專利名稱：處理制備樹脂覆膜砂產(chǎn)生的水蒸汽、粉塵及廢氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)排放的處理方法，具體涉及一種處理制備樹脂覆膜砂產(chǎn)生的水蒸汽、粉塵及廢氣的方法。
背景技術(shù)：
鑄造用的樹脂覆膜砂是一種制作型芯的材料，是以石英砂為骨料，通過在石英砂表裹覆一層熱塑(固)性高分子樹脂，并在裹覆過程中添加一定比例的潛伏性固化劑、增塑齊U、隔離劑后制備而成。通常的樹脂覆膜砂制備的工藝流程是
定量稱重石英砂一加熱裝置加熱一定量稱重樹脂一混砂裝置一保溫?cái)嚢韪材ひ焕鋮s降溫一加入固化劑水溶液一加入添加劑一加入隔離劑一拌混排砂一換熱降溫一產(chǎn)品包裝。在冷卻降溫工序用供水系統(tǒng)的自來水，產(chǎn)生的水汽排空；在混砂、排砂、換熱降溫產(chǎn)生的含 粉塵及水蒸汽的廢氣通過旋風(fēng)除塵器處理后經(jīng)煙 排空?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)樹脂覆膜砂的工藝過程的環(huán)保性需要達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，從樹脂覆膜砂的工藝流程看，其主要排放是廢氣和固體粉塵?，F(xiàn)有的覆膜砂制造企業(yè)在處理廢氣和固體粉塵排放基本上屬于簡(jiǎn)單處理后即進(jìn)行排放的狀態(tài)。現(xiàn)有樹脂覆膜砂使用的是石英砂，石英砂是顆粒狀材料狀態(tài)，顆粒的大小用通過金屬篩網(wǎng)的通孔尺寸來表征，國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將篩網(wǎng)每平方英寸面積內(nèi)所具有的通孔數(shù)確定為目數(shù)，樹脂覆膜砂顆粒的大小和分布就此定義并測(cè)試確認(rèn)，通常鑄造用樹脂覆膜砂的目數(shù)范圍在20 270目之間，亦就是樹脂覆膜砂用石英砂顆粒尺寸介于O. 053 O. 84_之間，其中尺寸為O. 053(200目) O. 074mm (270目)的細(xì)小顆粒約占總用砂重的1%不到，而且把尺寸小于O. 053mm的顆粒稱為粉塵，用砂中小于O. 053mm的顆粒粉塵約占用砂重的O. I O. 3%。因此，一噸樹脂覆膜砂在其制備過程中若不進(jìn)行含粉塵的廢氣處理，直接向環(huán)境排空的話，將有約2公斤的粉塵排向大氣中。其次，制備樹脂覆膜砂需要添加潛伏性固化劑水溶液，在加入固化劑水溶液前需要降低混砂溫度小于110°c;但是，樹脂覆膜砂使用的高分子樹脂屬于熱塑性(或熱固性)的酚醛樹脂，要實(shí)現(xiàn)將樹脂在砂粒表面均勻地裹附一層，就必須將砂溫提高到樹脂粘度很小的溫度以上(通常大于130°c以上)。所以，在制備樹脂覆膜砂時(shí)，需要將砂子加熱達(dá)到130°C以上，加入樹脂覆膜，然后再利用加入冷卻水到已經(jīng)初步覆膜的砂子中，利用水高于100°C時(shí)發(fā)生汽化的特性，將砂子的溫度降低到約100°C左右后再加入潛伏性固化劑(烏洛托品)水溶液，因?yàn)闉趼逋衅返姆纸鉁囟仍?10°C左右，這樣，一方面冷卻水降溫，另方面，烏洛托品水溶液中的水分也會(huì)蒸發(fā)繼續(xù)降溫，就可盡量避免高溫讓潛伏性固化劑烏洛托品分解，從而均勻地分散到砂粒外層的樹脂膜中去實(shí)現(xiàn)潛伏目的，在樹脂覆膜砂制芯工程應(yīng)用時(shí)達(dá)到固化樹脂粘結(jié)砂粒成為可用于鑄造澆注的型芯目的了?？梢?，在制備樹脂覆膜砂的工藝過程中，因?yàn)榧尤氲睦鋮s水和固化劑溶液中含有的水會(huì)揮發(fā)而排向環(huán)境空氣之中，通常，每噸樹脂覆膜砂向環(huán)境排放的水量約為5. 5 16公斤，平均制備樹脂覆膜砂工藝過程中向環(huán)境排放消耗水量約為10. 75公斤左右。
再次，制備覆膜砂的工藝過程中還必須添加隔離劑(通常為硬脂酸鈣)，隔離劑硬脂酸鈣的物性狀態(tài)為小于325目(粒徑小于O. 044mm)的粉狀，在樹脂覆膜砂中的加入量為每噸I公斤左右，由于隔離劑的比表面很大，再工藝過程中加入時(shí)會(huì)有一部分(大約10 15%)會(huì)隨混砂機(jī)內(nèi)的熱空氣飄散損失，隨廢氣排出，也就是說制備一噸樹脂覆膜砂會(huì)因?yàn)楦綦x劑的加入產(chǎn)生大約125克左右的廢氣粉塵排向環(huán)境。
所以，現(xiàn)有樹脂覆膜砂制備工藝過程中，利用簡(jiǎn)單的廢氣粉塵處理，采用旋風(fēng)除塵器除塵可以將平均直徑為O. Olmm的顆粒粉塵從廢氣中去除85%左右?？傮w上，采用上述現(xiàn)有的樹脂覆膜砂制備工藝過程，每制備一噸樹脂覆膜砂會(huì)向環(huán)境排放顆粒尺寸小于O. Olmm的固體粉塵大約為O. 32公斤(實(shí)際生產(chǎn)過程中遠(yuǎn)大于這個(gè)值，達(dá)到2 3公斤)，同時(shí)會(huì)消耗水量為10. 75公斤左右。顯而易見，現(xiàn)有的制備覆膜砂工藝過程對(duì)環(huán)境的影響是嚴(yán)重的，其一是大量的粉塵排放，其次是消耗大量寶貴的水資源。因此，需要對(duì)現(xiàn)有的覆膜砂制備過程中產(chǎn)生的水蒸汽、粉塵及廢氣的簡(jiǎn)單處理方法加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種處理制備樹脂覆膜砂產(chǎn)生的水蒸汽、粉塵及廢氣的方法，該方法在現(xiàn)有樹脂覆膜砂制備工藝基礎(chǔ)上，對(duì)其產(chǎn)生的水蒸汽、粉塵及廢氣收集進(jìn)行處理并加以利用，能減少排放，有利于環(huán)境保護(hù)，還能節(jié)約水資源，降低制造成本。本發(fā)明所述的處理制備樹脂覆膜砂產(chǎn)生的水蒸汽、粉塵及廢氣的方法，在現(xiàn)有樹脂覆膜砂制備工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行；現(xiàn)有樹脂覆膜砂制備工序?yàn)榧訜崾⑸耙患尤霕渲槐財(cái)嚢韪材ひ唤禍匾患尤牍袒瘎┧芤阂换焐耙患尤胩砑觿┮患尤敫綦x劑一排砂一換熱降溫一產(chǎn)品包裝；其特征是
將降溫和混砂工序產(chǎn)生的水蒸汽、廢氣引向(自制的XCQ型)旋風(fēng)除塵器處理，再經(jīng)(自制的Φ1100型)水幕除塵器處理后，氣體從煙 排放，水流入循環(huán)水池；
將加入添加劑、加入隔離劑、排砂和換熱降溫工序產(chǎn)生的含粉塵及水蒸汽的廢氣也引向旋風(fēng)除塵器，再經(jīng)水幕除塵器處理后，氣體從煙 排放，含有粉塵的水流入循環(huán)水池；第一抽水泵將循環(huán)水池中含有粉塵的水抽入循環(huán)水過濾裝置過濾處理，過濾處理后的沉降物排入沉降池；
第二抽水泵將循環(huán)水過濾裝置過濾處理后的水送到降溫工序作為冷卻水使用。所述的處理制備樹脂覆膜砂產(chǎn)生的水蒸汽、粉塵及廢氣的方法，其所述循環(huán)水過濾裝置包括設(shè)在循環(huán)水池和沉降池之間的沉降倉(cāng)、設(shè)在沉降倉(cāng)上部?jī)?nèi)的分水過濾板、設(shè)在沉降倉(cāng)中部一側(cè)的水倉(cāng)、設(shè)在水倉(cāng)與沉降倉(cāng)的精濾隔板，所述沉降倉(cāng)的下部呈漏斗型，連接在漏斗底部的沉降物排出管與所述沉降池相通，在沉降物排出管設(shè)有沉降物排放閥；所述第一抽水泵的出水口與沉降倉(cāng)的頂部連接相通，將循環(huán)水池中收集的含有粉塵的水抽入循環(huán)水過濾裝置作過濾處理；所述第一抽水泵的進(jìn)水口伸入水倉(cāng)內(nèi)，將經(jīng)循環(huán)水過濾裝置過濾處理后的水送到降溫工序?yàn)槔鋮s水使用。進(jìn)一步，所述循環(huán)水池與供水系統(tǒng)連通，以便補(bǔ)充用水。本發(fā)明的有益效果采用本發(fā)明的方法和裝備，在通常樹脂覆膜砂制備技術(shù)工藝的基礎(chǔ)，能夠減少粉塵的排放99%以上，能夠減少每噸樹脂覆膜砂的自來水使用量8 9公斤，既減少了制備樹脂覆膜砂的排放，有利于環(huán)境保護(hù)，又節(jié)約了水資源，降低了成本，是一種具有綠色環(huán)保型技術(shù)特色的先進(jìn)樹脂覆膜砂制備工藝技術(shù)方法和生產(chǎn)技術(shù)裝備。


圖I是本發(fā)明的工藝過程示意框圖。參見圖1，所述的處理制備樹脂覆膜砂產(chǎn)生的水蒸汽、粉塵及廢氣的方法，是在現(xiàn)有樹脂覆膜砂制備工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行的；現(xiàn)有樹脂覆膜砂制備工序?yàn)榧訜崾⑸耙患尤霕渲財(cái)嚢韪材ひ唤禍匾患尤牍袒瘎┧芤阂换焐耙患尤胩砑觿┮患尤敫綦x劑一排砂一換熱降溫一產(chǎn)品包裝；其創(chuàng)新點(diǎn)在于
將降溫和混砂工序產(chǎn)生的水蒸汽、廢氣引向旋風(fēng)除塵器處理，再經(jīng)水幕除塵器處理后，氣體從煙 排放，水流入循環(huán)水池I;
將加入添加劑、加入隔離劑、排砂和換熱降溫工序產(chǎn)生的含粉塵及水蒸汽的廢氣也引向旋風(fēng)除塵器，再經(jīng)水幕除塵器處理后，氣體從煙 排放，含有粉塵的水流入循環(huán)水池I;
第一抽水泵2將循環(huán)水池I中含有粉塵的水抽入循環(huán)水過濾裝置過濾處理，過濾處理后的沉降物排入沉降池9 ；
第二抽水泵7將循環(huán)水過濾裝置過濾處理后的水送到降溫工序作為冷卻水使用。進(jìn)一步，所述循環(huán)水過濾裝置包括設(shè)在循環(huán)水池I和沉降池9之間的沉降倉(cāng)3、設(shè)在沉降倉(cāng)上部?jī)?nèi)的分水過濾板4、設(shè)在沉降倉(cāng)中部一側(cè)的水倉(cāng)6、設(shè)在水倉(cāng)與沉降倉(cāng)的精濾隔板5，所述沉降倉(cāng)3的下部呈漏斗型，連接在漏斗底部的沉降物排出管與所述沉降池9相通，在沉降物排出管設(shè)有沉降物排放閥8 ;所述第一抽水泵2的出水口與沉降倉(cāng)3的頂部連接相通，將循環(huán)水池I中收集的含有粉塵的水抽入沉降倉(cāng)3作過濾處理；所述第一抽水泵2的進(jìn)水口伸入水倉(cāng)6內(nèi)，將過濾處理后的水送到降溫工序?yàn)槔鋮s水使用。進(jìn)一步，所述循環(huán)水池I與供水系統(tǒng)連通，以便補(bǔ)充用水。本發(fā)明在現(xiàn)有樹脂覆膜砂制備技術(shù)工藝方法基礎(chǔ)上，將制備覆膜砂過程中的含水汽廢氣引出，先通過旋風(fēng)除塵器將大部分顆粒粉塵出去后，再將廢氣送往水幕除塵器處理，廢氣在水幕除塵器中與逆向流動(dòng)的水膜充分交換，通過水幕除塵器的處理，廢氣中的所有粉塵，包括石英砂粉塵、隔離劑粉塵和不溶性添加劑粉塵等均被分離出來被水流帶走；同時(shí)廢氣中所含有的可溶性物質(zhì)也被水流從廢氣中溶出，廢氣中可溶的物質(zhì)有隨潛伏性固化劑水溶液一起蒸發(fā)到廢氣中的烏洛托品、加熱石英砂燃燒的天然氣廢氣中的二氧化碳、二氧化硫、多氮化合物等也被部分除去留到水中。經(jīng)過水幕除塵器后的廢氣通往排空的煙囪排放，所排放的廢氣水平被大大的優(yōu)化。處理了廢氣的水幕除塵器交換水流到循環(huán)水池中，經(jīng)過多級(jí)池子的沉降處理后，不溶性顆粒物沉入循環(huán)水池底部，可溶性物質(zhì)與水形成水溶液，在循環(huán)池的最后端將相對(duì)沉清的循環(huán)水用泵送入一個(gè)循環(huán)水過濾裝置中，作進(jìn)一步的處理后，可以達(dá)到濁度更低的循環(huán)水直接送樹脂覆膜砂冷卻水裝置用于樹脂覆膜砂的降溫用冷卻水，同時(shí)也送往潛伏性固化劑配置裝置，用于固化劑水溶液配置用水。水幕除塵器用水在處理廢氣后水的酸堿度會(huì)發(fā)生變化，從剛開始使用新水的PH6. 8 7. 5，在處理產(chǎn)量不多于12000噸樹脂覆膜砂所產(chǎn)生的廢氣后循環(huán)水的pH值變?yōu)?br> 8.2左右，在不超過8. 5時(shí)，就需要補(bǔ)充新水，使得循環(huán)水的pH值調(diào)整到8以下，這種水質(zhì)條件完全可滿足制備樹脂覆膜砂時(shí)的冷卻用水和配置固化劑溶液用水。
被用于再利用的循環(huán)水會(huì)造成循環(huán)水池的循環(huán)水減少，另方面循環(huán)水池中沉淀下 來的粉塵和砂粒會(huì)定期撈出處理時(shí)也會(huì)帶走部分水量，循環(huán)系統(tǒng)減少的水量再通過供水系統(tǒng)補(bǔ)充新水，補(bǔ)充新水后的循環(huán)水質(zhì)得到改善，進(jìn)而提高水幕除塵器處理廢氣的能力。
權(quán)利要求
1.處理制備樹脂覆膜砂產(chǎn)生的水蒸汽、粉塵及廢氣的方法，在現(xiàn)有樹脂覆膜砂制備工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行；現(xiàn)有樹脂覆膜砂制備工序?yàn)榧訜崾⑸耙患尤霕渲槐財(cái)嚢韪材ひ唤禍亍尤牍袒瘎┧芤阂粩嚢杌焐耙患尤胩砑觿┮患尤敫綦x劑一排砂一換熱降溫一產(chǎn)品包裝；其特征是 將降溫和混砂工序產(chǎn)生的水蒸汽、廢氣引向旋風(fēng)除塵器處理，再經(jīng)水幕除塵器處理后，氣體從煙 排放，水流入循環(huán)水池(I); 將加入添加劑、加入隔離劑、排砂和換熱降溫工序產(chǎn)生的含粉塵及水蒸汽的廢氣也引向旋風(fēng)除塵器，再經(jīng)水幕除塵器處理后，氣體從煙 排放，含有粉塵的水流入循環(huán)水池(I); 第一抽水泵(2)將循環(huán)水池(I)中含有粉塵的水抽入循環(huán)水過濾裝置過濾處理，過濾處理后的沉降物排入沉降池(9)； 第二抽水泵(7)將循環(huán)水過濾裝置過濾處理后的水送到降溫工序作為冷卻水使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的處理制備樹脂覆膜砂產(chǎn)生的水蒸汽、粉塵及廢氣的方法，其特征是所述循環(huán)水過濾裝置包括設(shè)在循環(huán)水池(I)和沉降池(9)之間的沉降倉(cāng)(3)、設(shè)在沉降倉(cāng)上部?jī)?nèi)的分水過濾板(4)、設(shè)在沉降倉(cāng)中部一側(cè)的水倉(cāng)(6 )、設(shè)在水倉(cāng)與沉降倉(cāng)的精濾隔板(5)，所述沉降倉(cāng)(3)的下部呈漏斗型，連接在漏斗底部的沉降物排出管與所述沉降池(9)相通，在沉降物排出管設(shè)有沉降物排放閥(8);所述第一抽水泵(2)的出水口與沉降倉(cāng)(3)的頂部連接相通；所述第二抽水泵(7)的進(jìn)水口伸入水倉(cāng)(6)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的處理制備樹脂覆膜砂產(chǎn)生的水蒸汽、粉塵及廢氣的方法，其特征是所述循環(huán)水池(I)與供水系統(tǒng)連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及處理制備樹脂覆膜砂產(chǎn)生的水蒸汽、粉塵及廢氣的方法，在現(xiàn)有樹脂覆膜砂制備工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行；其特征是將降溫和混砂工序產(chǎn)生的水蒸汽、廢氣引向旋風(fēng)除塵器處理，再經(jīng)水幕除塵器處理后，氣體從煙囪排放，水流入循環(huán)水池；將加入添加劑、加入隔離劑、排砂和換熱降溫工序產(chǎn)生的含粉塵及水蒸汽的廢氣也引向旋風(fēng)除塵器，再經(jīng)水幕除塵器處理后，氣體從煙囪排放，含有粉塵的水流入循環(huán)水池；第一抽水泵將循環(huán)水池中含有粉塵的水抽入循環(huán)水過濾裝置過濾處理，過濾處理后的沉降物排入沉降池；第二抽水泵將循環(huán)水過濾裝置過濾處理后的水送到降溫工序作為冷卻水使用。本發(fā)明能減少排放，有利于環(huán)境保護(hù)，還能節(jié)約水資源，降低制造成本。
文檔編號(hào)C02F9/02GK102824803SQ20121030737
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者熊鷹 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)江造型材料(集團(tuán))有限公司