CN101869802A - 废气处理系统及计算机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废气处理系统及计算机控制方法，包括废气处理装置、中和装置、盐液浓缩装置和控制装置，一号喷淋吸收塔用中性水作为吸收液，二号吸收塔用碱液作为吸收液，一号喷淋吸收塔排出的废吸收液为酸性，二号喷淋吸收塔排出的废吸收液为碱性，两种吸收液放在一起生成盐，所以能从废气处理过程中产生的废液中回收工业盐产品。由于从废液中回收产品，从而提高本系统的附加值。本发明采用采用计算机控制，操作简单、控制精确、自动化程序高。

Description

废气处理系统及计算机控制方法

技术领域

本发明涉及废气处理系统及其计算机控制方法。

背景技术

工业生产中产生的含有氯气和氯化氢气体的工业废气需要经过处理，达标后才能排放。中国专利号是200720005231.7的实用新型专利说明书公开了一种废气处理装置，具有一级洗涤塔、二级湍冲塔和三级湍冲塔，一级洗涤塔和二、三级湍冲塔分别配备一、二、三号换热器，此外本系统还具有碱液总管、进水管、冷却上水总管、冷却回水总管、排放总管。废气由风机牵引进入一级洗涤塔，在一级洗涤塔的湍冲管中与喷头逆喷的水与氯化氢气体充分接触，氯化氢经一级水洗后，氯气浓度也有所降低，再进入二级湍冲塔。氯化氢气体被进一步吸收，氯气浓度也进一步降低，废气进入三级湍冲塔中，主要处理氯气。废气经三级吸收后由风机排出。当循环液即吸收液中的盐酸浓度达到一定程度，吸收液通过回收处理输送管排入盐酸贮槽。上述废气处理装置对含有氯气和氯化氢气体的工业废气进行了处理，使排出的气体达标，但如果对排放液不加以处理，还是存在污染问题，目前还没有能适应计算机程序控制且又能回收产品的废气处理系统。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能对含有氯气和氯化氢气体的工业废气进行处理的同时能回收工业盐的废气处理系统及其计算机控制方法。

为达到所提出的能回收工业盐的废气处理系统的目的，采取如下技术方案：本发明包括废气处理装置，所述废气处理装置包括一号喷淋吸收塔、二号喷淋吸收塔和风机；一号喷淋吸收塔的塔身下部和上部的喷淋管之间设有一号塔循环管，一号塔循环管中设有一号塔循环泵和一号塔换热器，二号喷淋吸收塔的塔身下部和上部的喷淋管之间设有二号塔循环管，二号塔循环管中设有二号塔循环泵和二号塔换热器，其特征在于：本系统还包括中和装置、盐液浓缩装置和控制装置；所述废气处理装置还包括气雾分离器；所述中和装置包括中和槽，槽内设有电动搅拌机；所述盐液浓缩装置包括加热器、蒸发器、结晶器和离心机；所述废气处理装置的一号喷淋吸收塔的进水管与外部供水总管连接，所述进水管上设有补水阀，一号喷淋吸收塔的塔身下部设有检测塔内液位的一号塔液位计和检测吸收液浓度的一号塔浓度计；所述二号喷淋吸收塔的碱液进管与外部的碱液供管连接，碱液进管上设有补碱阀；二号喷淋吸收塔的塔身下部设有二号塔液位计和二号塔PH计；所述气雾分离器的排液口通过管与二号喷淋吸收塔的补液口连接，所述气雾分离器的排气口通过管与所述风机连接；所述一号喷淋吸收塔的进气管上设有气动阀，废气通过一号喷淋吸收塔、二号喷淋吸收塔和气雾分离器经风机排出；所述中和装置的中和槽分别通过酸液输送管、碱液输送管接受来自一号喷淋吸收塔的酸性吸收液和二号喷淋吸收塔的碱性吸收液，酸液输送管上设有酸液输送阀，碱液输送管上设有碱液输送阀；所述中和槽上设有中和槽液位计和中和槽PH计；所述盐液浓缩装置的加热器的蒸汽进口管上设有供汽阀，加热器的进液口与中和槽的出液口之间通过稀盐液输送管连接，在稀盐液输送管上设有稀盐液输送阀、稀盐液输送泵、稀盐液输送流量计和流量调节阀，加热器的排气口通过输气管与所述蒸发器的进气口连接，蒸发器的出料口与结晶器的进料口连接，结晶器的排料口通过一号盐液循环管与盐液循环泵连接，盐液循环泵通过浓盐液输送管与离心机连接，在浓盐液输送管上设有浓盐液输送阀，所述盐液循环泵通过二号盐液循环管与加热器连接，循环输液管上设有盐液循环阀，盐液在结晶器、加热器和蒸发器之间循环而逐步浓缩，结晶器上设有检测结晶器内盐液浓度的结晶器浓度计。

所述酸液输送阀、碱液输送阀、稀盐液输送阀、流量调节阀、盐液循环阀、浓盐液输送阀、补水阀、补碱阀均是电动阀。

为达到所提出的计算机控制方法，采取如下技术方案：控制装置包括计算机和可编程控制器PLC，输入计算机的参数包括一号塔浓度、结晶器浓度的各上限值，一号塔液位、二号塔液位和中和槽液位的各上、下限值，二号塔PH值和中和槽PH值的各上、下限值、盐液输送流量的设定值；当系统处于初始状态，所有的阀门均关闭，一号喷淋吸收塔和二号喷淋吸收塔内各具有高于最低液位的吸收液；程序开始，PLC发出指令，依次开启一号塔循环泵、二号塔循环泵、风机以及气动阀，系统运行，废气通过一号喷淋吸收塔、二号喷淋吸收塔和气雾分离器经风机排出；在运行过程中，计算机对由上述浓度计、液位计、PH计和流量计采集的数值进行计算比较，由PLC向执行件发出指令；当接受到一号塔浓度计上限值信号，开启酸液输送阀，一号喷淋吸收塔向中和搅拌槽输液；当接受到一号塔液位计下限值信号或接受到中和槽液位计的上限值信号，关闭酸液输送阀。

当接收到一号塔液位计下限值信号，开启补水阀，向一号喷淋吸收塔补水；当接受到一号塔液位计上限值信号，关闭补水阀；当接受到二号塔PH计下限值信号，开启碱液输送阀，二号喷淋吸收塔向中和槽输液；当接受到二号塔液位计下限值信号或中和槽PH计的上限值信号，指令关闭碱液输送阀。

当接受到二号塔液位计下限值信号，开启补碱阀，向二号喷淋吸收塔补碱液；当接受到二号塔液位计上限信号，指令关闭补碱阀；在向中和槽输液过程中，当接受到中和槽液位计超过下限的信号，指令启动中和槽的电动搅拌器运转；当接受到中和槽液位计上限值信号，判定盐液浓缩装置是否可以接受本批次盐液处理，如可以，则开启供汽阀、稀盐液输送阀和稀盐液输送泵、流量调节阀，中和槽向盐液浓缩装置排液；当接受到稀盐液输送流量计的流量变化信号，调整流量调节阀开启度；当接受到中和槽液位计的下限值信号，关闭稀盐液输送阀、关闭稀盐液输送泵和关闭中和槽的电动搅拌机，启动盐液循环阀和盐液循环泵，盐液在加热器、蒸发器和结晶器之间循环；当接受到结晶器浓度计达到上限值的信号，开启浓盐液输送阀，关闭盐液循环阀和盐液循环泵，启动离心机，到达PLC设定的离心机时间，离心机关闭，排出产品盐；当向计算机输入结束信号，计算机向PLC发出结束命令，PLC指令停止风机运转，停止所有循环泵运转，关闭气动阀并关闭所有电动阀。

本发明具有如下积极效果：本发明具有废气处理装置、中和装置和盐液浓缩装置，一号喷淋吸收塔用中性水作为吸收液，二号吸收塔用碱液作为吸收液，一号喷淋吸收塔排出的废吸收液为酸性，二号喷淋吸收塔排出的废吸收液为碱性，两种吸收液放在一起生成盐，所以能从废气处理过程中产生的废液中回收工业盐产品。由于从废液中回收产品，从而提高本系统的附加值。本发明采用计算机控制，操作简单、控制精确、自动化程序高。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1是本发明提出的废气处理系统示图；图2是本发明的控制方法方框图。

具体实施方式

实施例1见图1，本发明提出的计算机控制的废气处理系统，包括废气处理装置、中和装置、盐液浓缩装置和控制装置。

所述废气处理装置包括一号喷淋吸收塔1、二号喷淋吸收塔2、气雾分离器3和风机4。所述一号喷淋吸收塔1的进气管10上设有气动阀18，一号喷淋吸收塔1的排气口与二号喷淋吸收塔2的进气口之间由管道19连接，二号喷淋吸收塔2的排气口与所述气雾分离器3的进气口之间由管道29连接，所述气雾分离器3的排气口通过管道32与所述风机4连接；废气通过一号喷淋吸收塔1、二号喷淋吸收塔2和气雾分离器3经风机4排出。

所述一号喷淋吸收塔1的塔身下部和上部的喷淋管之间设有一号塔循环管11，一号塔循环管11中连接有一号塔循环泵12和一号塔换热器13，一号喷淋吸收塔1的进水管14与外部供水总管连接，所述进水管14上设有补水阀15，一号喷淋吸收塔1的塔身下部设有检测塔内液位的一号塔液位计16和检测吸收液浓度的一号塔浓度计17。

所述二号喷淋吸收塔2的塔身下部和上部的喷淋管之间设有二号塔循环管21，二号塔循环管21中连接有二号塔循环泵22和二号塔换热器23，所述二号喷淋吸收塔2的碱液进管24与外部的碱液供管连接，碱液进管24上设有补碱阀25；二号喷淋吸收塔2的塔身下部设有二号塔液位计26和二号塔PH计27。

所述气雾分离器3的排液口通过管道31与二号喷淋吸收塔2的补液口连接。

所述中和装置包括中和槽5，中和槽5内设有搅拌机57，中和槽5分别连接一号塔循环管11和二号塔循环管21，接受来自一号喷淋吸收塔1的酸性吸收液和二号喷淋吸收塔1的碱性吸收液，酸液输送管53上设有酸液输送阀51，碱液输送管54上设有碱液输送阀52；所述中和槽5上设有中和槽液位计55和中和槽PH计56。

所述盐液浓缩装置包括加热器6、蒸发器7、结晶器8和离心机9。所述盐液浓缩装置的加热器6的进液口与中和槽5的出液口之间通过稀盐液输送管61连接，在稀盐液输送管61上设有稀盐液输送阀62、稀盐液输送泵63、盐液输送流量计64和盐液输送调节阀65，加热器6的排气口通过输气管71与所述蒸发器7的进气口连接，蒸发器7的出料口与结晶器8的进料口连接，结晶器8的排料口通过一号盐液循环管81与盐液循环泵83连接，盐液循环泵83通过浓盐液输送管87与离心机9连接，在浓盐液输送管87上设有浓盐液输送阀86，所述盐液循环泵83通过二号盐液循环管84与加热器6连接，二号盐液循环管84上设有盐液循环阀85，盐液在结晶器8、加热器6和蒸发器之间循环而逐步浓缩，结晶器8上设有检测结晶器内盐液浓度的结晶器浓度计82。

所述酸液输送阀51、碱液输送阀52、稀盐液输送阀62、流量调节阀65、盐液循环阀85、浓盐液输送阀86、补水阀15、补碱阀25均是电动阀。

上述废气处理系统的程序控制方法如下：控制装置包括计算机和可编程控制器PLC，输入计算机的参数包括一号塔浓度上限值、结晶器浓度的实施浓度值及上限值，一号塔液位、二号塔液位和中和槽液位的各上、下限值，二号塔PH值和中和槽PH值的各上、下限值、盐液输送流量有四个设定值，对应四个设定值，流量调节阀65开启为15°、30°、60°、90°(完全开启)四种状态。

当系统处于初始状态，所有的阀门均关闭，一号喷淋吸收塔1和二号喷淋吸收塔1内各具有高于最低液位的吸收液。

程序开始，PLC发出指令，依次开启一号塔循环泵12、二号塔循环泵22、风机4以及气动阀18，系统运行，废气通过一号喷淋吸收塔1、二号喷淋吸收塔2和气雾分离器3经风机4排出；在运行过程中，计算机对由上述浓度计、液位计、PH计和流量计采集的数值进行计算比较，由PLC向执行件发出指令；当接受到一号塔浓度计17上限值信号，开启酸液输送阀51，一号喷淋吸收塔1向中和搅拌槽5输液；当接受到一号塔液位计16下限值信号或接受到中和槽液位计55的上限值信号，关闭酸液输送阀51。当接受到一号塔液位计16下限值信号，开启补水阀15，向一号喷淋吸收塔1补水；当接受到一号塔液位计16上限值信号，关闭补水阀15；当接受到二号塔PH计27上限值信号，开启碱液输送阀52，二号喷淋吸收塔2向中和槽5输液；当接受到二号塔液位计26下限值信号或中和槽PH计56的上限值信号，指令关闭碱液输送阀52。当接受到二号塔液位计26下限值信号，开启补碱阀25，向二号喷淋吸收塔2补碱液；当接受到二号塔液位计26上限信号，指令关闭补碱阀25；在向中和槽5输液过程中，当接受到中和槽液位计55超过下限的信号，指令启动中和槽5的电动搅拌器57运转，以保持中和盐液湍动状态。

当接受到中和槽液位计55上限值信号，判定盐液浓缩装置是否可以接受本批次盐液处理，如可以，则开启供汽阀66、稀盐液输送阀62和稀盐液输送泵63、流量调节阀65，中和槽5向盐液浓缩装置排液；当接受到稀盐液输送流量计64的流量变化信号，调整流量调节阀65开启度；当接受到中和槽液位计55的下限值信号，关闭稀盐液输送阀62、关闭稀盐液输送泵63，关闭中和槽的电动搅拌机57，以防止搅拌器空转。启动盐液循环阀85和盐液循环泵83，盐液在加热器、蒸发器和结晶器之间循环；当接受到结晶器浓度计82达到上限值的信号，开启浓盐液输送阀86，关闭盐液循环阀85和盐液循环泵83，启动离心机9，到达PLC设定的离心机时间，离心机9关闭，排出产品盐；计算机周而复始对由上述浓度计、液位计、PH计和流量计采集的数值进行计算比较，由PLC不断向执行件发出指令；当向计算机输入结束信号，计算机向PLC发出结束命令，PLC发出结束指令，停止风机4，停止所有循环泵，关闭气动阀18并关闭所有电动阀。

Claims (3)

1.一种废气处理系统，包括废气处理装置，所述废气处理装置包括一号喷淋吸收塔(1)、二号喷淋吸收塔(2)和风机(4)；一号喷淋吸收塔(1)的塔身下部和上部的喷淋管之间设有一号塔循环管(11)，一号塔循环管(11)中设有一号塔循环泵(12)和一号塔换热器(13)，二号喷淋吸收塔(2)的塔身下部和上部的喷淋管之间设有二号塔循环管(21)，二号塔循环管(21)中设有二号塔循环泵(22)和二号塔换热器(23)，其特征在于：本系统还包括中和装置、盐液浓缩装置和控制装置；所述废气处理装置还包括气雾分离器(3)；所述中和装置包括中和槽(5)，槽内设有电动搅拌机(57)；所述盐液浓缩装置包括加热器(6)、蒸发器(7)、结晶器(8)和离心机(9)；

所述废气处理装置的一号喷淋吸收塔(1)的进水管(14)与外部供水总管连接，所述进水管(14)上设有补水阀(15)，一号喷淋吸收塔(1)的塔身下部设有检测塔内液位的一号塔液位计(16)和检测吸收液浓度的一号塔浓度计(17)；所述二号喷淋吸收塔(2)的碱液进管(24)与外部的碱液供管连接，碱液进管(24)上设有补碱阀(25)；二号喷淋吸收塔(2)的塔身下部设有二号塔液位计(26)和二号塔pH计(27)；所述气雾分离器(3)的排液口通过管(31)与二号喷淋吸收塔(2)的补液口连接，所述气雾分离器(3)的排气口通过管(32)与所述风机(4)连接；

所述一号喷淋吸收塔(1)的进气管(10)上设有气动阀(18)，废气通过一号喷淋吸收塔(1)、二号喷淋吸收塔(2)和气雾分离器(3)经风机(4)排出；

所述中和装置的中和槽(5)分别通过酸液输送管(53)、碱液输送管(54)接受来自一号喷淋吸收塔(1)的酸性吸收液和二号喷淋吸收塔(1)的碱性吸收液，酸液输送管(53)上设有酸液输送阀(51)，碱液输送管(54)上设有碱液输送阀(52)；所述中和槽(5)上设有中和槽液位计(55)和中和槽pH计(56)；

所述盐液浓缩装置的加热器(6)的蒸汽进口管上设有供汽阀(66)，加热器(6)的进液口与中和槽(5)的出液口之间通过稀盐液输送管(61)连接，在稀盐液输送管(61)上设有稀盐液输送阀(62)、稀盐液输送泵(63)、稀盐液输送流量计(64)和流量调节阀(65)，加热器(6)的排气口通过输气管(71)与所述蒸发器(7)的进气口连接，蒸发器(7)的出料口与结晶器(8)的进料口连接，结晶器(8)的排料口通过一号盐液循环管(81)与盐液循环泵(83)连接，盐液循环泵(83)通过浓盐液输送管(87)与离心机(9)连接，在浓盐液输送管(87)上设有浓盐液输送阀(86)，所述盐液循环泵(83)通过二号盐液循环管(84)与加热器(6)连接，循环输液管(84)上设有盐液循环阀(85)，盐液在结晶器(8)、加热器(6)和蒸发器之间循环而逐步浓缩，结晶器(8)上设有检测结晶器内盐液浓度的结晶器浓度计(82)。

2.根据权利要求1所述的废气处理系统，其特征在于：所述酸液输送阀(51)、碱液输送阀(52)、稀盐液输送阀(62)、流量调节阀(65)、盐液循环阀(85)、浓盐液输送阀(86)、补水阀(15)、补碱阀(25)均是电动阀。

3.一种废气处理系统的计算机控制方法，其特征在于：控制装置包括计算机和可编程控制器PLC，输入计算机的参数包括一号塔浓度、结晶器浓度的各上限值，一号塔液位、二号塔液位和中和槽液位的各上、下限值，二号塔pH值和中和槽pH值的各上、下限值、盐液输送流量的设定值；

当系统处于初始状态，所有的阀门均关闭，一号喷淋吸收塔(1)和二号喷淋吸收塔(1)内各具有高于最低液位的吸收液；

程序开始，PLC发出指令，依次开启一号塔循环泵(12)、二号塔循环泵(22)、风机(4)以及气动阀(18)，系统运行，废气通过一号喷淋吸收塔(1)、二号喷淋吸收塔(2)和气雾分离器(3)经风机(4)排出；

在运行过程中，计算机对由上述浓度计、液位计、pH计和流量计采集的数值进行计算比较，由PLC向执行件发出指令；

当接受到一号塔浓度计(17)上限值信号，开启酸液输送阀(51)，一号喷淋吸收塔(1)向中和搅拌槽(5)输液；

当接受到一号塔液位计(16)下限值信号或接受到中和槽液位计(55)的上限值信号，关闭酸液输送阀(51)。

当接收到一号塔液位计(16)下限值信号，开启补水阀(15)，向一号喷淋吸收塔(1)补水；当接受到一号塔液位计(16)上限值信号，关闭补水阀(15)；

当接受到二号塔pH计(27)下限值信号，开启碱液输送阀(52)，二号喷淋吸收塔(2)向中和槽(5)输液；

当接受到二号塔液位计(26)下限值信号或中和槽pH计(56)的上限值信号，指令关闭碱液输送阀(52)。

当接受到二号塔液位计(26)下限值信号，开启补碱阀(25)，向二号喷淋吸收塔(2)补碱液；

当接受到二号塔液位计(26)上限信号，指令关闭补碱阀(25)；

在向中和槽(5)输液过程中，当接受到中和槽液位计(55)超过下限的信号，指令启动中和槽(5)的电动搅拌器(57)运转；

当接受到中和槽液位计(55)上限值信号，判定盐液浓缩装置是否可以接受本批次盐液处理，如可以，则开启供汽阀(66)、稀盐液输送阀(62)和稀盐液输送泵(63)、流量调节阀(65)，中和槽(5)向盐液浓缩装置排液；

当接受到稀盐液输送流量计(64)的流量变化信号，调整流量调节阀(65)开启度；

当接受到中和槽液位计(55)的下限值信号，关闭稀盐液输送阀(62)、关闭稀盐液输送泵(63)和关闭中和槽的电动搅拌机(57)，启动盐液循环阀(85)和盐液循环泵(83)，盐液在加热器、蒸发器和结晶器之间循环；

当接受到结晶器浓度计(82)达到上限值的信号，开启浓盐液输送阀(86)，关闭盐液循环阀(85)和盐液循环泵(83)，启动离心机(9)，到达PLC设定的离心机时间，离心机(9)关闭，排出产品盐；

当向计算机输入结束信号，计算机向PLC发出结束命令，PLC指令停止风机(4)运转，停止所有循环泵运转，关闭气动阀(18)并关闭所有电动阀。

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