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申光高强度螺栓热处理车间废气治理工程的难点及对策研究

发表时间：2020/9/3 来源：《基层建设》2020年第10期作者：蔡敏

[导读] 摘要：废气治理，是当代工作环保化生产的主要环节。

        上海环境节能工程股份有限公司
        摘要：废气治理，是当代工作环保化生产的主要环节。为此，本文结合上海环境节能工程股份有限公司提供的资料，着重从源头治理、吸附处理等方面，探究高强度螺栓热处理车间废气治理方法，以达到明晰技术要点，促进企业生产技术手段革新的目的。
        关键词：废气治理；治理难点；应对方案
        引言：车间废气处理，是工业生产加工中的主要环节，有序的废气治理工作，不仅可以降低生产成本，还实现了绿色化加工的开发趋向。为了将现有的汽车废气处理方案设计到最佳，也应针对项目建设的基本情况，做好日常生产中难点问题的应对。
        一、申光高强度螺栓热处理车间废气治理工程的难点
        （一）工程概况
        上海申光高强度螺栓有限公司，位于浦东新区临港重装备产业区江山路2866号[1]。企业设有热处理车间，热处理车间配置7条热处理（淬火）生产线，每条生产线都有淬火炉（工作温度800-900℃）和回火炉（工作温度400-500℃）；淬火炉、回火炉均使用电能，淬火工艺冲入80%甲醇和20%的乙醇。从南往北7条生产线使用的淬火液分别为：水、水、水、油、油、油、水。生产过程中主要产生淬火炉废气和淬火油烟。
        （二）工程治理难点
        结合申光高强度螺栓热处理车间废气治理工程的基本状况，可将工程治理的难点归纳为：
        （1）申光高强度螺栓热处理车间厂房跨度较大，140m*40m，废气收集末端和前段废气工况差异较大。即，大范围内废气收集期间的可控性较低，后续工作具体实施过程中，技术人员很难保障100%的进行气体收集。
        （2）废气种类均为高温气体，除了油雾以外还有少量未燃尽和逸散的有机废气，对工艺认识不足，识别容易遗漏，导致末端处理措施缺失。
        （3）废气中水蒸气和油雾容易形成冷凝液，影响末端整体的处理效果。淬火油烟的主要成分为油雾，此类物质遇水容易凝固，且具有较强的黏着性，后续处理难度系数较高。
        （4）淬火炉涉及废气无组织排放的点位较多，收集困难。淬火炉废气的成分为CO2、CO、H2、甲醇、乙醇、水蒸气。氢、氧离子均是空气成分之一。为此，它们容易与空气相互融合，实际收集与管理的难度系数自然比较高。
        二、申光高强度螺栓热处理车间废气治理工程问题应对策略
        （一）依据指标确定废气处理思路
        螺栓热处理车间废气治理的最终目的是降低生产污染，提升工业加工资源的利用率。而明确废气处理思路的首要环节，就是依据相关指标做好废气处理思路分析。本次项目工程全面展开前，技术人员一方面是对当前产品生产加工的具体情况进行了综合勘察，确定企业日常生产的基本需求。另一方面是按照《大气污染物综合排放标准》DB31/933-2015、《上海市工业挥发性有机物治理和减排放方案》等文件，分析高温螺栓在淬火工艺中，进入油槽坑时产生的油雾处理方向[2]。
        即，废气治理系列工作有序安排过程中，技术人员首先要从宏观层面寻求技术开发的主导趋向，协调实行各类工作的统筹安排，这是有序解决各项生产与管理具体工作的第一环节。
        （二）源头部分针对控制
        绿色环保式的生产与开发，是当代工业技术生产系列活动推进的最终目标，源头控制能够避免气体大规模扩散、后续油烟、油雾控制困难的状况。为此，源头部分针对化处理，自然也是问题有效性应对的方法。
        企业本次在源头控制部分给予的问题应对工作系列要点为：（1）对油雾生产部分的具体情况进行综合考察，并确定生产加工过程中油雾产生速率为1.07kg/h、产生为浓度82.31mg/m3、产生量为6.4t/a；（2）加强烟雾源头下料部分的控制强度，将传统的垂直性投放转变为沉浸式下料法，从而避免污染物的喷溅；（3）为避免源头产生部分导链螺栓拿出时，产生油面、油槽泄露等问题，也采用导链在油面处理部分进行辅助提升，继而规避了导链迅速提升造成的油烟喷溅状况。
        高强度螺栓热处理车间废气治理期间，源头环节治理工作实施过程中，一方面是从废气初始产生部分进行调控，一方面是从源头导出环节进行处理，这样相互控制方式，可最大限度的规避资源运用损耗，实现了科学化的资源处理。

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        （三）废气收集渠道的调节
        当前，高强度螺栓热处理车间废气收集，主要依靠的是单个淬火炉方式进行废气操控，它能够在小空间范围之内缓慢的进行废气收集。而车间废气处理空间较大，后续进行施工管理时，技术人员就针对此方面问题，给予了渠道部分的相应调整：（1）火炉进口油雾为零件前道工序中附着的润滑油，油坑前段和油坑后段（4#-6#）为淬火油受热高温区域。此部分主要采用耐高温钢管进行集中性传导，且此部分管道主要以螺旋式设计，从而避免了废气初步传输阶段烟雾堆积扩散的状况；（2）在火炬上方1m处，分别进行烟雾、烟气收集[3]。同时，为避免资源收集温度下降后出现大规模凝聚的状况，也采用油脂酸类物质燃烧分解法进行资源初步处理。
        油脂酸类物质燃烧分解，可初步将废气中的物质进行降解，降低油雾分子之间的密度。此时，后续资源难度就会大大降低，继而实现了环保开发与综合生产的效果。
        （四）压损远端调节法
        高强度螺栓热处理车间废气处理时，考虑到废气多重气体混合的状况，也在各项因素高强度控制的状态之下，实行了远端高强度控制策略进行环保回收与退调节。其一，直接在高强度控制结构网络上，采用远近高压调节法，破坏混合气体中的分子结构，组织各类因素之间的二度融合；其二，废气中水蒸气的凝结与挥发问题，也是压损远端控制的主要因素。
        企业进行高强度螺栓热处理车间废气时，对于压损远端调节部分给予的控制要点可归纳为：（1）技术人员依据《通风管道沿程阻力计算选用表》，对废气传输、转换、分解等环节的压力控制要点进行调节，先确定给压最低值，然后按照每间隔30-60分钟增加的一次的标准进行提升，直到压力调控强度达到最大值。本次局部阻力估计值为500pa，本次降压损失强度为946pa；（2）为了有效应对淬火炉生产过程中，挥发的水蒸气和冷凝的油雾液滴问题，生产与控制区域上均安装了控制阀，它可以随时依据前期废气收集与处理的状态，对后续剩余的烟雾与水汽进行彻底清理，此过程可以大大降低油雾中水分子凝固层面的残留，从而达到各项要素绿色开发与最优化处理的状态。
        环保开发，是高强度螺栓热处理车间废气处理的主要目标，压损远端控制环节，实现了依据资源生产与控制基本结构，最优化安排的探索状态，它能够大大提高资源处理的协调度。
        （五）油雾净化操作
        高效能油雾离子净化工作有序实施过程中，油雾净化工作的调节，是依据离子自由基的系列变化特征，实行的油雾资源净化绿色转变过程。企业本次进行油雾净化操作期间，油雾净化操作部分的要点可归纳为：（1）将废气放置在低温等离子引体环境之下，并通过电离、降解、激发、分子还原等操作，损坏油雾化学结构链。（2）在油雾污染物质处理时，尽量通过外部电解强弱调节法，制造能量冲击碰撞结构，并借助氢气、二氧化碳等气体中氢氧离子的作用，增加污染物中离子因素活力，为后续油雾彻底清理提供保障。（3）等离子反应结构链操作时，技术人员也通过化学键结合操控法，将分子结构链进行吸附处理，以提升离子吸附的强度，进而确保一次性将油雾分子组织造成破坏。
        高效能无油雾处理工作具体实施过程中，有序实行油雾净化的过程，不仅是从油雾因子处理的难以程度上进行方法探索，还从油雾净化原理层面进行剖析，它实现了工业废气的废气处理。
        （六）活性炭辅助吸附
        活性炭油雾清理期间，为确保油雾污染问题的有序调节，实际操作时也可以借助活性炭开展系列工作。结合企业基本情况，将该部分的分析要点归纳为：（1）设置集气罩，收集50℃-60℃油雾废气，通过管道送至离心甩油器除油，同时除去大部分甲醇、乙醇，少量有机废气（甲醇、乙醇）。再经过除雾器，除湿后进入活性炭装置吸附后，最后经由15m排气筒达标排放；（2）选择丝网和折流板、或过滤棉除雾器空箱，将烟雾流速设计5m/s，流经截面尺寸为1800*1800mm。此类活性炭吸附方式，主要是借助管网进行页面液滴强度的调节，实现了液滴水蒸气与油雾分离；（3）按蜂窝活性炭密度0.45g/cm3，装填重量1.215t，直接运用活性炭进行污染物吸收。
        活性炭吸附法，是废气处理中操作最为便捷的方式，但其吸附效果较差，后续资源运用期间，可通过资源辅助方式，进一步增加活性炭的吸附强度。
        结论：综上所述，申光高强度螺栓热处理车间废气治理工程的难点及对策分析，是工业生产资源最优化调节的理论归纳。在此基础上，本文通过依据指标确定废气处理思路、源头部分针对控制、废气收集渠道的调节、压损远端调节法、油雾净化操作、活性炭辅助吸附等方面，分析车间废气治理操作要点。因此，文章研究结果，为城市资源绿色化开发提供了新思路。
        参考文献
        [1]代可,李保亮,陈一.汽车涂装车间VOCs废气治理形势与技术运用[J].电镀与涂饰,2019,38(22):1236-1241.
        [2]蒋鹏飞.轮胎硫化废气高效节能收集系统对废气治理的重要性[J].橡塑技术与装备,2019,45(09):40-44.
        [3]张志浩.抚顺石化催化剂厂废气治理项目风险管理研究[D].辽宁石油化工大学,2018.