被分离出来，液滴发生沉积并顺着螺旋管道流动至被吸水板12吸收。

由于吸水板12吸水一段时间后，其吸水能力下降，此时将吸水板12向上提起，吸水板12逐渐从缺口11移出，在吸水板12移出过程中，缺口11将吸水板12上吸收的液体刮下，刮下的水通过进水口93进入除雾单元9中的流水腔92内，并沿着流水腔92螺旋向下运动，排出螺旋管道外，再回到洗涤塔中，进水口93处的挡水板91能够挡住刮下的水在螺旋管道内流动，保证刮下的水能够进入进水口937内。

本方案通过螺旋管道离心力与吸水板12吸水的双重作用，实现对水雾的水气分离，与现有单纯采用螺旋管道除水雾的方式相比，除雾效果更好。并且，本发明增设吸水板12的结构，能够减小现有单纯采用螺旋管道进行除雾时螺旋管道的长度。

含有雾沫的气体在螺旋管道中螺旋上升，分离后的液体在螺旋管道的壁内的流水腔92内螺旋向下流动，气体与液体的运动是分离的、互相接触非常少的，一方面能够避免除雾后的气体与液体接触使得除雾后的气体二次夹带水气，造成除雾不彻底的问题，另一方面由于分离后的液体是在螺旋管道的壁内流动，而不是直接在螺旋管道内流动，因此流动的液体不会与气体之间形成对冲而导致气流速度减缓的问题。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔，包括循环供水箱和塔体，循环供水箱上固定有泵组件，泵组件的进口端与循环供水箱连通；塔体为中空，塔体顶部设置有排烟口，塔体的下部设置有与循环供水箱连通的开口；塔体上固定有与塔体连通的且位于循环水箱上方的进烟罩，进烟罩的上方固定有位于塔体内的支撑板和位于支撑板上方的填料，支撑板上竖向设置有排烟孔,其特征在于：填料的上方设置有固定在塔体上的除沫结构，泵组件的出口端连通有多通管，多通管的支管沿塔体的轴向排列，多通管的支管与塔体连通且位于填料的上方，支管上均固定有用于控制支管流量的控制阀，支管的外周设置有出水孔；

还包括控制器和与控制器电连接的气体流量计，气体流量计固定于进烟罩，控制器与控制阀电连接，泵组件与控制器电连接, 所述支管伸入塔体的部分沿塔体的径向设置，且支管内水平滑动连接有横截面为圆形的滑块，支管内固定有用于使滑块复位的弹性件，弹性件一端固定在塔体上，弹性件另一端固定在滑块上,两根相邻的支管之间设置有十字型的喷管，喷管的横向管上设置有喷淋孔，喷管的两端分别两根支管连通且连通处均位于滑块远离控制阀的一侧，滑块上设置有通道，当滑块滑动到喷管的两端时，通道与喷管连通。

2.根据权利要求1所述的叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔，其特征在于：所述支撑板包括上板和下板，上板与下板之间设置有若干连接件。

3.根据权利要求2所述的叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔，其特征在于：所述连接件的纵截面为三角形。

4.根据权利要求1所述的叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔，其特征在于：还包括药剂箱，药剂箱连通有与多通管连通的控制管，控制管上固定有电磁阀，电磁阀与控制器电连接。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔，其特征在于：所述除沫结构为丝网除沫器或螺旋式除沫器。

6.根据权利要求1所述的叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔，其特征在于：所述支管伸入塔体的部分呈螺旋上升,所述控制阀包括控制气缸和固定在控制气缸的输出轴上的阀芯，阀芯上设置有若干沿阀芯轴向均匀分布的阀口，阀口的内径与支管的内径相等，当阀口运动到支管时，支管与阀口连通。

7.根据权利要求1所述的叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔，其特征在于：所述喷淋孔的孔径为0.5～1cm。

8.根据权利要求7所述的叠加式生活垃圾焚烧飞灰水洗塔，其特征在于：所述出水孔的孔径为1～4cm。

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