低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及用于低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制方法与系统，解决现有技术不能对爆炸风险进行短期与长期同时防治的技术问题。通过总烃传感器与温度传感器分别获取低温等离子体反应器中气体总烃浓度C以及气体温度T；控制器根据气体总烃浓度C与气体温度T两个维度，来进行防爆监测控制，当气体总烃浓度C与气体温度T均未超限时，实施持续生产控制策略；当气体总烃浓度C或气体温度T超限时，则判断存在燃烧爆炸安全隐患，实施防火防爆调控策略，并且当气体温度T超限时，控制低温等离子体反应器停机，同时发出检修指令。

【技术实现步骤摘要】
低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制方法与系统
本专利技术涉及低温等离子体有机废气处理
，尤其是对低温等离子体废气处理的防爆监测过程进行控制的方法与系统。
技术介绍
低温等离子体技术是近年发展起来的废气处理新技术，其工作原理为采用高压电极对气体进行放电击穿，产生等离子体，而等离子体是继气、液、固后人类发现的第四种物质形态，是由大量高能带电粒子和中性粒子组成，总体呈现电中性，但其具有较强的化学活性。这些具有活性的物质使污染物分子在极短的时间内发生分解，以达到降解污染物的目的。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体现呈现低温状态，所以称为低温等离子体。由于该技术原理简单，设计安装门槛较低，同时相比活性炭吸附工艺，产废量小，一度作为新型处理技术大力推广，目前广泛应用于多种行业的废气治理。但是该技术基于高压放电原理，对涉及产生易燃易爆物质的行业具有极大风险：①低温等离子体反应器运行时突然引入了大量有机废气或含粉尘废气，导致易燃易爆物质浓度升高；②长期粘附在电极或腔室面上的焦油、副产物、颗粒物等物质，如清理不及时，可改变电极或电极阻挡介质的介电常数变化，容易因局部过热而起火，加上易燃易爆物质浓度的不断升高，极易引起燃烧爆炸。现有技术中，一般是片面地通过降低废气浓度来防止废气处理过程中发生爆炸，是一种临时性的措施，但并不能从长远上排除发生爆炸的安全隐患。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制方法，解决现有技术不能对爆炸风险进行短期与长期同时防治的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制方法，包括以下步骤：获取低温等离子体反应器中气体总烃浓度C以及气体温度T；将气体总烃浓度C与爆炸浓度下限进行比较，并将气体温度T与安全温度范围进行比较；根据比较结果实施相应控制策略：当气体总烃浓度C与气体温度T均未超限时，实施持续生产控制策略；当气体总烃浓度C或气体温度T超限时，则判断存在爆炸安全隐患，实施防爆调控策略，并且当气体温度T超限时，控制低温等离子体反应器停机，同时发出检修指令。进一步的，根据不同的爆炸安全隐患的风险等级，实施相应的防爆调控策略：短期低风险等级：气体温度T处于安全温度范围内，但是气体总烃浓度C达到爆炸浓度下限的50％，向前端生产线发送报警信号以及减缓或暂停生产产指令，但是控制低温等离子体反应器维持正常工作；短期高风险等级：气体温度T处于安全温度范围内，但是气体总烃浓度C达到爆炸浓度下限的75％，控制稀释系统向低温等离子体反应器内送入稀释气体以降低气体总烃浓度C，并且控制低温等离子体反应器停机，同时发出检修或停产指令；长期高风险等级：气体总烃浓度C小于爆炸浓度下限的50％，但是气体温度T超过安全温度范围，控制低温等离子体反应器停机，同时发出检修与停产指令；混合高风险等级：气体总烃浓度C在爆炸浓度下限的50％以上，并且气体温度T超过安全温度范围，控制低温等离子体反应器停机，同时发出检修与停产指令。本专利技术还提供一种低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制系统，包括温度传感器、总烃传感器与控制器；温度传感器用于采集低温等离子体反应器中气体温度T，总烃传感器用于采集低温等离子体反应器中气体总烃浓度C；控制器用于根据气体温度T与总烃浓度C，按照本专利技术的低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制方法对防爆监测过程进行控制。进一步的，所述温度传感器的数量至少为两个，所述总烃传感器的数量至少为两个；所述控制器中配置有传感器前置校验程序，用于在实施防爆监测控制前判断传感器是否故障；传感器前置校验程序按如下方式运行：根据两个或两个以上同类传感器采集的信号，分别生成相应的信号走势图；比较同类传感器的信号走势图，若各信号走势图上的信号走势出现明显不一致，则判断传感器故障，发出传感器故障告警信号。本专利技术还提供一种低温等离子体废气处理系统，包括低温等离子体反应器，低温等离子体反应器通过设置在出气端的进气风机进行进\排气，还包括本专利技术的低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制系统。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术同时从浓度与温度两个维度来进行防爆预警，克服了现有技术片面地通过浓度进行预警的弊端：由于气体总烃浓度C的增大往往具有突发性并且很难快速降低，而且传感器具有延迟性，真实的浓度往往已经超过爆炸浓度下限了，却不能被及时发现，若再加上温度超过安全运行范围，极容易产生突发性燃烧爆炸。本专利技术只要发现浓度与温度中的其中一个参数存在安全隐患，就能及时采取防爆调控策略，避免出现一个参数已经越限，另一参数将会越限且难以快速控制的情况发生，从而极大的降低了爆炸风险。2、总烃浓度C的突然升高，往往是前端生产线未进行合规生产或者前置废气预处理装置异常造成的。但是气体温度T的升高是由于后端维护不到位，甚至为了生产效率，长期不进行停机维护，造成废气中的焦油、副产物、颗粒物等物质粘附在低温等离子体反应器的电极或腔室面，导致电极或电极阻挡介质的介电常数变化，局部过热，造成内部温度持续升高，而且难以快速降温。因此，总烃浓度C的升高带来短期风险，而气体温度T的升高带来长期风险，若不及时防治长期风险，当短期风险来临时，就会陷入无法控制的局面，造成不可挽回的损失。本专利技术由于对温度进行了监控，只要气体温度T超限，便能强制进行停机检修，及时防治长期风险，当然对于气体总烃浓度C带的短期风险也能及时防治。3、本专利技术根据气体总烃浓度C升高的不同程度，采取不同的防爆调控策略：①气体总烃浓度C达到爆炸浓度下限的第一阈值比例η1时，爆炸风险较低，采取减产不停机控制策略，提高废气处理效率。②气体总烃浓度C达到爆炸浓度下限的第二阈值比例η2时，爆炸风险较高，采取停机稀释控制策略，提高安全性。4、由于传感器长期处于恶劣的工作环境中(废气中)，传感器的故障率会提高，若是在传感器可靠性未知的情况下，根据故障传感器的监测数据进行防爆监测控制，会造成极大的安全隐患。因此，本专利技术提出了传感器前置校验程序，在利用传感器的监测数据之前，判断传感器是否故障，避免采用故障传感器的监测数据，能够大大提高安全性。附图说明图1是本具体实施方式中的低温等离子体废气处理系统的结构示意图；图2是本具体实施方式中温度传感器正常时两个温度传感器的信号走势对比图；图3是本具体实施方式中温度传感器出现故障时的两个温度传感器的信号走势对比图；图4是本具体实施方式中总烃传感器出现故障时的两个总烃传感器的信号走势对比图。具体实施方式下面结合附图和优选实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。参考图1所示，一种低温等离子体废气处理系统，包括低温等离子体反应器1，低温等离子体反应器1通过设置在出气端的进气风机3进行进\排气，还包括低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制系统，以及用于向低温等离子体反应器内送入稀释气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取低温等离子体反应器中气体总烃浓度C以及气体温度T；将气体总烃浓度C与爆炸浓度下限进行比较，并将气体温度T与安全温度范围进行比较；根据比较结果实施相应控制策略：当气体总烃浓度C与气体温度T均未超限时，实施持续生产控制策略；当气体总烃浓度C或气体温度T超限时，则判断存在爆炸安全隐患，实施防爆调控策略，并且当气体温度T超限时，控制低温等离子体反应器停机，同时发出检修指令。/n

【技术特征摘要】
1.一种低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取低温等离子体反应器中气体总烃浓度C以及气体温度T；将气体总烃浓度C与爆炸浓度下限进行比较，并将气体温度T与安全温度范围进行比较；根据比较结果实施相应控制策略：当气体总烃浓度C与气体温度T均未超限时，实施持续生产控制策略；当气体总烃浓度C或气体温度T超限时，则判断存在爆炸安全隐患，实施防爆调控策略，并且当气体温度T超限时，控制低温等离子体反应器停机，同时发出检修指令。


2.根据权利要求1所述的低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制方法，其特征在于，根据不同的爆炸安全隐患的风险等级，实施相应的防爆调控策略：
短期低风险等级：气体温度T处于安全温度范围内，但是气体总烃浓度C达到爆炸浓度下限的第一阈值比例η1时，25％≤η1≤50％，向前端生产线发送报警信号以及减缓或暂停生产指令，但是控制低温等离子体反应器维持正常工作；
短期高风险等级：气体温度T处于安全温度范围内，但是气体总烃浓度C达到爆炸浓度下限的第二阈值比例η2时，50％＜η2≤75％，控制稀释系统向低温等离子体反应器内送入稀释气体以降低气体总烃浓度C，并且控制低温等离子体反应器停机，同时发出检修指令，并发出停产或启动备用装置指令；
长期高风险等级：气体总烃浓度C小于爆炸浓度下限的第一阈值比例η1，但是气体温度T超过安全温度范围，控制低温等离子体反应器停机，同时发出检修指令，并发出停产或启动备用装置指令；
混合高风险等级：气体总烃浓度C达到爆炸浓度下限的第一阈值比例η1，并且气体温度T超过安全温度范围，控制低温等离子体反应器停机，同时发出检修指令，并发出停产或启动备用装置指令。


3.根据权利要求2所述的低温等离子体有机废气处理的防爆监测控制方法，其特征在于，在短期高风险等级下，控制低温等离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅昌艮，
申请(专利权)人：四川轻化工大学，
类型：发明
国别省市：四川;51