Абсорбционно-биохимическая установка АБХУ — система промышленной очистки воздуха широко используется в очистке вентиляционного воздуха, удаляемого от стержневых машин.
Прогресс в литейном производстве направлен на решение двух основных проблем: во-первых, повышение качества и экономических показателей производства отливок, и, во-вторых, охрану окружающей среды и облегчение условий труда литейщиков.
В настоящее время наиболее распространенным является технологический процесс литья с использованием синтетических органических связующих композиций, которые наиболее полно удовлетворяют требованиям к точности размеров и качеству поверхности отливок. Предприятия Беларуси, России, Украины повсеместно проводят перевооружение стержневых, формовочных и заливочных участков с переходом от HOT-BOX на менее энергоемкий COLD-BOX-AMIN процесс (не требуется нагрев стержневого ящика). Хотя для перевода жидкого амина (триэтиламина или диметилэтиламина) в газообразное состояние необходим газогенератор с дозирующим устройством.
COLD-BOX-AMIN процесс обладает рядом известных преимуществ по сравнению с HOT-BOX и давно применяется за рубежом. Суть процесса изготовления стержней по COLD-BOX-AMIN процессу заключается в следующем: стержневая смесь (кварцевый песок + фенолоформальдегидная смола + полиизоцианат) загружается в формообразующую полость стержневого ящика, а затем производится газация стержневой смеси амином с последующей продувкой стержня от остатков газообразного катализатора, в результате чего происходит отверждение смеси. При этом амин (триэтиламин или диметилэтиламин) является лишь катализатором процесса отверждения стержней, не участвуя в реакции поликонденсации связующего, и после продувки стержня выбрасывается в воздушную зону стержневой машины. Для отверждения 1 кг стержневой смеси требуется 0,5-1,5 г амина (триэтиламина или диметилэтиламина).
После проведения лабораторных исследований и анализа промышленных испытаний, к недостаткам процесса изготовления стержней и форм по COLD-BOX-AMIN процессу, как отмечают специалисты фирмы «HÜTTENES-ALBERTUS» (Германия), относится выделения вредных веществ (аминов, фенола, формальдегида, летучих органических растворителей), а также в процессе заливки, охлаждения и выбивки форм эмиссия запаха, дыма, очень большая величина фенольного индекса и конденсация продуктов пиролиза (смолистых веществ). В связи с этим необходимо проводить комплекс работ по снижению токсичности связующих и разработку модифицированных генераций, однако это увеличивает их стоимость.
С целью соблюдения санитарно-гигиенических условий труда на рабочем месте примерно 95-98% амина (триэтиламина или диметилэтиламина) подлежит локализации и удалению из зоны стержневой машины с помощью вытяжной вентиляции. Остальные примерно 2-5% в виде конденсата остаются в стержнях. Для достижения норматива ПДВ вентиляционный воздух, содержащий третичные амины, необходимо подвергать очистке перед выбросом в атмосферу и дальнейшей нейтрализации. Производительность вентилятора выбирается исходя из требования расхода 10 м3 на 1 грамм амина (триэтиламина или диметилэтиламина).
Очистка вентиляционного воздуха при изготовлении стержней по COLD-BOX-AMIN-процессу может проходить в абсорбционно-биохимической установке АБХУ или в «кислотном» насадочном скруббере.
Абсорбционно-биохимический процесс по сравнению с хемосорбцией насадочного скруббера имеет ряд преимуществ, начиная с типа абсорбента. В первом случае – это раствор на основе технической воды, во втором – кислота. При этом, если в АБХУ абсорбент циркулирует в системе, регенерируется биологическим методом и не сбрасывается в канализацию, то после «кислотного» насадочного скруббера необходим сброс в канализацию (с последующей заменой на новый) отработанного раствора, содержащего сульфат триэтиламина, фенол, формальдегид, полиизоцианат, летучие органические соединения, что требует согласования с санитарными органами и, как правило, многократного разбавления стоков. Кроме того, «кислотный» насадочный скруббер требует периодической замены кассетных фильтров, насосов и автоматики.
Список предприятий, эксплуатирующих абсорбционно-биохимические установки очистки вентиляционного воздуха от аминов.
Страна город, | Организация | Производство, оборудование | Улавливаемые вещества | Установка, производительность, тыс. м3/ч | Кол-во | Год ввода в эксплуатацию |
| РФ, г. Чебоксары | ОАО «ЧАЗ» | Стержневые машины Laempe | Триэтиламин, фенол, формальдегид, полиизоцианаты – 96-99% | 10 20 20 | 1 1 1 | 2003 2008 2012 |
| Украина г. Мариуполь, | ОАО «Мариупольский завод тяжелого машиностроения» | Стержневые машины 4747, 4753 | Триэтиламин – 96-99% | 60 20 | 4 1 | 2004, 2006, 2010, 2012 |
| РФ, г. Лебедянь, | ООО «ЛеМаЗ» | Изготовление стержней по Cold-box-amin-процессу | Триэтиламин, фенол, формальдегид, полиизоцианаты – 96-99% | 20 | 1 | 2005 |
| РФ, г. Ярославль | АО «Автодизель» | Стержневые машины 4747 | Триэтиламин, фенол, формальдегид, полиизоцианаты – 96-99% | 20 60 | 2 3 | 2006 2008 |
| Украина, с. Городок Ровенского р-на Ровенской обл., | ЗАО «Ровенский литейный завод» | Изготовление стержней по Cold-box-amin-процессу | Триэтиламин – 96-99% | 10 | 1 | 2006 |
| РФ, г. Нижний Тагил Свердловской области, | ОАО «НПК «Уралвагонзавод» | Изготовление стержней по Cold-box-amin-процессу | Триэтиламин – 98-99% | 56 10 | 3 1 | 2008 2012 |
| РФ, г. Миасс, Челябинская обл. | ОАО «АЗ УРАЛ» | Изготовление стержней по Cold-box-amin-процессу | Триэтиламин – 98-99% | 20 | 2 | 2008 |
| РБ, г. Минск, | РУП «МАЗ» СЛЦ-2 ЛКЧ | Стержневые машины 4753 Стержневые машины 4751 Стержневая машина 4747 Стержневая машина 4752 | Триэтиламин – 96-99% Триэтиламин – 96-99% | 40 21 10 5 | 1 3 1 1 | 2008 2010 2009 2011 |
| РБ, г. Могилев, | РУП завод «Могилёвлифтмаш» | Изготовление стержней по Cold-box-amin-процессу (стержневая машина 4747) | Триэтиламин – 96-99% | 10 | 1 | 2009 |
| РФ, г. Новосибирск», | ОАО «НСЗ» | Изготовление стержней по Cold-box-amin-процессу | Триэтиламин – 96-99%; пыль неорганическая – 99,9% | 8 | 1 | 2011 |
| Украина, г. Запорожье | ЧП «Сталит» | Изготовление стержней по Cold-box-amin-процессу | Триэтиламин | 10 | 1 | 2012 |
| РФ, г. Брянск | «Термотрон-завод» | Изготовление стержней по Cold-box-amin-процессу | Триэтиламин | 10 | 1 | 2012 |
| РФ, г. Нижний Новгород | ОАО «ГАЗ» | Изготовление стержней по Cold-box-amin-процессу | Триэтиламин | 20 | 3 | 2012 |
