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三乙胺廢氣處理工程技術(shù)應(yīng)用

文檔作者：宋學(xué)英徐倩文檔來源：滄州市環(huán)境保護(hù)研究所		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年05月12日
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第37卷，第2期
2011年4月
安徽化工
ANHUI CHEMICAL INDUSTRY
Vo1．37，No．2
ADr．2011 ／3
三乙胺廢氣處理工程技術(shù)應(yīng)用
李杰 ，夏寬新 ，談亞蓓。
(1．安徽全柴動(dòng)力股份有限公司，安徽全椒239500；2．合肥學(xué)院化工系，安徽合肥230022；
3．安徽萬聯(lián)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，安徽合肥23005 1)
摘要：采用磷酸噴淋吸收法處理三乙胺廢氣，實(shí)踐證明：該工程技術(shù)具有處理效果好，廢氣去除率高，運(yùn)行簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高等優(yōu)
點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：三乙胺；廢氣；處理；丁程技術(shù)；應(yīng)用
doi：10．3969／j．issn．1008-553X．201 1．02．022
中圖分類號(hào)：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008—553X(201 1)02—0073—03
我國(guó)自上世紀(jì)80年代引進(jìn)美國(guó)Ashland公司三乙
胺制芯工藝以來，由于該T藝具有生產(chǎn)效率高，節(jié)能，砂
芯的尺寸穩(wěn)定、精確，潰散性好，固化均勻，適應(yīng)性強(qiáng)等
特點(diǎn)?，廣泛應(yīng)用于我國(guó)汽車、柴油機(jī)行業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、
缸蓋等關(guān)鍵鑄件的生產(chǎn)中，成為我國(guó)鑄造業(yè)高速制芯的
主流技術(shù)。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境治理的重視，研究開發(fā)穩(wěn)定
高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的三乙胺廢氣處理技術(shù)和設(shè)備具有十分
重要的意義。
1三乙胺廢氣產(chǎn)生的途徑及其對(duì)環(huán)境的影響
1．1廢氣產(chǎn)生的途徑
三乙胺廢氣產(chǎn)生的途徑主要是在射芯機(jī)制芯的過
程中砂芯硬化，使機(jī)器周圍以及成型砂芯堆放處散發(fā)出
三乙胺廢氣。
1．2對(duì)環(huán)境的主要影響
(1)三乙胺又名三乙基胺，分子式為C 。 N，屬大
氣中有害污染物。美國(guó)政府將其列入新清潔空氣法
(Clean Air Act)中189種優(yōu)先控制的大氣有害污染物
之一l21。
(2)三乙胺具有強(qiáng)烈的氨臭味，有刺激性，易燃，易
揮發(fā)。50ppm濃度的三乙胺就可使人產(chǎn)生嚴(yán)重的肺刺激
癥狀[31。
2 三乙胺廢氣處理技術(shù)
2．1工作原理
由于三乙胺廢氣呈堿性，因此采用磷酸與其發(fā)生中
和反應(yīng)生成三乙胺磷酸鹽，達(dá)到凈化作用?；瘜W(xué)方程式
為：(CH3CH )，N+H，P0 (CH，CH ) N·H PO (三乙胺磷
酸鹽)。因三乙胺在水中的溶解度大，經(jīng)過實(shí)踐，選用噴
淋狀態(tài)下2％～4％的稀磷酸溶液為中和吸收液，處理效
果最佳。
2．2 工藝流程(圖1)
1．射芯機(jī)2．均壓箱3．砂塵分離器
4．引風(fēng)機(jī)5．凈化塔6．一體化污水處理設(shè)備
圖1三乙胺廢氣處理工藝流程
整個(gè)系統(tǒng)在風(fēng)機(jī)的動(dòng)力作用下，通過吸塵罩及管道
將冷芯盒射芯機(jī)內(nèi)及其周圍的廢氣收集進(jìn)入均壓箱均
壓后，再進(jìn)入砂塵分離器去除砂粒和其它異物，出氣再
經(jīng)過凈化塔內(nèi)布?xì)馄骶鶆蜻M(jìn)入塔內(nèi)，與通過噴淋裝置產(chǎn)
生的二道逆流磷酸酸霧充分接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。凈化
塔內(nèi)的磷酸酸液充分吸收了廢氣，去除三乙胺廢氣，凈
化后的氣體向上進(jìn)入塔體上部以填料球組成的脫液層
脫去水份后經(jīng)煙囪排人大氣。
整個(gè)系統(tǒng)在PLC控制下，設(shè)置手動(dòng)和自動(dòng)兩種操
作方式，并與射芯機(jī)聯(lián)鎖。系統(tǒng)通過在線PH控制器控
制循環(huán)凈化液的pH值及密度值，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加酸、加水、
噴淋以及pH值的自動(dòng)檢測(cè)、顯示和報(bào)警等功能。該系
統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高。
收稿日期：2010—12-02
作者簡(jiǎn)介：李杰(1964一)，男，安徽全椒人，工程碩士，高級(jí)工程師，主要從事環(huán)境工程技術(shù)和設(shè)備的研究工作，0551—3358206，13956022358，
lijie20078888@126．eom。
74 總第170期2011年第2期(第37卷) 安徽化工
2．3 處理設(shè)備
三乙胺處理系統(tǒng)由吸塵罩、均壓箱、砂塵分離器、凈
化塔和管道系統(tǒng)組成，在電氣系統(tǒng)控制下通過風(fēng)機(jī)進(jìn)行
工作。
2．3．1吸塵罩與管道系統(tǒng)
吸塵罩的設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮各塵源點(diǎn)廢氣的收集、設(shè)
備的布局和操作方便，可制作形狀復(fù)雜的吸塵罩和管
道。難度在于無組織廢氣的收集。最佳的吸塵罩既要吸
收效果好，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，又要節(jié)能經(jīng)濟(jì)。
吸塵罩與管道系統(tǒng)均采用優(yōu)質(zhì)玻璃鋼制造，管道系
統(tǒng)最好能附廠房立柱固定。整個(gè)管路含插板閥、固定裝
置，要求密封良好，無泄漏，管道厚度6～8mm。
2-3．2 均壓箱
均壓箱的作用是將吸塵罩收集的各粉塵源的廢氣
均布于管道系統(tǒng)，形成低速上升氣流進(jìn)入砂塵分離器和
凈化塔體，與磷酸液(霧)有效充分地中和。均壓箱常采
用耐酸堿腐蝕的材料。
2_3．3 砂塵分離器
砂塵分離器的作用是過濾進(jìn)入風(fēng)機(jī)的廢氣，分離并
除去廢氣中的砂粒和其它異物，避免異物進(jìn)入凈化系
統(tǒng)，提高系統(tǒng)處理效果。
2．3．4 凈化塔
凈化塔是三乙胺廢氣處理系統(tǒng)的關(guān)鍵和主要設(shè)備，
塔內(nèi)有噴淋、脫水等裝置，塔底有分隔的中和液池和酸
池儲(chǔ)存箱，外置循環(huán)水泵、加酸泵、pit值控制器及液位
計(jì)于一體。凈化塔采用優(yōu)質(zhì)玻璃鋼制造，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形
美觀，性能可靠，耐腐蝕，抗老化，維修方便，造價(jià)低廉。
其結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。
1．出氣口2．噴淋3．進(jìn)氣口4．填料
5．澄流管6．進(jìn)液管7．布?xì)夤?．吸液管
圖2 凈化塔結(jié)構(gòu)示意圖
(1)噴淋裝置。凈化塔內(nèi)部設(shè)有兩層的酸霧噴淋結(jié)
構(gòu)，在噴淋覆蓋范圍內(nèi)能均勻噴淋酸霧，增大廢氣與磷
酸液的接觸面積和接觸時(shí)問。
(2)脫液處理。主要作用是脫除氣體中夾帶的水
份，防止造成二次污染，脫液率達(dá)到99．9％。
(3)中和液池及液位和酸度控制。中和液池儲(chǔ)存與
廢氣發(fā)生中和反應(yīng)的磷酸液體，其液位和酸度控制十分
關(guān)鍵。采用液位計(jì)進(jìn)行自動(dòng)液位控制，采用自動(dòng)在線pH
控制器進(jìn)行自動(dòng)酸度控制。中和液池采用沉淀結(jié)構(gòu)，沉
淀物容易清理。循環(huán)泵前加過濾裝置，防止噴頭堵塞。
(4)酸池及加酸裝置。酸池是儲(chǔ)存磷酸的池子，置
于凈化塔底部，酸池的容積可以滿足設(shè)定天數(shù)正常運(yùn)
行的磷酸用量。酸池內(nèi)有液位計(jì)及燈光顯示裝置，及時(shí)
提醒加酸，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。酸池加料口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
合理，方便操作和安全加酸，并配裝過濾網(wǎng)，防止雜質(zhì)
進(jìn)入。
2．3．5 電控系統(tǒng)
整個(gè)電控系統(tǒng)采用PLC自動(dòng)控制運(yùn)行，與射芯機(jī)
聯(lián)動(dòng)聯(lián)鎖。開機(jī)時(shí)先開風(fēng)機(jī)，再開循環(huán)泵；停機(jī)時(shí)先停循
環(huán)泵，再停風(fēng)機(jī)。整個(gè)系統(tǒng)具有自動(dòng)、手動(dòng)和數(shù)據(jù)顯示，
并對(duì)主要運(yùn)轉(zhuǎn)部位的故障采用聲光顯示，顯示內(nèi)容包括
如中和液池液位高或低、酸池液位高或低、中和液池酸
度超標(biāo)、循環(huán)水泵故障、加酸水泵故障等。
2．3．6 風(fēng)機(jī)
風(fēng)機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)備。風(fēng)機(jī)機(jī)殼由耐腐蝕的
玻璃鋼制造，葉輪由碳素鋼與玻璃鋼復(fù)合材料制造。吸風(fēng)
口裝有粗濾器，配有良好的減震裝置，大大地降低運(yùn)行噪
音。因此，風(fēng)機(jī)不但保留了鋼質(zhì)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，
符合空氣動(dòng)力性能要求，而且具有全玻璃鋼風(fēng)機(jī)的耐腐
蝕性能，可以在酸堿交替腐蝕的惡劣環(huán)境下運(yùn)行。
3二次污染的防治
(1)凈化塔處理三乙胺廢氣產(chǎn)生的廢液量較少，因
而多數(shù)企業(yè)就忽視對(duì)廢液的處理，將廢液直接排人市政
管網(wǎng)，很容易造成水體污染。因此，必須進(jìn)行收集處理。
處理方法通常有兩種：① 用一套帶攪拌的中和裝置加入
石灰水后，還原出來的三乙胺回用于生產(chǎn)，剩余的磷酸
鈉鹽溶液送復(fù)合肥生產(chǎn)廠家作為原料；②直接排人企業(yè)
污水處理站調(diào)節(jié)池。
(2)防止風(fēng)機(jī)噪音污染環(huán)境，可采用必要的降噪措
施，使其達(dá)到國(guó)家規(guī)定的噪聲標(biāo)準(zhǔn)值。
4處理效果
目前該工程技術(shù)多次應(yīng)用于我國(guó)大型汽車、柴油機(jī)
行業(yè)缸體等鑄件制芯生產(chǎn)線三乙胺廢(下轉(zhuǎn)第79頁(yè))
蘭偉興，等：道化學(xué)法在實(shí)驗(yàn)室安全評(píng)價(jià)中的適用性研究 79
4I r趺，時(shí)曉云，陳全．道化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法在氯乙烯儲(chǔ)
安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 天津理T大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，24(4)：
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版社，2005：166—169．口
Application of Dow Chemistry M ethod in Laboratory Safety Evaluation
LAN Wei-xing．XUE Ru-jMn
(Department of Chemical Engineering，Anhui University of Science and Technology，Huainan 23200 1，China)
Abstract：Dow chemical safly evaluation method can evaluate many kinds of invisible dangerous factors during process，
W[Ii(-h is all index evaluation method widely used in chemical fields．Preparation of phenolic resin and modified phenolic
I’esi ll were evaluated by the method，as well as the anaphase treatment of the former products，with the goal of analysing
the application of Dow Chemistry Method in laboratory safety evaluation．The result showed that hazard levels of all three
}】?(‘esses were within the acceptable range．And then we investigated the application of that method in laboratory safety
P～ahmtion after analysing the date in the sheet．W e discovered that the caculation methods of the area of fire and
explosion and the loss in the suspension work are not applied to laboratory safety evaluation．However，the determination
nlelh,,ds of general process hazard factor， special process hazard factor and the security measures compensation factor
COld(I applied to the laboratory safety evaluation．
Key words：chemical laboratory ；Dow Chemistry Method；safiy evaluation；application
(上接第74頁(yè))
處』 中，處理效果好。經(jīng)此技術(shù)和設(shè)備處理后，工作環(huán)
境『lI i乙胺的排放濃度為6mg／m ，完全符合國(guó)家環(huán)保要
求
5 結(jié)論
綜上所述，本文介紹的三乙胺廢氣處理工程技術(shù)具
仃以F優(yōu)點(diǎn)：
(1)采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)備，安裝簡(jiǎn)單，使用方便。
(2)采用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)和環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，使設(shè)
備運(yùn)行簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確高效，自動(dòng)化程度高。
(3)采用優(yōu)質(zhì)的玻璃鋼材料，整套設(shè)備外形美觀。
(4)三乙胺廢氣處理效果良好，排放濃度≤
6mg／m ，凈化率≥99％，符合國(guó)家環(huán)保要求。
參考文獻(xiàn)
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