馬角壩機務段掛瓦間鉛煙治理
摘要: 設計旋流板凈化塔、高效處理鉛煙, 這種方法具有流程簡單, 操作管理方便, 工作點與旋流塔排氣濃度均低于國家衛生標準。
關鍵詞:鉛煙, 旋流板塔, 凈化
成鐵分局馬角壩電力機務段, 擔負著局內外機車軸瓦, 澆鑄鉛基合金任務, 由于列車高速行駛, 機車運行一段時間后, 機車軸瓦上澆鑄的鉛基合金受到一定程度的磨損, 為確保行車安全, 需要在軸瓦上重新澆鑄新的鉛基合金, 掛瓦間作業時, 鉛煙質量濃度最高可達0.566 mg/m 3, 超出國家工業企業設計衛生標準, 即車間空氣中鉛煙有害物質最高容許質量濃度為0.03 mg/m 3 的規定, 作業環境鉛煙質量污染十分嚴重。
1 鉛煙治理方案
1.1 采用管道通風, 旋流板塔凈化的方式,治理途徑為:
鉛煙→各吸氣罩→風機→旋流板凈化塔→排放。
1.2 鉛煙收集
由于掛瓦間是一種熱生產過程, 有害氣體都是以鉛蒸氣的形式散發出來的, 熱污染會產生強烈的上升氣流, 因此, 將各熔鉛爐置于排氣罩中收集鉛煙, 這樣既可節省動力又能增強排煙效果, 同時, 亦不受室內橫向氣流干擾, 合理的排氣罩設計對整個通風效果會產生極大的影響。
1.3 鉛煙凈化
用旋流板塔來凈化鉛煙, 它是浙江大學化工學院研制的科研成果, 其特點是負荷高,不易堵塞, 用凈化液傳質、傳熱及洗滌除塵,全套設備主要由旋流板塔及循環水池組成。
根據計算的風量, 風壓, 結合現場實際情況, 因為是非標準產品, 根據凈化工藝, 自行設計旋流板塔, 確定內部結構, 繪制了零部件加工圖, 塔高5.5 m , 直徑1.4 m , 塔內旋流板盤4 層, 除霧板1 層。
設備運行時, 各吸氣罩鉛蒸氣在排風機作用下, 以切線方向進入旋流板塔底部, 鉛蒸氣自下而上逐一穿過4 層凈化塔板, 經旋流板除霧后從排氣管進入大氣。
當鉛蒸氣進入旋流板塔底部時, 凈化液經水泵從循環水池吸起, 送到最高一層塔的盲板上, 吸收液向下逐層經過塔板, 與被穿過葉片通道的氣流噴成細小液滴, 鉛煙在塔板和溢流錐處進行傳質傳熱, 有害物質被除去,凈化后的氣體經除霧板除霧后排入大氣。凈化液經泄水管流入循環水池。
循環池中需配制0.2%～ 0.3% 的稀醋酸, 水池總容積20 m3, 分3 格砌筑。
凈化液處理
從旋流板塔下來的凈化液經第1 格壓入第2 格, 沉淀后上翻第3 格。為了保證處理效果, 凈化液運行一段時間后, 需要更換。方法是向循環池中加入NaOH 液體或碳酸鈉溶液使之生成鉛的沉淀物, 從吸收液中分離出來, 將溶液中的pH 值控制在9～ 10 之間, 生成氫氧化鉛沉淀, 待沉降20～ 24 h 后, 其上清液可直接排放。
2 通風系統
管道用2 mm 厚鐵皮制作, 管道內外刷防銹漆, 各支管上均設置蝶形閥, 各管段風速, 阻力經計算后確定, 主風管斷面尺寸為0.6 m ×0.6 m、支管斷面尺寸為0.45 m ×0.4 m、0.45 m ×0.35 m、0.35 m ×0.35 m ,主風管風速為11 m/s。
3 選擇風機
計算系統風量與風壓, 經管道阻力平衡,累積系統的總阻力和總風量, 確定風機流量為: 14 278 m3/h , 全壓1 623 Pa, 選擇風機型號4-72-11№8c, 配套電機Y180-4, 功率22kW , 系統布置見圖1。
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4 測試結果
系統經安裝調試后運行, 馬角壩機務段鉛煙治理前后均由成鐵中心衛生防疫站監測。
由表1 可知, 各工作點鉛煙經凈化后, 低于國家工業企業設計衛生最高容許質量濃度0.03 mg/m3 的標準, 鉛煙經旋流板塔凈化后在排氣口未測出。
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