低温等离子体处理污水收集、储存、处理环节释放气中VOCs的安全控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术通过将可靠的控制系统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装置，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，具有很高的可靠性和安全性。

Safety Control Device of VOCs in Wastewater Collection, Storage and Treatment Links of Low Temperature Plasma Treatment

The invention discloses a safety control device for VOCs in the exhaust gas of sewage collection, storage and treatment links of low temperature plasma treatment, including a process parameter transmitter for real-time detection of VOCs process parameters, an actuator and a logic controller for executing open-close action, a process parameter transmitter and an actuator circuit connection, an actuator and a logic controller circuit connection, and process parameters. The digital transmitter transmits the detected signal to the logic controller. After analyzing the signal, the logic controller instructs the actuator to open and close. The invention combines reliable control system with key control parameters to form a set of safety control device for controlling the process of VOCs treatment by plasma discharge. It ensures that in the process of VOCs treatment by plasma discharge, the critical safety process parameters such as flow rate, concentration, humidity and temperature are strictly controlled to avoid the occurrence of harmful factors and has high reliability and safety.

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术涉及污水收集、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的安全控制装置。
技术介绍
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，存在火灾和爆炸的危险。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系统，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。
技术实现思路
基于上述技术问题，本专利技术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的安全控制装置。本专利技术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。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连接污水池和低温等离子反应器的废气输送主管道上，温度变送器设置在低温等离子反应器的底部，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中和池。优选的，所述执行器包括配风流量调节阀、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，配风流量调节阀安装在配风管道上，等离子反应器入口切断阀安装在废气输送主管道上，旁路切断阀安装在旁路管道上。优选的，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。优选的，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。优选的，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。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、光离子化检测器(PID)检测器或可燃气体报警仪。优选的，所述流量变送器采用涡街流量变送器或孔板式流量变送器。温度变送器采用热电偶、热电阻(金属)和半导体热敏电阻。优选的，所述湿度变送器采用电容式插入湿度传感器，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。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术提出一套安全控制装置，该装置包含多种传感器、执行器和逻辑控制器，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系统，该控制系统具有很高的可靠性和安全性。本专利技术通过将可靠的控制系统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装置，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。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术一种实施方式的结构原理示意图；图2为采用本专利技术安全控制装置对低温等离子处理VOCs实行监测保护的流程示意图。具体实施方式现有的等离子处理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爆炸下限，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爆炸的事故。基于以上安全隐患，本专利技术提供一套高可靠性、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的安全控制装置，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。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，经过联锁的控制系统，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送入至中和池，避免危险因素的形成，降低火灾爆炸和中毒的风险。安全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、温度变送器和环境VOCs浓度检测仪等；装置的执行器包括低温等离子反应器、调节阀、切断阀、引风机、继电器等。除温度变送器和环境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，通过联锁系统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1600ppm且VOCs浓度上升速度超过100ppm/s时就需要通过流量调节阀调节配风流量，控制VOCs浓度的上升，避免形成爆炸性环境，而VOCs浓度到达3000ppm时，就要立即切断缓冲罐进料切断阀，同时打开旁路阀，切断处理废气的进料，关闭反应器电源，将高浓度VOCs气流导入中和池，避免可燃性气体在等离子反应器中爆炸。安全控制装置内的在线流量检测计，检测到废气流量低于200m3/h时，切断进料切断阀，并切断等离子反应器电源，将废气通过旁路导入中和池中。装置设置在线检测废气湿度变送器，插入式湿度变送器检测湿度信号超过80％RH时，就切断反应器前进料切断阀，同时打开旁路阀，将高湿度废气导入中和池，同时切断反应器电源。温度变送器设置在低温等离子反应器的底部，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导入中和池内。本专利技术针对低温等离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
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的安全控制装置，其特征在于：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。

【技术特征摘要】
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的安全控制装置，其特征在于：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。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的安全控制装置，其特征在于：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连接污水池和低温等离子反应器的废气输送主管道上，温度变送器设置在低温等离子反应器的底部，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中和池。3.根据权利要求2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的安全控制装置，其特征在于：所述执行器包括配风流量调节阀、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，配风流量调节阀安装在配风管道上，等离子反应器入口切断阀安装在废气输送主管道上，旁路切断阀安装在旁路管道上。4.根据权利要求3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的安全控制装置，其特征在于：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、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，姚猛，郭亚逢，牟桂芹，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37