[发明专利]三乙胺冷芯盒制芯尾气处理及胺回收方法与设备

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种三乙胺冷芯盒制芯尾气处理回收方法，特别涉及一种三乙胺冷芯盒制芯尾气处理及胺回收方法与设备。

 

背景技术

三乙胺冷芯盒制芯技术是1968年由美国Ashland油脂化学公司向铸造界推出的一种制芯技术，其工艺过程为：向原砂中按工艺配比加入酚醛树脂和聚异氰酸酯粘结剂，将三者混合均匀得到冷芯盒砂。利用冷芯盒制芯机将冷芯盒砂射入芯盒并紧实，藉助气体发生器，以干燥的压缩空气或氮气等为载体将定量并雾化或汽化的三乙胺催化剂通过吹气板吹入芯盒，使芯砂在芯盒内快速硬化，得到具有一定强度和尺寸精度，满足铸造工艺要求的砂芯。由于三乙胺冷芯盒制芯工艺具有生产效率高、砂芯尺寸精度高、溃散性好、易清砂、综合成本低等众多优点，受到了国内外铸造企业的欢迎，得到了广泛应用。三乙胺作为冷芯盒制芯催化剂，不参与芯砂硬化过程的化学反应，制芯过程中吹入的三乙胺和载体气体在完成崔化功能后，将如数从芯砂中排出。三乙胺是一种有腐蚀性、有毒、易燃易爆的碱性液体，腐蚀口腔、食道及皮肤，可引起化学性灼伤、肺水肿甚至死亡。如果对冷芯盒制芯过程产生的尾气不加处理而直接排入大气，将严重污染环境并危害人身健康，冷芯盒制芯尾气处理及三乙胺回收成为铸造行业急待解决的技术问题之一。

 

发明内容

本发明将针对铸造行业冷芯盒制芯含三乙胺尾气污染环境，影响人身健康的实际情况，采用“吸附→脱附→冷凝回收”三乙胺冷芯盒制芯尾气处理工艺，使三乙胺冷芯盒制芯尾气达到国家规定的排放标准，同时对三乙胺进行回收利用，从而达到即消除三乙胺污染，又对三乙胺进行回收利用的目的。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种三乙胺冷芯盒制芯尾气处理及胺回收方法，包括：吸附步骤、脱附步骤和冷凝回收步骤；其中，

所述吸附步骤包括：先将含三乙胺冷芯盒制芯尾气进行预处理，去除尾气中的粉尘，然后将经预处理的尾气通入吸附塔，吸附塔内置有用于吸附三乙胺的吸附剂，吸附塔除去尾气中的三乙胺，最终将达到国家排放标准的尾气排入大气；当从吸附塔排出的气中三乙胺的浓度高于预设值时，吸附步骤停止；从吸附塔排出气中的三乙胺浓度预设值按国家规定的排放标准设定；

所述脱附步骤包括：向所述吸附塔中通入脱附气体，通过脱附气体的热量将吸附剂中的三乙胺汽化，使得三乙胺与吸附剂分离，得到含三乙胺和脱附气体的混合气体，吸附剂获得了再生；当从吸附塔排出的混合气体中三乙胺浓度低于预设值时，脱附步骤停止；从吸附塔排出气体中的三乙胺浓度预设值按国家规定排放标准的1/10设定；

所述冷凝回收步骤包括：将所述脱附后的混合气体进行冷凝处理，使三乙胺冷凝为液态并收集，气体回到吸附塔。

其中，所述吸附步骤、所述脱附步骤和所述冷凝回收步骤可以同时进行，也可单独进行。

所述方法使用的设备包括吸附单元、脱附单元和冷凝回收单元；

所述吸附单元包括依次连接的：用于去除尾气中粉尘的预处理器、吸附塔、用于监测吸附塔中排出气体中三乙胺浓度的检测装置Ⅰ和风机；

所述脱附单元包括依次连接的：脱附气体生成装置、所述吸附塔和用于监测三乙胺浓度的检测装置Ⅱ，所述脱附气体生成装置包括依次连接的风机、除湿器和加热器，所述加热器通过调节阀与所述除湿器和所述吸附塔连接；

所述冷凝回收单元包括依次连接的：与所述吸附塔连接的冷凝器和收集器；

其中，所述吸附塔包括吸附塔A和吸附塔B；所述吸附塔A和吸附塔B通过控制阀交替进行三乙胺吸附和脱附。

为了更好地实现上述发明目的，本发明还提供了一种三乙胺冷芯盒制芯尾气处理及胺回收设备，包括吸附单元、脱附单元和冷凝回收单元；

其中，所述吸附单元包括依次连接的：用于去除尾气中粉尘的预处理器、吸附塔、用于监测从吸附塔排出气体中三乙胺浓度的检测装置Ⅰ和风机；

所述脱附单元包括依次连接的：脱附气体生成装置、所述吸附塔和用于监测从吸附塔排出气体中三乙胺浓度的检测装置Ⅱ，所述脱附气体生成装置包括依次连接的风机、除湿器和加热器，所述加热器通过调节阀与所述除湿器和所述吸附塔连接；

所述冷凝回收单元包括依次连接的：与所述吸附塔连接的冷凝器和收集器。

所述吸附塔包括吸附塔A和吸附塔B；所述吸附塔A和吸附塔B通过控制阀交替进行三乙胺吸附和脱附。

所述脱附气体生成装置中，所述除湿器包括除湿器A和除湿器B，所述除湿器A和除湿器B通过控制阀交替进行除湿和再生操作。

所述收集器的出气口与所述吸附塔连接。