CN109308082B - 低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法 - Google Patents
低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109308082B CN109308082B CN201711133623.6A CN201711133623A CN109308082B CN 109308082 B CN109308082 B CN 109308082B CN 201711133623 A CN201711133623 A CN 201711133623A CN 109308082 B CN109308082 B CN 109308082B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vocs
- transmitter
- concentration
- gas
- plasma reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 title claims abstract description 191
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 94
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 136
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims abstract description 76
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 62
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 56
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 41
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 23
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims description 23
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 10
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 6
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical class [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D11/00—Control of flow ratio
- G05D11/02—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material
- G05D11/13—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法，步骤如下：采用工艺参数变送器实时检测废气输送主管道内VOCs的工艺参数，废气输送主管道连接在污水收集、储存、处理设施和低温等离子体反应器之间，工艺参数变送器将检测的信号传递给逻辑控制器，逻辑控制器分析信号后，指示执行器进行开闭动作，所述执行器包括等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器。本发明通过将可靠的控制***和关键的控制参数相结合，形成一套控制等离子处理VOCs工艺过程的安全控制方法，保证在使用等离子放电处理VOCs的过程中，通过严格控制流量、浓度、湿度和温度等关键安全工艺参数，避免危害因素产生，满足安全要求。
Description
技术领域
本发明涉及污水收集、储存、处理环节释放气处理领域，具体涉及低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法。
背景技术
工业生产过程产生的污水在收集、储存、处理中会逸散出少量VOCs气体，主要成分为苯系物、烷烃、烯烃等。废气中的苯系物为致癌物质，且异味明显，烷烃和烯烃等属于易燃物质，为了保护员工身体健康，改善厂区空气质量，营造绿色环保的生产环境，需设置污水池废气处理装置，经处理后的尾气达标，然后高空排放。
VOCs处理的方法有很多种，其中低温等离子体技术处理VOCs是一种处理效率高、运行费用低的技术，但是低温等离子体属于高压放电，在一定条件下会引燃或者引爆一定浓度的VOCs物质，存在火灾和***的危险。
现有的低温等离子处理VOCs的工艺装置，没有针对处理工艺的危险性进行分析，也没有根据工艺过程的危险性设计开发专门的安全控制方案，因此现有的低温等离子处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的装置经常发生燃爆事故，给污水处理厂带来很大的风险。由于没有安全可靠的配风和联锁***，现有的等离子处理废气的工艺仅能使用在废气VOCs含量很低的场合，应用受限，尽管严格限定了低VOCs浓度的使用范围，但由于上游工艺污水的来源复杂，成分变化大，仍有可能发生VOCs浓度过高，超过工艺设计条件的情况，致使现有的等离子处理VOC废气的工艺存在很大的安全隐患。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提供一种低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法。
本发明所采用的技术解决方案是：
一种低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法，步骤如下：采用工艺参数变送器实时检测废气输送主管道内VOCs的工艺参数，废气输送主管道连接在污水池和低温等离子体反应器之间，工艺参数变送器将检测的信号传递给逻辑控制器，逻辑控制器分析信号后，指示执行器进行开闭动作，所述执行器包括等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器。
优选的，在废气输送主管道上连接有配风管道，废气输送主管道还通过一旁路管道连接排气筒，所述执行器还包括配风流量调节阀和旁路切断阀，配风流量调节阀安装在配风管道上，旁路切断阀安装在旁路管道上。
优选的，所述工艺参数变送器包括浓度变送器、湿度变送器、流量变送器和温度变送器，其中浓度变送器、湿度变送器和流量变送器设置在废气输送主管道上，温度变送器设置在低温等离子体反应器的底部。
优选的，所述浓度变送器包括废气VOCs浓度变送器和混合气VOCs浓度变送器，废气VOCs浓度变送器用于检测废气输送主管道内进口处废气VOCs的浓度，混合气VOCs浓度变送器用于检测废气与配风混合后混合气VOCs的浓度。
优选的，所述浓度变送器还包括周围空气VOCs浓度变送器，用于检测周围空气中VOCs的浓度。
优选的，所述执行器还包括尾气流量调节阀，所述尾气流量调节阀安装在废气输送主管道上。
优选的，所述浓度变送器采用火焰离子化(FID)检测仪或光离子化检测器(PID)检测器或可燃气体报警仪，流量变送器采用涡街流量变送器或孔板式流量变送器，湿度变送器采用电容式***湿度传感器，温度变送器采用热电偶、热电阻(金属)和半导体热敏电阻，所述浓度变送器、流量变送器、湿度变送器和温度变送器在废气输送主管道上沿气体流向方向前后依次布置。
上述低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法，具体按以下步骤进行：
第一步：通过工艺参数变送器依次检测来自污水池的尾气VOCs浓度，与空气混合后VOCs的浓度，配风后混合VOCs的流量，进入低温等离子体反应器前混合VOCs的湿度，以及低温等离子体反应器内混合VOCs的温度；
第二步：在第一步检测流程中如有参数超出或者低于设定值，逻辑控制器则立即发送信号传递给执行器执行相应动作。
所述步骤一中：工艺参数的检测流程为循环过程，若工艺参数变送器所检测的信号没有异常，则循环重复检测。
上述低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法，详细步骤如下：
(1)采用尾气VOCs浓度变送器对废气输送主管道内尾气VOCs浓度进行检测，若尾气中VOCs的浓度超出逻辑控制器内设定范围，则逻辑控制器发送信号指示切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，使高浓度的VOCs尾气经过旁路管道排入排气筒；
(2)若尾气中VOCs的浓度处于逻辑控制器设定范围内，则通过混合气VOCs浓度变送器对配风后混合气VOCs浓度进行检测，当混合气VOCs浓度超出逻辑控制器设定范围，则通过逻辑控制器调节配风流量调节阀，以将混合气VOCs浓度调节至设定范围；
(3)采用周围空气VOCs浓度变送器对环境中VOCs浓度进行检测，若环境中VOCs浓度超出设定范围，逻辑控制器控制切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，将废气输送主管道中的混合气导入排气筒；
(4)采用流量变送器对混合气流量进行检测，若超出设定范围，则逻辑控制器发送信号指示切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，将废气输送主管道中的混合气导入排气筒；若未超出设定范围，则进入下步湿度检测；
(5)采用湿度变送器对混合气湿度进行检测，若超出设定范围，则逻辑控制器发送信号指示切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，将废气输送主管道中的混合气导入排气筒；若未超出设定范围，则进入下步温度检测；
(6)采用温度变送器对低温等离子体反应器在处理混合VOCs过程中的温度进行检测，若超出设定范围，则逻辑控制器发送信号指示切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，将废气输送主管道中的混合气导入排气筒；若未超出设定范围，则反应器正常进行。
本发明的有益技术效果是：
本发明提出一套安全控制方法，该方法按照一定的逻辑输入输出，将传感器、逻辑控制器和执行器组成结构约束的控制***，该控制***具有很高的可靠性和安全性。本发明通过将可靠的控制***和关键的控制参数相结合，形成一套控制等离子处理VOCs工艺过程的安全控制方法，保证在使用等离子放电处理VOCs的过程中，通过严格控制流量、浓度、湿度和温度等关键安全工艺参数，避免危害因素产生，满足安全要求。
附图说明
图1为本发明安全控制方法所涉及装置的结构原理示意图；
图2为本发明安全控制方法对低温等离子体处理VOCs实行监测保护的流程示意图。
具体实施方式
在低温等离子体处理VOCs的工艺当中，由于污水收集、储存、处理环节释放气产生的VOCs浓度波动很大，经常超过可燃气体的***下限，而等离子处理工艺本身就会产生点火源，因此使用等离子处理工艺很容易发生设备燃烧和***的事故。
基于以上安全隐患，本发明提供一套高可靠性、高安全性的低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法，在使用等离子工艺处理VOCs时通过严格控制进入低温等离子体反应器的废气的流量、浓度、湿度、反应器出口温度以及处理装置周围界区内可燃气的浓度，保障所述的工艺条件满足安全要求。
在进行低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法进行介绍前，先对本发明方法所基于的安全控制装置进行详细说明。
低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制装置包含多种传感器、执行器和逻辑控制器，通过实时检测低温等离子体处理模块内VOCs的流量、浓度、湿度和温度等参数，经过联锁的控制***，将参数值控制在安全水平，一旦参数超出正常设定值，立即切断相应的切断阀，关闭等离子反应器电源，将剩余的VOCs送入至排气筒，避免危险因素的形成，降低火灾***和中毒的风险。
安全控制装置的传感器包括浓度变送器(含环境VOCs浓度变送器)、湿度变送器、流量变送器、温度变送器等；装置的执行器包括低温等离子体反应器、调节阀、切断阀、引风机、继电器等。除环境VOCs浓度检测仪外，其他传感器设置在废气处理主管路上，各传感器将检测的信号传递给逻辑控制器，逻辑控制器处理分析信号后，通过联锁***指示相应执行器进行切断和开闭动作。
安全控制装置在等离子处理污水收集、储存、处理环节释放气中的VOCs的过程中，通过工业在线FID检测器实时检测VOCs浓度，VOCs浓度超过废气***下限的25％且VOCs浓度上升速度超过100ppm/s时就需要打开配风阀门，并通过流量调节阀调节配风流量，控制VOCs浓度的上升，避免形成***性环境，而低温等离子体反应器入口VOCs浓度到达***下限的25％时，就要立即切断低温等离子体反应器入口阀门，同时打开旁路阀，切断处理废气入口阀门，关闭反应器电源，将高浓度VOCs气流排入排气筒，避免可燃性气体在等离子反应器中***。
安全控制装置内的在线流量检测计，检测到废气流量低于设定值时，切断进料切断阀，并切断等离子反应器电源，将废气通过旁路排入排气筒。装置设置在线检测废气湿度变送器，***式湿度变送器检测湿度信号超过设定值时，就切断反应器前进料切断阀，同时打开旁路阀，将高湿度废气排入排气筒，同时切断反应器电源。
温度变送器设置在低温等离子体反应器的底部，在线监测反应器的温度，反应器温度上升，并超过60℃，关闭除湿机和等离子反应器，并切断反应器前进料切断阀，打开旁路，将混合VOCs排入排气筒。
上述装置通过设置一套工艺参数变送器和制定关键控制逻辑，分析判断工艺波动的趋势，在满足一定的工艺参数偏离和工艺可能发生危险的情况下，驱动切断阀和调节阀执行切断工艺，避免火灾和***事故的发生。
下面结合附图对低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制装置的具体实施方式进行详细阐述。
如图1所示，一种低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制装置，包括用于实时检测VOCs工艺参数的工艺参数变送器、用于执行开闭动作的执行器和逻辑控制器，工艺参数变送器与执行器电路连接，执行器与逻辑控制器电路连接，工艺参数变送器将检测的信号传递给逻辑控制器，逻辑控制器分析信号后，指示执行器进行开闭动作。
所述工艺参数变送器包括浓度变送器、湿度变送器6、流量变送器5和温度变送器7，其中浓度变送器、湿度变送器6和流量变送器5设置在连接污水池和低温等离子体反应器的废气输送主管道上。温度变送器7设置在低温等离子体反应器的底部。在废气输送主管道上连接有配风管道，废气输送主管道还通过一旁路管道连接排气筒。所述浓度变送器包括用于检测废气输送主管道内进口处废气VOCs浓度的废气VOCs浓度变送器1和用于检测废气与配风混合后混合气VOCs浓度的混合气VOCs浓度变送器2。
所述执行器包括配风流量调节阀4、等离子反应器入口切断阀10、旁路切断阀9和等离子反应器电源继电器11，配风流量调节阀4安装在配风管道上，等离子反应器入口切断阀10安装在废气输送主管道上，且位于等离子反应器入口处，旁路切断阀9安装在旁路管道上。
所述浓度变送器、湿度变送器、流量变送器和温度变送器均与逻辑控制器连接，逻辑控制器分别连接配风流量调节阀、等离子反应器入口切断阀、旁路切断阀和等离子反应器电源继电器。
所述浓度变送器还包括用于检测周围空气中VOCs浓度的周围空气VOCs浓度变送器8，周围空气VOCs浓度变送器8与逻辑控制器连接。所述执行器还包括尾气流量调节阀3，所述尾气流量调节阀3安装在废气输送主管道上，且位于入口处。
低温等离子体处理模块主要包括污水池的废气进入到低温等离子体反应器的废气输送主管道以及对废气进行处理的低温等离子体反应器，废气输送主管道设置两个重要支路管线，分别为对来自污水池的废气进行配风的配风管道和处理模块内VOCs参数异常废气暂存排气筒的旁路管道。除周围空气VOCs浓度变送器外，安全控制装置的传感器设置在废气输送主管道上，以检测VOCs的浓度、湿度、流量及温度等参数，控制装置的传感器包括浓度变送器、湿度变送器、流量变送器和温度变送器等。
浓度变送器采用对有机物高度敏感的FID检测仪或PID监测仪或可燃气体报警仪，浓度检测仪分别在废气进入等离子反应器的管路上、尾气与配风空气混合后的管路上设置VOCs浓度变送器，以检测不同性质的VOCs含量是否超标。为确保低温等离子体处理模块环境中VOCs的浓度不会对人员和设备造成伤害和损失，处理模块内设置空气浓度检测仪，一旦环境内VOCs浓度达到***下限，逻辑控制器立即切断进料，关停反应器电源等，防止事故发生。
该装置采用质量优质性能可靠涡街流量变送器或孔板式流量变送器检测VOCs的流量，流量变送器设置在混合VOCs浓度传感器之后的管路上，待检测到VOCs的浓度、流量参数没有超出安全范围后，主管路上的电容式***湿度传感器将检测VOCs湿度参数，以确保进入等离子反应器的废气湿度达标，主管路上的热电偶或热电阻(金属)或半导体热敏电阻温度变送器将检测温度参数，以确保等离子反应器出口废气温度达标。
所有传感器的采集的信号将传递给逻辑控制器进行信号分析，逻辑控制器采用故障触发式，逻辑控制器将收集到的浓度、湿度、流量或者温度等信号与设置在控制器内的相应参数设定值进行比较分析，一旦发现超出或者低于设定值的参数，根据收集的信号类型，立即传递信息给相应执行器进行切断等动作，避免危险因素形成。
安全控制装置的执行器包括低温等离子体反应器、调节阀、切断阀、引风机、继电器等。由于VOCs含有腐蚀性物质，因此调节阀和切断阀都采用性能稳定、防腐防裂的气动蝶阀。其中VOCs进气主管路设置尾气流量调节阀，配风管路上设置配风流量调节阀，两个调节阀根据来自污水池的VOCs浓度来调节废气流量，使混合VOCs浓度处于安全范围，避免可燃性气体浓度达到***下限。VOCs参数异常时，逻辑控制器首先驱动低温等离子体反应器前的切断阀切断进料，再打开旁路切断阀，将异常含量的VOCs排入排气筒，避免装置发生火灾***等事故。
本发明低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法，总体步骤如下：采用工艺参数变送器实时检测废气输送主管道内VOCs的工艺参数，废气输送主管道连接在污水池和低温等离子体反应器之间，工艺参数变送器将检测的信号传递给逻辑控制器，逻辑控制器分析信号后，指示执行器进行开闭动作，所述执行器包括等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器。
具体按以下步骤进行：
第一步：通过工艺参数变送器依次检测来自污水池的尾气VOCs浓度，与空气混合后VOCs的浓度，配风后混合VOCs的流量，进入低温等离子体反应器前混合VOCs的湿度，以及低温等离子体反应器内混合VOCs的温度；
第二步：在第一步检测流程中如有参数超出或者低于设定值，逻辑控制器则立即发送信号传递给执行器执行相应动作。
步骤一中：工艺参数的检测流程为循环过程，若工艺参数变送器所检测的信号没有异常，则循环重复检测。
更为具体的，按以下步骤进行：
(1)采用尾气VOCs浓度变送器对废气输送主管道内尾气VOCs浓度进行检测，若尾气中VOCs的浓度超出逻辑控制器内设定范围，则逻辑控制器发送信号指示切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，使高浓度的VOCs尾气经过旁路管道排入排气筒；
(2)若尾气中VOCs的浓度处于逻辑控制器设定范围内，则通过混合气VOCs浓度变送器对配风后混合气VOCs浓度进行检测，当混合气VOCs浓度超出逻辑控制器设定范围，则通过逻辑控制器调节配风流量调节阀，以将混合气VOCs浓度调节至设定范围；
(3)采用周围空气VOCs浓度变送器对环境中VOCs浓度进行检测，若环境中VOCs浓度超出设定范围，逻辑控制器控制切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，将废气输送主管道中的混合气导入排气筒；
(4)采用流量变送器对混合气流量进行检测，若超出设定范围，则逻辑控制器发送信号指示切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，将废气输送主管道中的混合气导入排气筒；若未超出设定范围，则进入下步湿度检测；
(5)采用湿度变送器对混合气湿度进行检测，若超出设定范围，则逻辑控制器发送信号指示切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，将废气输送主管道中的混合气导入排气筒；若未超出设定范围，则进入下步温度检测；
(6)采用温度变送器对低温等离子体反应器在处理混合VOCs过程中的温度进行检测，若超出设定范围，则逻辑控制器发送信号指示切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，将废气输送主管道中的混合气导入排气筒；若未超出设定范围，则反应器正常进行。
下面结合附图进行说明。
如图2所示，本发明安全控制方法对VOCs的检测流程主要为：
第一步：检测来自污水池的尾气VOCs浓度；
第二步：检测与空气混合后VOCs的浓度；
第三步：检测配风后混合VOCs的流量；
第四步：检测进入低温等离子体反应器前混合VOCs的湿度；
第五步：检测低温等离子体反应器内混合VOCs的温度。
上述检测流程中任何一步中有参数超出或者低于设定值，逻辑控制器立即发送信号传递给执行器执行相应动作。该检测流程为循环过程，若控制装置内传感器检测的信号没有异常，控制装置将执行下一步控制逻辑。
本发明低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法的具体实现方式是：
通过在低温等离子体处理含VOCs尾气的进气管路上安装尾气VOCs浓度变送器1，分析废气中VOCs总烃的含量；浓度信号送入装置内的逻辑控制器并与设定值做比较，当浓度信号大于设定值且浓度上升速度大于设定值之后，逻辑控制器驱动配风管线上的配风流量调节阀4打开，给进入处理装置的尾气配风，同时调节尾气流量调节阀3，降低VOCs的浓度，避免可燃性气体浓度达到***下限。
配风流量调节阀4根据混合气浓度变送器的信号调节开闭，同时，周围空气VOCs浓度检测仪8检测出环境浓度的VOCs达到***下限设定值时，停止配风，切断配风流量调节阀4。
配风后的混合气体经主管路的混合气VOCs浓度变送器2，检测VOCs浓度，浓度大于危险设定值上限时，切断等离子反应器入口切断阀10以及上游缓冲罐切断阀，并打开旁路切断阀9，高浓度VOCs废气直接经过旁路排入排气筒。
主管路上的混合气流量变送器5用来分析混合气VOCs的流量，流量信号送入控制器与设定值作比较，当流量信号小于设定值时，控制器发送信号指示进料阀门切断进料，打开排入排气筒的旁路切断阀9，低流量的混合气VOCs通过旁路直接排入排气筒。
主管路上的湿度变送器6实时采集信号发送至逻辑控制器，逻辑控制器接收到湿度信号后，对混合气湿度大于设定值的，逻辑控制器驱动输出电气继电器R001，关闭等离子反应器的电源，同时切断等离子反应器入口切断阀10，并打开旁路切断阀9，高湿度的VOCs废气直接经过旁路排入排气筒。
等离子反应器下部的温度变送器7采集信号传送给逻辑控制器，逻辑控制器接受温度信号后，对反应温度超过设定值的，逻辑控制器驱动输出反应器电源继电器R001，关闭等离子反应器的电源，并切断入口切断阀，打开旁路切断阀9，将混合VOCs导入旁路排气筒。
本发明所述安全控制方法对低温等离子体处理VOCs实行监测保护的具体应用实例如下：
来自污水池的废气经废气输送主管道进入低温等离子体反应器，含VOCs的尾气首先经主管道上的尾气VOCs浓度变送器进行尾气VOCs浓度分析，若尾气中VOCs的浓度高于逻辑控制器内设定的***下限的25％，控制***立即发送信号指示切断上游缓冲罐的进料入口阀门，同时关断配风***及引风机，切断等离子反应器的入口阀门和电源，并打开旁路切断阀，使高浓度的VOCs尾气经过旁路排入排气筒，避免过高浓度的VOCs聚集在反应器内，增加燃爆的危险性。
若尾气中VOCs浓度变送器采集的浓度号低于***下限的25％，尾气VOCs将与来自配风管线的空气混合形成混合VOCs，混合气VOCs浓度经管路上的混合气浓度变送器采集信号送入逻辑控制器进行分析，当混合VOCs浓度大于***下限的25％，并且经控制逻辑检验的混合气浓度上升速度大于100ppm/s，若此时周围空气VOCs浓度检测仪检测的环境中VOCs浓度不在***下限，即可调节配风流量调节阀，将管路中混合气的浓度调低。若环境中VOCs浓度高于***下限，控制***随即切断进料阀门，关闭等离子反应器电源，并打开旁路将管路中的混合气导入排气筒，此外，混合VOCs浓度上升检测的值小于100ppm/s时，控制***执行相同动作。
经过配风的混合气VOCs或者浓度小于***下限的25％的VOCs废气由混合气流量变送器检测出流量，大于设定值时混合气经管线传送至湿度变送器，而小于设定值的混合气，为避免由于流量波动产生测量误差造成误停车，混合VOCs需经10s停滞后再进行流量检测，此时检测的流量仍小于设定值的混合气，***根据判断将发送信号指示相关执行器执行相关的切断和打开旁路等操作，否则，进入下步湿度检测。
进入湿度检测的混合气，在湿度低于设定值时才能进入等离子反应器内进行废气处理，而高于设定值的不合格混合VOCs经***逻辑判断后，执行关断反应器电源，切断反应器入口阀门，打开旁路将高湿度VOCs排入排气筒，同时关闭引风机。
低温等离子体反应器在处理的混合VOCs过程中会实时监测VOCs的温度，温度小于60℃为安全操作温度，***正常进行；温度大于60℃时，逻辑控制器发送信号指示关闭反应器电源及进料阀，打开旁路，关闭引风机，防止反应器温度过高引起火灾***事故。
上述低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法，还可以应用于工艺废气或无组织排放废气等的处理。
需要说明的是，上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并不能用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上作出的等同替换或者替代或者简单转用，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法，其特征在于步骤如下：采用工艺参数变送器实时检测废气输送主管道内VOCs的工艺参数，废气输送主管道连接在污水池和低温等离子体反应器之间及低温等离子体反应器与排气筒之间，工艺参数变送器将检测的信号传递给逻辑控制器，逻辑控制器分析信号后，指示执行器进行开闭动作，所述执行器包括等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器；
在废气输送主管道上连接有配风管道，废气输送主管道还通过一旁路管道连接排气筒，所述执行器还包括配风流量调节阀和旁路切断阀，配风流量调节阀安装在配风管道上，旁路切断阀安装在旁路管道上；
所述工艺参数变送器包括浓度变送器、湿度变送器、流量变送器和温度变送器，其中浓度变送器、湿度变送器和流量变送器设置在废气输送主管道上，温度变送器设置在低温等离子体反应器的底部；
所述浓度变送器包括废气VOCs浓度变送器和混合气VOCs浓度变送器，废气VOCs浓度变送器用于检测废气输送主管道内进口处废气VOCs的浓度，混合气VOCs浓度变送器用于检测废气与配风混合后混合气VOCs的浓度；
所述浓度变送器还包括周围空气VOCs浓度变送器，用于检测周围空气中VOCs的浓度；
所述安全控制方法具体按以下步骤进行：
(1)采用尾气VOCs浓度变送器对废气输送主管道内尾气VOCs浓度进行检测，若尾气中VOCs的浓度超出逻辑控制器内设定***下限的25％，则逻辑控制器发送信号指示切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，使高浓度的VOCs尾气经过旁路管道排入排气筒；
(2)若尾气中VOCs的浓度低于逻辑控制器设定***下限的25％，则通过混合气VOCs浓度变送器对配风后混合气VOCs浓度进行检测，当混合气VOCs浓度超出逻辑控制器设定***下限的25％且混合气VOCs浓度上升速度超过100ppm/s，则通过逻辑控制器调节配风流量调节阀，以将混合气VOCs浓度调节至设定范围；
(3)采用周围空气VOCs浓度变送器对环境中VOCs浓度进行检测，若环境中VOCs浓度超出设定范围，逻辑控制器控制切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，将废气输送主管道中的混合气导入排气筒；
(4)采用流量变送器对混合气流量进行检测，若超出设定范围，则逻辑控制器发送信号指示切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，将废气输送主管道中的混合气导入排气筒；若未超出设定范围，则进入下步湿度检测；
(5)采用湿度变送器对混合气湿度进行检测，若超出设定范围，则逻辑控制器发送信号指示切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，将废气输送主管道中的混合气导入排气筒；若未超出设定范围，则进入下步温度检测；
(6)采用温度变送器对低温等离子体反应器在处理混合VOCs过程中的温度进行检测，若超出设定范围，则逻辑控制器发送信号指示切断等离子反应器入口切断阀和等离子反应器电源继电器，并打开旁路切断阀，将废气输送主管道中的混合气导入排气筒；若未超出设定范围，则反应器正常进行。
2.根据权利要求1所述的一种低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法，其特征在于：所述执行器还包括尾气流量调节阀，所述尾气流量调节阀安装在废气输送主管道上。
3.根据权利要求1所述的一种低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法，其特征在于：所述浓度变送器采用火焰离子化检测仪、光离子化检测器或可燃气体报警仪，流量变送器采用涡街流量变送器或孔板式流量变送器，湿度变送器采用电容式***湿度传感器，所述浓度变送器、流量变送器和湿度变送器在废气输送主管道上沿气体流向方向前后依次布置。
4.根据权利要求1所述的一种低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法，其特征在于按以下步骤进行：
第一步：通过工艺参数变送器依次检测来自污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs浓度，与空气混合后VOCs的浓度，配风后混合VOCs的流量，进入低温等离子体反应器前混合VOCs的湿度，以及低温等离子体反应器内混合VOCs的温度；
第二步：在第一步检测流程中如有参数超出或者低于设定值，逻辑控制器则立即发送信号传递给执行器执行相应动作。
5.根据权利要求4所述的一种低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法，其特征在于，所述步骤一中：工艺参数的检测流程为循环过程，若工艺参数变送器所检测的信号没有异常，则循环重复检测。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711133623.6A CN109308082B (zh) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | 低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711133623.6A CN109308082B (zh) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | 低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109308082A CN109308082A (zh) | 2019-02-05 |
| CN109308082B true CN109308082B (zh) | 2021-11-19 |
Family
ID=65205041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711133623.6A Active CN109308082B (zh) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | 低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109308082B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112076595B (zh) * | 2019-06-12 | 2023-07-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于等离子体发生器的控制装置、方法及等离子体发生装置 |
| CN111744341B (zh) * | 2020-07-09 | 2022-06-17 | 四川轻化工大学 | 低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制方法与*** |
| CN115121097A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-09-30 | 江苏美克美斯自动化科技有限责任公司 | 一种低温等离子废气处理净化控制方法及控制*** |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009207987A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Techno Ryowa Ltd | 低温プラズマとオイルによる揮発性有機化合物の除去システム |
| CN104460367A (zh) * | 2014-11-04 | 2015-03-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 低温等离子体降解有机废气的安全防护控制方法 |
| KR20150104708A (ko) * | 2014-03-06 | 2015-09-16 | 최영환 | 플라즈마 흡착 탈취기 |
| CN105727706A (zh) * | 2016-04-14 | 2016-07-06 | 佛山市电建电力设备有限公司 | 一种应用于工业有机废气VOCs处理设备的控制*** |
| CN106770950A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 重庆中鼎三正科技有限公司 | 有机废气净化监测***及其方法 |
| CN206626584U (zh) * | 2017-02-28 | 2017-11-10 | 苏州克兰茨环境科技有限公司 | 安全可靠的有机废气处理装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201631737U (zh) * | 2009-12-31 | 2010-11-17 | 东莞市科立尔实业有限公司 | 一种低温等离子体空气杀菌净化机 |
| CN202350009U (zh) * | 2011-09-28 | 2012-07-25 | 南京创能电力科技开发有限公司 | 低温等离子体旋流煤粉炉炉内深度分级低NOx燃烧*** |
| CN103599695B (zh) * | 2013-11-26 | 2015-09-09 | 湖南利洁生物化工有限公司 | 一种有机废气的集成处理装置及方法 |
| CN105148315A (zh) * | 2015-10-13 | 2015-12-16 | 李宇花 | 一种低温等离子除臭装置 |
| CN105521705A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-04-27 | 中科新天地（合肥）环保科技有限公司 | 一种低温等离子体协同催化治理有机废气的方法 |
| CN105749714A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-07-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 吸附耦合低温等离子体处理挥发性有机物的方法及设备 |
| CN105797579B (zh) * | 2016-05-17 | 2019-05-10 | 武汉大学 | 一种等离子体协同介孔催化处理VOCs的工艺 |
| CN107281913A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-10-24 | 浙江大学 | 一种有机废气的处理***及处理方法 |
-
2017
- 2017-11-16 CN CN201711133623.6A patent/CN109308082B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009207987A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Techno Ryowa Ltd | 低温プラズマとオイルによる揮発性有機化合物の除去システム |
| KR20150104708A (ko) * | 2014-03-06 | 2015-09-16 | 최영환 | 플라즈마 흡착 탈취기 |
| CN104460367A (zh) * | 2014-11-04 | 2015-03-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 低温等离子体降解有机废气的安全防护控制方法 |
| CN105727706A (zh) * | 2016-04-14 | 2016-07-06 | 佛山市电建电力设备有限公司 | 一种应用于工业有机废气VOCs处理设备的控制*** |
| CN106770950A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 重庆中鼎三正科技有限公司 | 有机废气净化监测***及其方法 |
| CN206626584U (zh) * | 2017-02-28 | 2017-11-10 | 苏州克兰茨环境科技有限公司 | 安全可靠的有机废气处理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109308082A (zh) | 2019-02-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109308082B (zh) | 低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制方法 | |
| CN204759141U (zh) | 一种除尘***防爆安全监测装置 | |
| CN108729966A (zh) | 一种瓦斯蓄热氧化安全保障*** | |
| CN202637777U (zh) | 隔火隔爆器及隔火隔爆应急*** | |
| CN108180489A (zh) | 一种用于激波清灰***的混合点火装置 | |
| CN109308042B (zh) | 低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制装置 | |
| CN207049617U (zh) | 一种天然气紧急切断声光连锁报警装置 | |
| CN109459997B (zh) | 一种组合式发电厂防火防爆吹扫***及控制方法 | |
| CN104965496B (zh) | 基于防喘振控制***的防喘振控制方法 | |
| CN106896833A (zh) | 原油罐区液位防护安全控制方法 | |
| CN102022735A (zh) | 一种防燃气回火或脱火的方法和装置 | |
| CN213983002U (zh) | 一种VOCs自适应智能输送装置 | |
| CN202893529U (zh) | 离心机在线含氧检测及氮气保护装置 | |
| CN103328769A (zh) | 用于将气源连接至热氧化器的***和设备 | |
| CN202125310U (zh) | 一种带有自动阻爆装置的瓦斯抽放*** | |
| CN201902264U (zh) | 一种重型燃机燃料调节*** | |
| CN216120386U (zh) | 一种氢燃料电池测试***和氢气安全防护装置 | |
| CN105546182B (zh) | 核电站***阀门驱动控制设备 | |
| CN207050487U (zh) | 一种管式炉入口煤气快切阀保护装置 | |
| CN215215763U (zh) | 一种焦炉煤气净化***尾气的回收处理装置 | |
| CN108180490A (zh) | 一种激波清灰*** | |
| CN212781709U (zh) | 一种直接热解吸土壤修复设备的sis安全防护*** | |
| CN1234959C (zh) | 电，气双控制高压油气井口安全截断装置 | |
| CN220688794U (zh) | 一种不同源VOCs治理*** | |
| CN204704613U (zh) | 一种化工***用自动超压泄放装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20211103 Address after: No. 22, Chaoyangmen street, Chaoyang District, Beijing 100020 Applicant after: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp. Applicant after: Sinopec Safety Engineering Research Institute Co.,Ltd. Address before: Yanan City, Shandong province Qingdao City three road 266071 No. 218 Applicant before: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp. Applicant before: SINOPEC Research Institute OF SAFETY ENGINEERING |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |