CN217473073U - 一种砂型铸造废气处理装置 - Google Patents

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崔一凡
杨振亚
陆小虎
沈达
李国平
田昊
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Abstract

本申请属于工业废气处理领域,具体涉及一种砂型铸造废气处理装置,包括顺序连接的文氏洗涤装置、碱洗洗涤装置、干式过滤装置、吸附装置、引风机和排气筒;废气依次经过文氏洗涤、碱吸收洗涤、多级过滤及吸附环节后得以净化,再达标排入大气中。通过文氏洗涤装置的引入,实现了高效除臭、去除颗粒物及有机污染物、急冷降温的多重功能。此外,文氏洗涤装置和碱洗洗涤装置的除雾层上方均设立了冲洗装置,不仅提高了除雾效率,而且避免影响文氏除尘和碱吸收的效果,使得废气处理后可以达标排放,也可以显著减少废气中的臭味,实现良好环境效益。

Description

一种砂型铸造废气处理装置
技术领域
本申请涉及工业废气处理领域,具体涉及一种砂型铸造废气处理装置。
背景技术
砂型铸造行业产生的废气主要来源于浇铸线,浇铸线的废气主要来自于浇铸、砂芯冷却、机械手运输等工艺环节。上述废气中主要污染物为颗粒物、臭气和挥发性有机物,其中颗粒物以粘性树脂和粉尘颗粒物为主,臭气和挥发性有机物来自于制芯原料和脱模剂等。臭气以氨、三乙胺等为典型,挥发性有机物以芳烃、酯类、醇类、烯烃等为典型。
现有的砂型铸造废气处理方法主要包括除尘、吸收等,其中除尘以布袋除尘为主,吸收以碱洗、水洗为主。砂型铸造废气黏性污染物非常多,采用传统的布袋除尘器非常容易糊袋,导致运行阻力过大,进而影响其除尘效果。碱洗和水洗可以去除部分水溶性较好的物质和部分酸性污染物,但去除效率一般,且对水溶性一般或较差的污染物处理效果不明显,尤其是当废气中含有感官上令人不适的臭气时,处理工艺对污染物的去除效率要求就越高。
目前,现有的砂型铸造废气处理装置虽然大多可以使颗粒物、非甲烷总烃等指标污染物得到有效去除,但对砂型铸造废气中的酸雾废气、硫化氢等恶臭气体的处理效率较低,对臭味的去除效果一般,处理后的废气虽能达标排放,但对车间的工作环境和周围居民的生活环境仍有一定影响。
实用新型内容
本申请提供一种砂型铸造废气处理装置,以解决现有的相关砂型铸造废气处理装置技术中,对废气尤其是臭味成分的净化能力不足而影响生产和人居环境空气质量的问题。
本申请的砂型铸造废气处理装置,包括顺序连接的文氏洗涤装置、碱洗洗涤装置、干式过滤装置、吸附装置、引风机和排气筒;所述文氏洗涤装置包括文氏除尘管、文氏洗涤循环泵和气液分离器,所述文氏洗涤循环泵通过文氏循环液管路与所述文氏除尘管连接,并在连接处设有喷嘴;所述文氏除尘管底部与气液分离器侧壁连接;
所述气液分离器内部设有文氏洗涤除雾层,所述文氏洗涤除雾层上方的侧壁设有第一冲洗口,所述第一冲洗口与文氏洗涤除雾层上方的第一冲洗管路连接;在所述气液分离器塔釜侧壁上,还设有第一试剂添加口和第一补水口;所述第一补水口和所述第一冲洗口均与工艺水管线连接;所述文氏洗涤循环泵的进液口与所述气液分离器塔釜底部连接;所述气液分离器顶部设有第一排气口,并通过废气管线与所述碱洗洗涤装置的进气口连接;
所述碱洗洗涤装置包括碱洗循环泵和碱洗塔,所述碱洗塔内设有上下位置对应的碱洗除雾层和填料层,所述碱洗洗涤装置进气口位于所述填料层下方的碱洗塔塔釜侧壁上;在所述碱洗除雾层上方的侧壁设有第二冲洗口,所述第二冲洗口与碱洗除雾层上方的第二冲洗管路连接;在所述填料层下方的碱洗塔塔釜侧壁上,还设有第二试剂添加口和第二补水口;所述第二补水口和所述第二冲洗口均与工艺水管线连接;
在所述碱洗除雾层和填料层之间设置有喷淋装置,所述喷淋装置通过喷淋管线与所述碱洗循环泵出液口连接,所述碱洗循环泵的进液口与所述碱洗塔塔釜底部连接;
所述碱洗塔顶部设有第二排气口,并通过废气管线与所述干式过滤装置进气口连接;
所述吸附装置与引风机、排气筒依次连接,用于净化后废气的排放。
应用本申请的废气处理装置时,砂型铸造废气通过废气总管垂直进入文氏洗涤装置的文氏除尘管内,洗涤液经循环泵增压,经由文氏循环液管路,通过喷嘴喷入文氏除尘管内。洗涤液与废气充分接触,形成雾化形态进入气液分离器,随后气体经过文氏洗涤除雾层排出,进入碱洗洗涤装置;碱洗溶液通过喷淋装置喷淋,与气体在填料层中逆向接触,碱洗后的气体经过碱洗除雾层排出至干式过滤装置中;进入干式过滤装置的气体经过过滤干燥后,进入吸附装置中,吸附材料吸附去除剩余异味污染物和有机污染物,最后通过引风机输送到排气筒,排放至外界大气环境中。
可选的,所述文氏除尘管包括沿着废气进入方向依次法兰连接的喷嘴、收缩管、喉管以及扩大管;所述扩大管通过弯接管与所述气液分离器侧壁连通。
可选的,所述文氏洗涤循环泵和所述碱洗循环泵还均与废液总管连接。
可选的,所述碱洗除雾层为三层结构组合,所述三层结构组合为包括两层屋脊式除雾器和一层折板除雾器的组合、三层屋脊式除雾器的组合或者两层折板除雾和丝网除雾器的组合在内的任意一种组合。
可选的,所述干式过滤装置分别设置有过滤等级依次提高的初效、中效及高效过滤层共三层,过滤等级分别为G4、F5、F8。
可选的,所述碱洗洗涤装置的填料层设有包括空心球、鲍尔环或矩鞍环填料在内的任意一种或多种填料。
可选的,所述吸附装置内的吸附材料为柱状活性炭。
本申请提供的砂型铸造废气处理装置,废气依次经过文氏洗涤、碱吸收洗涤、多级过滤及吸附环节后得以净化,再达标排入大气中。通过文氏洗涤装置的引入,实现了高效除臭、去除颗粒物及有机污染物、急冷降温的多重功能。此外,文氏洗涤装置和碱洗洗涤装置的除雾层上方均设立了冲洗装置,不仅提高了除雾效率,而且避免影响文氏除尘和碱吸收的效果。本申请的废气处理装置既实现了对砂型铸造废气中的颗粒物、非甲烷总烃等指标污染物的处理净化,使得废气处理后可以达标排放,也可以显著减少废气中的臭味,净化后的废气不仅低于相关排放标准,还能够大大减少对人的嗅觉感官上的影响,进一步改善工厂的生产工作环境及附近居民的生活环境。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的装置结构示意图;
图中,1-废气总管,10-工艺水管线,11-废液总管,12-第一试剂添加口,13-第二试剂添加口,2-气液分离器,21-第一冲洗口,22-第一补水口,23-文氏除尘管,24-喷嘴,25-文氏洗涤循环液管路,26-文氏洗涤除雾层,3-文氏洗涤循环泵,4-碱洗塔,41-第二冲洗口,42-第二补水口,43-喷淋液管线,44-填料层,45-碱洗除雾层,5-碱洗循环泵,6-干式过滤装置,7-吸附装置,8-引风机,9-排气筒。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请进行详细说明。
如图1所示,本申请的砂型铸造废气处理装置包括顺序连接的文氏洗涤装置、碱洗洗涤装置、干式过滤装置6、吸附装置7、引风机8和排气筒9。
文氏洗涤装置包括气液分离器2、文氏洗涤循环泵3、文氏除尘管23、文氏洗涤循环液管路25和文氏洗涤除雾层26。气液分离器2的顶部设有连接碱洗洗涤装置的出气口,侧壁连接有文氏除尘管23,气液分离器2内部设有横向布置的文氏洗涤除雾层26。文氏除尘管23为竖直设置,顶端为废气总管1的进气口,底端连接气液分离器2。文氏除尘管23连接有将洗涤液泵入文氏除尘管23使文氏洗涤液与进气充分接触的文氏洗涤循环泵3,文氏洗涤循环泵3通过文氏洗涤循环液管路25连接文氏除尘管23,连接处设有喷嘴24。
砂型铸造臭气经收集后通过废气总管1垂直进入文氏除尘管23内,洗涤液通过文氏洗涤循环泵3增压,经过文氏洗涤循环液管路25泵入文氏除尘管23内,通过喷嘴24与废气逆向接触,雾化洗涤后的液体进入气液分离器2进行循环利用,气体则经过装置内文氏洗涤除雾层26从塔顶排出。文氏洗涤循环泵3的流量根据液气比0.3~1.5L/m3进行设计,气液分离器空塔气速设为2-3.8m/s。
文氏洗涤装置设置人孔或手孔方便除尘器组件检修,除尘器组件设置为法兰式连接,方便检修及更换喷嘴24,喷嘴24可为碗形或实心螺旋喷嘴。文氏洗涤装置的作用为除臭、去除颗粒物及有机污染物、急冷降温,洗涤液中含有次氯酸钠吸收剂,具有较强的氧化作用,在去除颗粒物和急冷降温的同时,可与废气中臭气物质及芳烃、酯类、醇类、烯烃等挥发性有机物反应,分解上述物质,达到除臭和去除挥发性有机物的效果。
气液分离器2设置有第一补水口22、第一试剂添加口12、第一冲洗口21,第一冲洗口21设于高于文氏洗涤除雾层26的侧壁上。气液分离器2内还配套液位计、pH计等仪表,洗涤液为次氯酸钠试剂,通过第一试剂添加口12添加,新鲜水通过第一补水口22添加,气液分离器2的液位低时通过第一补水口22补充新鲜水。在本实施例中,在第一冲洗口21上还可设置自动开关阀,当文氏洗涤除雾层26的压差超过设定值时,联锁打开新鲜水第一冲洗口21上的自动开关阀,进行文氏洗涤除雾层26的清洗;压差低于设定值时,关闭新鲜水清洗管线第一冲洗口21上的自动开关阀。气液分离器2废液通过文氏洗涤循环泵3排入废液总管11。
碱洗洗涤装置包括碱洗塔4、碱洗除雾层45、填料层44、碱洗循环泵5。
气液分离器2尾气进入碱洗洗涤装置中,所述碱洗洗涤装置进气口位于所述填料层下方的碱洗塔4塔釜侧壁上,废气与喷淋液管线43喷入的碱洗溶液在塔内和填料层44逆向接触。碱洗溶液从塔釜通过碱洗循环泵5增压打入喷淋液管线43,再回到塔釜循环利用。
碱洗除雾层45和填料层44上下对应设置在碱洗塔4内,填料层44为空心球、鲍尔环或矩鞍环填料的一种或者多种。碱洗除雾层45为3层结构组合,可以为两层屋脊式除雾器和一层折板除雾器的组合、三层屋脊式除雾器的组合或者两层折板除雾和丝网除雾器的组合中的任意一种。
碱洗循环泵5一方面通过喷淋液管线43连接碱洗塔4的位于碱洗除雾层45和填料层44之间的侧壁,另一方面连接碱洗塔4的塔釜。具体的,喷淋液管线43连接至碱洗除雾层45和填料层44之间的侧壁上。
碱洗洗涤装置的碱洗塔4设置有第二补水口42、第二试剂添加口13、第二冲洗口41,并配套液位计、pH计等仪表。第二补水口42、第二试剂添加口13均设于低于填料层44的侧壁上。碱洗溶液为质量浓度为30%的氢氧化钠溶液,通过第二试剂添加口13添加至碱洗塔4塔釜内,新鲜水通过通过工艺水管线10从第二补水口42添加。碱洗塔4塔釜液位低时,通过第二补水口42补充新鲜水。
在本实施例中,在第二冲洗口41上还可设置自动开关阀,当碱洗除雾层45的压差超过设定值时,联锁打开第二冲洗口41上的自动开关阀,进行碱洗除雾层45的清洗;压差低于设定值时,关闭第二冲洗口41上的自动开关阀。碱洗塔4的废液通过碱洗循环泵5排入废液总管11。
碱洗洗涤装置的顶部设有连接干式过滤装置6的排气口,碱洗后的气体经过装置内除雾层45从塔顶排出进入干式过滤装置6。碱洗洗涤装置的作用为除臭、去除酸性及水溶性较好的污染物。
碱洗洗涤装置尾气进入干式过滤装置6,该装置主要用于废气干燥、进一步去除废气中的细小油脂颗粒物。装置内分别设置了初效、中效、高效过滤层,过滤等级分别为G4、F5、F8,过滤层截面风速设为1.0~1.5m/s,其中G4过滤层采用了阻燃型无纺布,对粒径≥5.0μm颗粒物,过滤效率E:90>E≥70%;F5过滤层采用了袋式阻燃型无纺布,对粒径≥1.0μm的颗粒物,过滤效率E:50>E≥30%;F8过滤层采用了袋式阻燃型无纺布,对粒径≥1.0μm的颗粒物,过滤效率E:90>E≥75%。
干式过滤装置6尾气进入吸附装置7,吸附装置7的作用为去除剩余的异味污染物和有机污染物。吸附填料为柱状活性炭,碘值为1000mg/g左右,四氯化碳吸附率80%,气体在吸附填料内的停留时间约1s,过滤层截面风速设为0.3~0.55m/s。
经过文氏洗涤装置、碱洗洗涤装置、干式过滤装置6、吸附装置7处理后的砂型铸造臭气得以净化完成,通过引风机8输送至排气筒9达标排放。其中,文氏洗涤循环泵3、碱洗循环泵5和引风机8均为连续运行。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明,不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本申请精神和范围的情况下,可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种砂型铸造废气处理装置,其特征在于,包括顺序连接的文氏洗涤装置、碱洗洗涤装置、干式过滤装置、吸附装置、引风机和排气筒;
所述文氏洗涤装置包括文氏除尘管、文氏洗涤循环泵和气液分离器,所述文氏洗涤循环泵通过文氏循环液管路与所述文氏除尘管连接,并在连接处设有喷嘴;所述文氏除尘管底部与气液分离器侧壁连接;
所述气液分离器内部设有文氏洗涤除雾层,所述文氏洗涤除雾层上方的侧壁设有第一冲洗口,所述第一冲洗口与文氏洗涤除雾层上方的第一冲洗管路连接;在所述文氏洗涤除雾层下方的气液分离器塔釜侧壁上,还设有第一试剂添加口和第一补水口;所述第一补水口和所述第一冲洗口均与工艺水管线连接;所述文氏洗涤循环泵的进液口与所述气液分离器塔釜底部连接;所述气液分离器顶部设有第一排气口,并通过废气管线与所述碱洗洗涤装置的进气口连接;
所述碱洗洗涤装置包括碱洗循环泵和碱洗塔,所述碱洗塔内设有上下位置对应的碱洗除雾层和填料层,所述碱洗洗涤装置进气口位于所述填料层下方的碱洗塔塔釜侧壁上;在所述碱洗除雾层上方的侧壁设有第二冲洗口,所述第二冲洗口与碱洗除雾层上方的第二冲洗管路连接;在所述填料层下方的碱洗塔塔釜侧壁上,还设有第二试剂添加口和第二补水口;所述第二补水口和所述第二冲洗口均与工艺水管线连接;
在所述碱洗除雾层和填料层之间设置有喷淋装置,所述喷淋装置通过喷淋管线与所述碱洗循环泵出液口连接,所述碱洗循环泵的进液口与所述碱洗塔塔釜底部连接;
所述碱洗塔顶部设有第二排气口,并通过废气管线与所述干式过滤装置进气口连接;
所述吸附装置与引风机、排气筒依次连接,用于净化后废气的排放。
2.根据权利要求1所述的废气处理装置,其特征在于,所述文氏除尘管包括沿着废气进入方向依次法兰连接的喷嘴、收缩管、喉管以及扩大管;所述扩大管通过弯接管与所述气液分离器侧壁连通。
3.根据权利要求1所述的废气处理装置,其特征在于,所述文氏洗涤循环泵和所述碱洗循环泵均与废液总管连接。
4.根据权利要求1所述的废气处理装置,其特征在于,所述碱洗除雾层为三层结构组合,所述三层结构组合为包括两层屋脊式除雾器和一层折板除雾器的组合、三层屋脊式除雾器、两层折板除雾和丝网除雾器的组合在内的任意一种组合。
5.根据权利要求1所述的废气处理装置,其特征在于,所述干式过滤装置分别设置有过滤等级依次提高的初效、中效及高效过滤层共三层,过滤等级分别为G4、F5、F8。
6.根据权利要求1所述的废气处理装置,其特征在于,所述吸附装置内的吸附材料为柱状活性炭。
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