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Abstract

本发明公开了一种适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统，包括若干个烟气收集装置，安装在铸造车间内；脱硝除尘一体化设备，通过第一连接管路与若干个烟气收集装置相连通，所述的脱硝除尘一体化设备内设置有脱硝除尘复合滤袋，脱硝除尘复合滤袋内填充有基于CO‑SCR脱硝原理的复合脱硝除尘滤料，用于利用烟气中原有的CO对烟气脱硝净化；回风装置，用于连接脱硝除尘一体化设备和铸造车间，将脱硝除尘一体化设备净化后的烟气送回到铸造车间内。本发明通过烟气收集装置、脱硝除尘一体化设备和回风装置形成清洁且低能耗的循环风系统。

Description

一种适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统
技术领域
本发明涉及烟气处理技术领域，具体为一种适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统。
背景技术
铸造车间内爆焊和打磨过程中的高温会氧化空气中的氮气(N2)并还原二氧化碳(C02)生成氮氧化物(NOX)和一氧化碳(CO)等有害气体。同时，浇筑过程中铸造砂产生的扬尘以及喷砂、喷丸和抛丸等清理工序中高速喷射的钢砂都会产生大量粉尘，这些向车间内扩散的大量含SiO2粉尘会导致车间内颗粒物浓度急剧升高。CO、NOX和颗粒物在车间内的长期积聚会严重影响工人的身体健康和工作效率。目前传统的解决方法是将车间浑浊的空气经过除尘处理后直接排至大气中并通过新风设备或自然流通等方式为车间补入新鲜空气。这类方法虽然可以有效降低车间内颗粒物浓度和污染物浓度，但是未经处理直接排放至大气环境中的CO和NOx依旧存在且会造成一系列的环境污染和生态环境影响等问题。并且，经过脱硝除尘后的干净烟气直接排放是一种资源浪费。
毛东森等人公开了一种一氧化碳催化氧化催化剂及其制备方法与应用的专利：CN112517016A。该专利提供了一种CO氧化催化剂CuO-CeO2的制备方法，该催化剂使用非贵金属氧化物催化剂替代传统的贵金属氧化物催化剂并取得相当性能，降低了CO催化氧化的成本。但是该专利只专注于一氧化碳的氧化催化而没有涉及同步脱硝的设计和性能测试，并不能达到铸造车间内的污染物和颗粒物同步去除的要求。
NRGTEK公开了一种离子交换介质还原CO和NOx的方法：US10773204(B2)，Systemsand processes for removal and reduction of NOx and CO gases from flue/exhaustgas streams。该专利公开了一种在85℃下使用亚铁离子、亚铜离子或锰离子等较低价态的过渡金属元素在氢气的气氛中还原CO和NOX。虽然该专利所述的较低价态离子交换方法可以在100℃一下完成CO和NOX的还原，但是需要加热氢气的氛围不适用于铸造车间烟气的脱硝脱一氧化碳，并且也会增加烟气净化的成本。
代斌等人公开了一种CO-SCR低温高效非贵金属氧化物催化剂及其制备方法：CN112138665A。该专利公开了一种非贵金属氧化物催化剂的制备方法，该催化剂利用CO-SCR原理对CO和NOx进行协同去除且在150℃下获得82％的脱硝效率。该专利所述非贵金属氧化物虽然达到了C0和NOX的协同去除的效果且取得较高的脱硝效率，但是并未能满足铸造车间脱硝除尘一体化的烟气净化要求。
余建华等人公开了一种多通道工业烟气脱硫除尘脱一氧化碳脱硝耦合装置的专利：CN112473359A。该专利所述耦合装置在除尘后连接CO催化单元氧化CO，同时利用CO被氧化时产生的热量提高烟气温度，进而使用氨法进行烟气脱硝。该专利所述的耦合装置对比传统的脱硝除尘一体化装置加入了CO催化氧化单元。该装置虽然简化了烟道布置，减小了空气流通的阻力，但是仍然属于除尘-脱一氧化碳-脱硝三个步骤依次进行的复杂串联系统。同时，该专利虽然利用一氧化碳氧化时产生的热量为脱硝提供高温条件，但是并未完全利用一氧化碳脱硝(CO-SCR)的直接反应。并且，经过该装置净化后的干净烟气直接排放入大气中，并未进行回用。
黄普等人公开了烧结烟气循环联合脱硝除尘一体化装置的专利：CN112316592A。该专利所述脱硝除尘一体化装置将装载SCR脱硝催化剂的蜂窝状活性炭管安装在除尘袋笼的内部以达到脱硝除尘一体化的目的。所述脱硝除尘一体化装置较传统脱硝除尘串联装置简化了除尘脱硝过程，同时也解决了氨喷射造成的管道堵塞问题。但是该专利并未有效解决烟气中含有的CO的问题。同时，该专利也未对干净烟气进行回用。
鄢贵龙公开了一种恒温车间循环风系统的专利：CN107228446A。该专利所述循环风系统通过设置进风管、回风管、循环风箱以及温度、微压传感器实现了利用车间设备的余热为恒温车间在秋冬季的采暖提供热量的补充，达到环境资源的充分利用及节省能源的目的。虽然该专利提及利用室内空气的余热提供冬季采暖热量，但未涉及室内空气的净化。
沈清武等人公开了扬尘区配电室内循环风冷系统的专利：CN208508318U。该专利所述循环风冷系统设置了风机、水冷箱及除尘器。配电室内的空气经过除尘后被循环进入配电室使用，降低了室外扬尘对配电室内的电器元件的影响和空调时候的能耗。该专利相对于鄢贵龙的一种恒温车间循环风系统加入了对室内空气中颗粒物的去除，但并未考虑到空气中污染物的情况。
发明内容
本发明提供了一种适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统，该系统的烟气收集装置、脱硝除尘一体化设备和回风装置形成清洁且低能耗的循环风系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统，包括：
若干个烟气收集装置，安装在铸造车间内；
脱硝除尘一体化设备，通过第一连接管路与若干个烟气收集装置相连通，所述的脱硝除尘一体化设备内设置有脱硝除尘复合滤袋，脱硝除尘复合滤袋内填充有基于CO-SCR脱硝原理的复合脱硝除尘滤料，用于利用烟气中原有的CO对烟气脱硝净化；
回风装置，用于连接脱硝除尘一体化设备和铸造车间，将脱硝除尘一体化设备净化后的烟气送回到铸造车间内。
作为优选，所述的复合脱硝除尘滤料为采用Mn-Cu-Ce三种元素复合的催化剂。
作为优选，所述的脱硝除尘一体化设备为脉冲喷吹清灰袋式除尘器，其上安装有灰斗，用于接收除尘过程中被捕集的颗粒物。
作为优选，所述的烟气收集装置设置在铸造工位的上方。
作为补充，若干个烟气收集装置之间通过第二连接管路相连通过，所述的第二连接管路与第一连接管路相连通，所述的第一连接管路上设置有第一增压风机。
作为优选，所述的回风装置包括用于连接脱硝除尘一体化设备与铸造车间的回风管道和设置在回风管道上的第二增压风机。
作为优选，所述的脱硝除尘一体化设备安装在铸造车间的外部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
基于CO-SCR原理的一体化脱硝除尘设备利用车间原有污染物CO进行脱硝，达到了以废治废的目的，降低了NH3的使用成本并解决了NH3的二次污染问题。
相比于传统脱硝除尘系统减少了多联系统的复杂度和占地面积，减少了铸造车间产生的NO和CO对外部环境的污染，有效地保障了车间内空气的清洁与空气质量的稳定，还可以利用干净烟气中的余热为冬季寒冷的车间提供部分采暖热量以达到节能的目的。
附图说明
图1为本发明的系统整体结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，本发明涉及一种适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统，包括：若干个烟气收集装置2，安装在铸造车间1内，安装的时候可以与铸造工位S1一一对应，设置在铸造工位S1的上方，为了节省成本，也可以在两个铸造工位S1之间的位置设置烟气收集装置2；
若干个烟气收集装置2之间通过第二连接管路P1相连通过，所述的第二连接管路P1与第一连接管路P2相连通，所述的第一连接管路P2上设置有第一增压风机F1。
脱硝除尘一体化设备3-1，通过第一连接管路P2与若干个烟气收集装置2相连通，所述的脱硝除尘一体化设备3-1内设置有脱硝除尘复合滤袋，脱硝除尘复合滤袋内填充有基于CO-SCR脱硝原理的复合脱硝除尘滤料，用于利用烟气中原有的CO对烟气脱硝净化；
回风装置，用于连接脱硝除尘一体化设备3-1和铸造车间1，将脱硝除尘一体化设备3-1净化后的烟气送回到铸造车间1内，具体来说，所述的回风装置包括用于连接脱硝除尘一体化设备3-1与铸造车间1的回风管道P3和设置在回风管道P3上的第二增压风机F2，第一增压风机F1和第二增压风机F2可以增加管路中气流的流速，可以提高净化的效率。
而回风管道P3的位置、数量及尺寸可根据具体的室内情况及烟气扩散情况进行合理布置。
另外，所述的脱硝除尘一体化设备3-1可以为脉冲喷吹清灰袋式除尘器，其上安装有灰斗3-2，用于接收除尘过程中被捕集的颗粒物。
第一增压风机F1为收集的铸造烟气A经过第二连接管路P1与第一连接管路P2统一输送至脱硝除尘一体化装置3-1，脱硝除尘一体化装置3-1内的脱硝除尘复合滤袋的过滤材料是基于CO-SCR脱硝原理的复合脱硝除尘滤料，净化后的干净烟气A经过第二增压风机F2和回风管道P3被送至回至车间内。同时，在除尘过程中被捕集的颗粒物掉落于灰斗3-2中，这样的循环风系统可以形成良好的烟气净化再循环利用体系。从而实现了铸造车间对外界的烟气超低排放并达到快速有效降低车间内污染物的目的。至此，室内烟气往复的抽排净化与回送形成了整套循环风系统。
作为一种实施方式，铸造车间1通常是极其开阔的开放式车间，为利于铸造烟气的收集和减少烟气扩散给周边工位来带的污染，铸造工位S1需要被设置在一个相对密闭的房间内。烟气收集装置2被设立在房间内，位置可以设置在且不仅是铸造工位S1上方，铸造产生的烟气A通过烟气收集装置2被从铸造车间1中抽出。
作为复合脱硝除尘滤料的一种优选方案，所述的复合脱硝除尘滤料为采用Mn-Cu-Ce三种元素复合的催化剂，其中，Mn的加入提高了催化剂的抗氧化能力，进而有效延长催化剂的作用寿命；Cu的加入使得该催化剂可以适应低温50～120℃环境，也可以减小O2与NO对CO的竞争，使得CO优先与NO发生催化还原反应以达到最佳脱硝效率；Ce的加入可以较大地提高催化剂中CO对NO的氧化反应效率。
为了方便脱硝除尘一体化设备3-1的安装维修，所述的脱硝除尘一体化设备3-1安装在铸造车间1的外部。
有鉴于此，本发明提出一种适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统。该系统利用CO-SCR原理，使用以废治废手段的同时去除烟气中的CO和NOX，并且脱硝除尘一体化设备简化了传统串联形式，降低了系统的复杂度；净化后干净烟气的回用在保证车间内空气质量的达标和稳定的同时，干净烟气余热的利用也降低了冬季部分采暖热量的消耗。
虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统，其特征在于，包括：
若干个烟气收集装置(2)，安装在铸造车间(1)内；
脱硝除尘一体化设备(3-1)，通过第一连接管路(P2)与若干个烟气收集装置(2)相连通，所述的脱硝除尘一体化设备(3-1)内设置有脱硝除尘复合滤袋，脱硝除尘复合滤袋内填充有基于CO-SCR脱硝原理的复合脱硝除尘滤料，用于利用烟气中原有的CO对烟气脱硝净化；
回风装置，用于连接脱硝除尘一体化设备(3-1)和铸造车间(1)，将脱硝除尘一体化设备(3-1)净化后的烟气送回到铸造车间(1)内。
2.根据权利要求1所述的适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统，其特征在于：所述的复合脱硝除尘滤料为采用Mn-Cu-Ce三种元素复合的催化剂。
3.根据权利要求1所述的适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统，其特征在于：所述的脱硝除尘一体化设备(3-1)为脉冲喷吹清灰袋式除尘器，其上安装有灰斗(3-2)，用于接收除尘过程中被捕集的颗粒物。
4.根据权利要求1所述的适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统，其特征在于：所述的烟气收集装置(2)设置在铸造工位(S1)的上方。
5.根据权利要求4所述的适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统，其特征在于：若干个烟气收集装置(2)之间通过第二连接管路(P1)相连通过，所述的第二连接管路(P1)与第一连接管路(P2)相连通，所述的第一连接管路(P2)上设置有第一增压风机(F1)。
6.根据权利要求1或5所述的适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统，其特征在于：所述的回风装置包括用于连接脱硝除尘一体化设备(3-1)与铸造车间(1)的回风管道(P3)和设置在回风管道(P3)上的第二增压风机(F2)。
7.根据权利要求1所述的适用于铸造车间脱硝除尘一体化的循环风系统，其特征在于，所述的脱硝除尘一体化设备(3-1)安装在铸造车间(1)的外部。
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