直燃尾气处理方法、系统

技术领域

本申请涉及废气处理的技术领域，尤其是涉及直燃尾气处理方法、系统。

背景技术

消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差，因而近些年在全球飞速发展。

消失模铸造按EPC工艺先制成泡塑模型，涂挂特制涂料，干燥后将泡塑模型置于特制砂箱中，填入干砂，三维振动紧实，在抽真空状态下浇铸，泡塑模型气化消失，金属置换泡塑模型，复制出与泡塑模型一样的铸件，金属冷凝后释放真空，从松散的砂中取出铸件，进行下一个循环，在铸造的过程中持续抽真空抽出的可燃性尾气，一般采用光氧、低温等离子、催化燃烧、活性炭吸附或RTO处理，由光氧、低温等离子处理在可燃性尾气处于较高浓度时容易爆炸、催化燃烧处理容易导致催化剂高温烧结、直接使用活性炭吸附在浓度较高时容易导致活性炭吸附饱和，而使用RTO处理时由于需要在铸造过程中持续运行，运行费用较高，因而急需一种安全、低成本的尾气处理方法。

发明内容

为了降低现有尾气处理的成本以及提高尾气处理的安全性，本申请提供直燃尾气处理方法、系统。

第一方面，本申请提供的直燃尾气处理方法，采用如下的技术方案：

直燃尾气处理方法，包括以下步骤：

将可燃性尾气通入长明火燃烧区域产生一次处理气体；

将一次处理气体进行冷却处理；

将冷却处理后的一次处理气体进行活性炭吸附处理后产生二次处理气体。

通过采用上述技术方案，采用长明火对可燃性尾气进行处理，以减少可燃性尾气的浓度，将经过处理的一次处理气体进行冷却后再采用活性炭吸附，实现对可燃性尾气的安全、低成本处理。

优选的，铸造期间所述长明火持续处于燃烧状态。

通过采用上述技术方案，长明火持续燃烧，使可燃性尾气如果超出其可被点燃的浓度时，长明火可及时对可燃性尾气进行处理，可燃性尾气的浓度降低，具有持续降低输入的可燃性尾气的浓度的效果。

优选的，步骤将可燃性尾气通入长明火燃烧区域产生一次处理气体包括以下子步骤：

点燃长明火；

向长明火点燃区域通入可燃性尾气；

长明火与可燃性尾气反应产生一次处理气体。

通过采用上述技术方案，在通入可燃性尾气之前，先点燃长明火，从而减少长明火燃烧区域的可燃性尾气浓度，以减少长明火点燃之前长明火燃烧区域的可燃性尾气的浓度达到爆燃的浓度而导致爆燃的情况。

第二方面，本申请提供直燃尾气处理系统，采用如下的技术方案：

直燃尾气处理系统，沿可燃性尾气的移动路径包括：直燃罩、冷却器，以及活性炭吸附箱；所述直燃罩的进气口设有废气直燃组件，所述直燃罩的一侧设有供可燃性尾气进入废气直燃组件的进气管；所述冷却器通过管道分别连通直燃罩以及活性炭吸附箱。

通过采用上述技术方案，可燃性尾气先经过废气直燃组件进入直燃罩长明火燃烧区域内燃烧，然后经由冷却器冷却，最后由活性炭吸附箱进行吸附处理，因为可燃性尾气在进入直燃罩内时就进行燃烧处理，从而在直燃罩内的可燃性尾气的浓度较低，不易爆燃，具有安全性高的效果，而本系统在低浓度运行时主要消耗的能量是燃烧器使用的燃料，仅需点燃火焰即可，从而成本低于RTO设备，具有安全、低成本的优点。

优选的，所述废气直燃组件包括燃烧器、阻火件，所述阻火件设于燃烧器的燃料进料管内。

通过采用上述技术方案，阻火件用于减少发生回火时，火焰倒流进入燃料进料管而导致爆炸的情况发生。

优选的，所述进气管出气口朝向燃烧器的出火口。

通过采用上述技术方案，可燃性尾气由出气口流出后直接被出火口的长明火点燃，使可燃性尾气不易扩散于直燃罩内，以降低可燃性尾气浓度高而发生的爆燃事故的几率。

优选的，所述进气管设有回火阀。

通过采用上述技术方案，进气管上设有回火阀，用于减少发生回火时火焰进入进气管而导致爆炸的情况发生。

优选的，所述活性炭吸附箱连接有催化燃烧再生装置。

通过采用上述技术方案，通过催化燃烧再生装置对活性炭吸附箱内的活性炭进行脱附再生处理，以提高活性炭的使用寿命。

优选的，所述活性炭吸附箱的一侧通过出风管连接有引风机，所述出风管的一侧连接有排空烟囱。

通过采用上述技术方案，引风机给可燃性尾气流动提供了动力，起到导流的效果，排空烟囱用于排出经过处理的可燃性尾气。

附图说明

图1是本申请实施例直燃尾气处理方法的处理流程图；

图2是本申请另一实施例直燃尾气处理方法的处理流程图；

图3是本申请实施例直燃尾气处理系统的结构示意图。

附图标记说明：1、直燃罩；2、进气管；3、废气直燃组件；4、冷却器；5、活性炭吸附箱；6、引风机；7、排空烟囱；8、催化燃烧再生装置。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开直燃尾气处理方法。参照图1，直燃尾气处理方法包括以下步骤：

S1：将可燃性尾气通入长明火燃烧区域产生一次处理气体。

S2：将一次处理气体进行冷却处理。

S3：将冷却处理后的一次处理气体进行活性炭吸附处理后产生二次处理气体。

具体的，在本实施例中，可燃性尾气为消失模铸造过程中,聚苯乙烯在1400摄氏度的铁水下热裂产生，主要成分为C和H；长明火为持续燃烧的火焰，在本实施例中，由燃烧器产生；将可燃性尾气通入长明火燃烧区域，当可燃性尾气的浓度达到或超过其爆炸下限值后，可燃性尾气被长明火点燃，生成二氧化碳和水；当可燃性尾气的浓度低于其爆炸下限值，可燃性尾气不被长明火点燃，则由活性炭进行吸附处理，经过长明火处理的可燃性尾气浓度降低为一次处理气体，对一次处理气体进行冷却处理，以降低一次处理气体的温度，提高活性炭对一次处理气体中余留的可燃性尾气的吸附效果。

长明火点燃可燃性尾气，在可燃性尾气持续排入但未在长明火燃烧区域内达到足够的爆炸浓度之前，通过燃烧的方式降低可燃性尾气的浓度，以减少可燃性尾气爆燃的情况，可燃性尾气在浓度低于其爆炸下限值，不能被长明火点燃的情况下，经过活性炭吸附，使可燃性尾气的浓度下降至符合排放标准的清洁的二次处理气体。

可选的，在一实施例中，铸造期间长明火持续处于燃烧状态，长明火由燃烧器点燃可燃性气体产生，将长明火持续点燃有以下优点：

1、在铸造期间，可排入长明火燃烧区域的可燃性尾气进行持续处理，以减少可燃性尾气的浓度。

2、长明火持续点燃，则不需在铸造期间再开启燃烧器上的电子点火器点燃生成长明火，也不需检测通入燃烧器内的可燃性尾气的浓度，减少电子点火器产生的电火花导致浓度大于爆炸下限的可燃性尾气爆炸的情况。

可选的，参照图2，在另一实施例中，步骤S1包括以下子步骤：

S11：点燃长明火。

S12：向长明火点燃区域通入可燃性尾气。

S13：长明火与可燃性尾气反应产生一次处理气体。

具体的，在将可燃性尾气通入长明火区域前，需要先将长明火点燃，以减少电子点火器产生的火花使浓度大于爆炸下限的可燃性尾气爆炸的情况。

常规RTO设备运行时需要将其焚烧室内的温度保持在780-1100摄氏度，使可燃性尾气发生热氧化反应并生成二氧化碳和水，在消失模的铸造过程中，可燃性尾气的浓度一直处于变化的状态，而当可燃性尾气的浓度较低的情况下，RTO设备仍需要维持其焚烧室的温度于780-1100摄氏度，导致资源的耗费极大，而本实施例只需采用燃烧器点燃燃气形成长明火即可，所需的能量较少，成本较低。

本申请还公开直燃尾气处理系统，参照图3，直燃尾气处理系统沿可燃性尾气的移动路径包括有直燃罩1、冷却器4以及活性炭吸附箱5，在本实施例中，冷却器4与活性炭吸附箱5均可采用现有设备，直燃罩1的上端通过管道连通冷却器4的进气口，冷却器4的出气口通过管道连通活性炭吸附箱5的进气口。

在本实施例中，冷却器4为水冷型冷却器，包括外管以及设于外管内的内管，外管的两端闭合连接于内管的外侧壁，内管的两端分别与直燃罩1以及活性炭吸附箱5连通，在外管的上端通入冷却水，在外管的下端将冷却水排出，从而实现水资源的循环，达到快速冷却的效果。

直燃罩1为采用耐高温材料制作而成的中空罩体，直燃罩1内形成长明火燃烧区域，在直燃罩1下侧设有废气直燃组件3，废气直燃组件3包括燃烧器，燃烧器可以为液化石油燃烧器、天然气燃烧器等现有的燃烧器，燃烧器的外侧壳体与直燃罩1密封连接，且燃烧器的出火口位于直燃罩1内，燃烧器的燃料进料管连接其出火口且延伸于直燃罩1外侧，在燃料进料管靠近出火口的一侧设有阻火件，在本实施例中，阻火件为阻火器，但也可以为阻火管，阻火管的一端设有供燃料通过的通孔，通孔的孔径小于燃料进料管的内径，当燃烧器发生回火现象时，火焰沿燃料进料管的侧壁蔓延，通过狭窄的通孔，使火焰与阻火管的管壁进行能量转换，从而使火焰熄灭，通孔的截面形状可以为圆形、三角形、四边形等，在本实施例中，通孔的截面形状为三角形。

直燃罩1靠近燃烧器出火口的侧壁连接有进气管2，进气管2用于向直燃罩1内通入可燃性尾气，进气管2的出气口朝向燃烧器的出火口，使可燃性尾气直接流向长明火，被长明火点燃处理。

可选的，在进气管2靠近其进气口的管壁内也安装有阻火件，阻挡火焰进入进气管2。

进一步的，在进气管2内安装有回火阀，减少发生于进气管2内的回火现象。

可选的，在活性炭吸附箱5的一侧连接有催化燃烧再生装置8，在本实施例中，催化燃烧再生装置8可为现有的对活性炭行进脱附处理的设备，当活性炭吸附箱5内活性炭吸附达到饱和状态下，启动催化燃烧再生装置8，催化燃烧再生装置8通入一次处理气体，通过升温以及催化剂催化一次处理气体燃烧，将燃烧产生的高温气体通入活性炭吸附箱5中，使活性炭吸附箱5中的活性炭脱附，对脱附后产生的气体再次催化燃烧，使脱附后产生的气体符合排放标准。

在活性炭吸附箱5的出气口连接有出风管，出风管上设有引风机6，通过引风机6带动可燃性废气流动，出风管上还连通有排空烟囱7，排空烟囱7用于将处理后的二次处理气体排进空气中。

本申请实施例直燃尾气处理系统的实施原理为：开启燃烧器，以形成长明火，向直燃罩1内通入可燃性尾气，可燃性尾气经过长明火处理后进入冷却器4内后再经由活性炭吸附箱5进行吸附处理，实现安全、低成本的可燃性尾气处理。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。