鑄造廢氣的成因及處理技術方案

文章出處：原創網責任編輯：蔡作者：蔡人氣：-發表時間：2024-02-20 00:00:00【大中小】

鑄造車間造型及制芯過程中，會釋放出難聞的氣味，這種刺激性氣味主要來源于樹脂中的游離甲醛、游離苯酚和游離糠醇，以游離甲醛和游離苯酚對人體的危害相對較大。鑄造合成樹脂在使用過程中，從制芯、存放、澆注到冷卻都會散發出不同數量的甲醛、苯酚、三乙胺、a-苯并芘、二惡英等。其中甲醛、苯酚、三乙胺呈刺鼻、惡臭和刺激性氣味，而二噁英和呋喃蒸氣則沒有氣味，甚至微帶芳香，很容易被大家所忽視，它們主要來源于三個方面：

一是甲醛和苯酚是呋喃、酚醛類樹脂的重要生產原材料，二是鑄造合成樹脂在反應固化過程中產生甲醛，三是在澆注過程中，由于高溫金屬液的熱作用和處于缺氧狀態，羥甲基基團縮聚交聯成亞甲基，放出的甲醛不能完全燃燒，會揮發到大氣中。

鑄造廢氣處理技術方案

對于鑄造車間產生廢氣的治理，源頭上是采用環保型材料，盡量減少有毒廢氣的排放。揮發性有機物是一類有機化合物的統稱，在常溫下它們的蒸發速率大，易揮發。有些VOC是無毒無害的，有些則是有毒有害的。治理有毒有害廢氣的根本技術方案是采用環保型材料：

⑴樹脂砂工藝仍是當前主流造型工藝，想要完全不產生廢氣幾乎是不可能的，只能做到盡量減少。可選用環保型樹脂、固化劑或高效樹脂固化劑降低加入量，盡量不用小企業產品，質量可信度低，游離酚、游離甲醛含量高，樹脂強度低，加入量高。

⑵選用無機粘結劑，無機粘結劑具有不揮發VOC及有毒、有害氣體等優點，在高效制芯領域，硅酸鹽粘結劑具有很大發展空間。其生產工藝一般采用對模具加熱，并輔以吹熱空氣的方法加快砂芯固化。

目前，治理有機廢氣的技術方案主要有：吸收法、吸附法、冷凝法、燃燒法、生物法、低溫等離子法和光催化氧化法等。

⑴吸收法

吸收法是利用廢氣中各混合組分在選定的吸收劑中溶解度不同，或者其中某一種或多種組分與吸收劑中活性組分發生化學反應，達到將有害物從廢氣中分離出來，凈化廢氣效果的一種方法。根據吸收劑是否參與化學反應分為物理、化學吸收兩類。

⑵活性炭吸附法

吸附法是利用多孔性固體吸附劑將廢氣中一種或多種有害物質吸附于表面，達到將有害物從廢氣中分離出來，凈化廢氣的目的的一種方法。活性炭吸附法是采用活性炭為吸附劑的吸附法。

活性炭吸附-熱脫附法：有機廢氣吸附－催化燃燒凈化裝置是有機廢氣濃縮吸附凈化和催化燃燒凈化有機組合的衍生裝置。吸取了兩者的優點把大風量低濃度的有機廢氣通過吸附濃縮后，進行徹底的氧化分解，生成無毒，無害的氣體排空，達到綜合治理凈化。首先，采用活性炭吸附裝置對大風量低濃度的有機廢氣進行吸附處理，凈化后的氣體達標排放；其次，利用熱空氣回流技術，用小風量熱空氣把吸附在活性炭上的有機廢氣采用脫附下來，脫附后廢氣被濃縮（濃縮5～10倍）；然后，濃縮后的廢氣，采用催化燃燒裝置處理，徹底氧化分解為水和二氧化碳等無毒、無害的氣體，達到國家排放標準，高空排放。適用于大風量低濃度的有機廢氣的處理；

⑶燃燒法

燃燒法一般分為直接燃燒、催化燃燒和蓄熱燃燒三種。

3．如何選用鑄造有機廢氣治理技術方案

揮發性有機廢氣一般有活性炭吸附法、水/堿/酸/氧化劑等吸收劑吸收法、生物凈化法、低溫等離子法等工藝處理。鑄造廠主要的污染物為苯酚、甲醛及醇類等。苯酚常溫下為一種無色晶體，是一種弱酸，可混溶于醚、氯仿、甘油、二硫化碳、凡士林、揮發油、強堿水溶液，室溫時稍溶于水，與大約8%水混合可液化，65℃以上能與水混溶。根據苯酚混溶于強堿水溶性的性質，苯酚廢氣采用堿吸收法處理；甲醛常溫下是一種無色，有強烈刺激性和窒息性氣味的氣體。易溶于水和乙醚。水溶液濃度最高可達55%。能與水、乙醇、丙酮任意混溶。甲醛也是強還原劑，在空氣中能逐漸被氧化為甲酸。根據甲醛水溶性和還原性，甲醛廢氣采用次氯酸鈉水溶液吸收法處理；糠醇與水混溶，根據糠醇水混溶性，廢氣采用水吸收法處理；

通過以上苯酚、甲醛和糠醇等污染物的理化性質分析，采用“一級水吸收+一級堿/次鈉溶液吸收+活性炭吸附”工藝處理。次氯酸鈉和堿液共存的混合溶液用于吸收苯酚和甲醛，糠醇可通過水吸收去除，增加活性炭吸附。處理結果符合《鑄造工業大氣污染物排放標準》（GB39726-2020）相應標準值要求。

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