CN106582197A - 一种喷漆废气的处理方法和控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种喷漆废气的处理方法和控制装置，包括吸附和脱附两个阶段，所述吸附阶段中6个吸附罐的进气阀门和出气阀门全部打开，喷漆产生的废气在90KW吸附风机的作用下从各个吸附罐的进气阀门进入装满活性炭的罐内，利用活性炭吸附有机污染物，被活性炭过滤后的洁净气体通过吸附罐的出气阀门排向大气；所述脱附阶段中当活性炭的吸附能力达到极限时，对活性炭进行脱附和再生处理，这样一来活性炭可以多次重复使用；本发明由于配置了无线网络通信模块，做到了设备无人值守，设备中的阀门状态、各个变频器的工作状况和输出电流，电加热的工作状况除在触摸屏上显示以外，还可在手机或电脑的网叶上显示。
Description
技术领域
本发明涉及废弃处理技术领域，尤其是涉及一种喷漆废气的处理方法和控制装置。
背景技术
国家在现阶段对环保越来越重视，对各项指标控制越来越严，许多企业为了通过环评，纷纷增加和改造环保设施。
大家知道，构成设备的的零部件一般都要进行表面处理，其中相当大一部分是喷漆处理，但这会产生大量的有害的含苯喷漆废气，现阶段对于喷漆废气之类浓度较低的有机废气的处理使用较多的是活性炭吸附外加催化燃烧这个方法。
现有技术的喷漆废气处理一般是先采用水洗，然后吸附，此类工艺所需要的设备一般都是水洗塔和吸附箱，吸附箱中设置活性炭，然后外接烟道，最后排至大气。在类结构在处理喷漆废气时，由于喷漆废气未有机废气，废气中有机颗粒含量过高时，管道内部风速过高时可能产生静电引燃管道内部气体，安全性低；同时，现有技术的吸附箱过流面积一定，处理大风量的废气时需要直径很大，造成占地面积很大，设备体积庞大，造成极大的空间浪费，且制造成本高。以活性炭为介质的吸附装置，使用一定时间后，活性炭就会达到饱和状态，此时的活性炭就不能吸附有机废气中的污染物，若不及时更换，整个系统就处于失效状态，废气排放也不能达标，会造成大气污染，企业面临法律责任和社会责任的风险。具体使用过程中，吸附箱中的活性炭在使用一段时间后达到吸附最大临界值，失去吸附功能，不再具有吸附性，那么再未更换活性炭时，排至大气的尾气中有机粉尘的含量就会偏高，或者根本不达标。因此，需要及时更换吸附箱中的活性炭，使得使用成本偏高，一般是2至3个月就需要更换活性炭，且吸附箱是随温度升高而吸附功能降低，这就需要将待处理的高温有机废气降温。水洗塔水喷淋吸附效率低，还造成水资源的污染，后续需要增加废水处理装置，运行费用增加。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中存在的缺陷或不足， 提供一种喷漆废气的处理方法和控制装置。
本发明采用的技术方案是这样的：
一种喷漆废气的处理方法，其特征在于：包括吸附和脱附两个阶段，所述吸附阶段中6个吸附罐的进气阀门和出气阀门全部打开，喷漆产生的废气在90KW吸附风机的作用下从各个吸附罐的进气阀门进入装满活性炭的罐内，利用活性炭吸附有机污染物，被活性炭过滤后的洁净气体通过吸附罐的出气阀门排向大气；所述脱附阶段中当活性炭的吸附能力达到极限时，对活性炭进行脱附和再生处理，这样一来活性炭可以多次重复使用；所述脱附和再生处理的过程是将含催化剂的空气加热到300到350度，含有催化剂的高温气体逐个通入已吸附有害废气的活性炭内并维持一定时间，废气在高温下并在催化剂作用发生氧化放热反应生成无害的水和二氧化碳；所述由于活性炭超过一定温度就会燃烧，因此必须将活性炭内温度控制在一定范围内，控制的办法是关小或关掉催化燃烧室到吸附罐的供热阀门，同时要相应关小催化燃烧室的热循环风机和新鲜空气进气阀门，减少新鲜空气进风量，如在此时罐内温度还无下降，则须关掉加热吸附罐的供热阀门，打开补冷风机和补冷阀，将新鲜空气直接通入。
进一步，所述吸附和脱附两个阶段均用PLC控制，PLC读取来自温控仪、变频器和加热电流传感器数据，据此发出指令控制相关阀门的开关，调整风机的转速，调整催化燃烧室供热和新风补充阀门开度；3个风机均采用变频器驱动，6个罐的温度检测用PLC的温控模块，催化燃烧室的加热控制和温度检测用温控仪，两个温控仪分别通过4-20mA信号指令给两个可控硅调功器，可控硅调功器据此控制电加热管的工作电流；供热和新风补充阀门均用伺服电机控制，阀门开度反馈用绝对值编码器；远程监控和操作用在PLC上加装无线网络通信模块的方式来实现。
一种喷漆废气的处理方法的控制装置，包括移动网络通信模块、触摸屏、PLC、加热电流传感器、催化燃烧室温控仪（上）、催化燃烧室温控仪（下）、吸附风机驱动变频器、热循环风机驱动变频器、补冷风机驱动变频器、燃烧室供热阀门伺服控制器、燃烧室新风阀门伺服控制器、管道阀门控制、变频器使能控制、伺服使能控制和1~6号罐；所述1~6号罐上分别设有1~6号罐内温度输入和1~6号罐阀门状况输入；所述PLC分别与移动网络通信模块、触摸屏、加热电流传感器、催化燃烧室温控仪（上）、催化燃烧室温控仪（下）、吸附风机驱动变频器、热循环风机驱动变频器、补冷风机驱动变频器、燃烧室供热阀门伺服控制器、燃烧室新风阀门伺服控制器、管道阀门控制、变频器使能控制、1~6号罐内温度输入和1~6号罐阀门状况输入相连。
进一步，所述PLC还与供热管道阀门状况输入、补充新风阀门状况输入和通风管道阀门状况输入相连。
进一步，所述PLC通过通信口RS422与触摸屏相连；所述PLC通过通信口RS485与移动网络通信模块、加热电流传感器、催化燃烧室温控仪（上）、催化燃烧室温控仪（下）、吸附风机驱动变频器、热循环风机驱动变频器和补冷风机驱动变频器相连。
进一步，所述催化燃烧室温控仪（上）和催化燃烧室温控仪（下）分别通过可控硅调功器SCR与电热管相连。
进一步，所述1~3号罐阀门状况输入通过PLC的数字扩展单元与吸附罐加热阀门控制相连；4~6号罐阀门状况输入通过PLC的数字扩展单元与吸附罐通风阀门控制相连；1~3号罐内温度输入与PLC的模拟量输入单元相连；4~6号罐内温度输入与PLC的模拟量输入单元相连。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明由于配置了无线网络通信模块，做到了设备无人值守，设备中的阀门状态、各个变频器的工作状况和输出电流，电加热的工作状况除在触摸屏上显示以外，还可在手机或电脑的网叶上显示；同样，经过授权的人员，可在手机或电脑的网页上控制设备的启停。废气处理（吸附、脱附催化处理）装置可靠、稳定地工作，有效地处理了大量由喷漆产生的废气，产生了显著的经济效益和社会效益，受到了用户的好评；控制系统的自动化程度高，做到各要素可远程监控与生产现场无人操作，各个重要环节有自检，在设备出现故障时有会自动报警并有相应保护措施自动动作防止损害扩大。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的系统示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示的，一种喷漆废气的处理方法，其特征在于：包括吸附和脱附两个阶段，所述吸附阶段中6个吸附罐的进气阀门和出气阀门全部打开，喷漆产生的废气在90KW吸附风机的作用下从各个吸附罐的进气阀门进入装满活性炭的罐内，利用活性炭吸附有机污染物，被活性炭过滤后的洁净气体通过吸附罐的出气阀门排向大气；所述脱附阶段中当活性炭的吸附能力达到极限时，对活性炭进行脱附和再生处理，这样一来活性炭可以多次重复使用；所述脱附和再生处理的过程是将含催化剂的空气加热到300到350度，含有催化剂的高温气体逐个通入已吸附有害废气的活性炭内并维持一定时间，废气在高温下并在催化剂作用发生氧化放热反应生成无害的水和二氧化碳；所述由于活性炭超过一定温度就会燃烧，因此必须将活性炭内温度控制在一定范围内，控制的办法是关小或关掉催化燃烧室到吸附罐的供热阀门，同时要相应关小催化燃烧室的热循环风机和新鲜空气进气阀门，减少新鲜空气进风量，如在此时罐内温度还无下降，则须关掉加热吸附罐的供热阀门，打开补冷风机和补冷阀，将新鲜空气直接通入。
进一步，所述吸附和脱附两个阶段均用PLC控制，PLC读取来自温控仪、变频器和加热电流传感器数据，据此发出指令控制相关阀门的开关，调整风机的转速，调整催化燃烧室供热和新风补充阀门开度；3个风机均采用变频器驱动，6个罐的温度检测用PLC的温控模块，催化燃烧室的加热控制和温度检测用温控仪，两个温控仪分别通过4-20mA信号指令给两个可控硅调功器，可控硅调功器据此控制电加热管的工作电流。供热和新风补充阀门均用伺服电机控制，阀门开度反馈用绝对值编码器。远程监控和操作用在PLC上加装无线网络通信模块的方式来实现。
一种喷漆废气的处理方法的控制装置，包括移动网络通信模块、触摸屏、PLC、加热电流传感器、催化燃烧室温控仪（上）、催化燃烧室温控仪（下）、吸附风机驱动变频器、热循环风机驱动变频器、补冷风机驱动变频器、燃烧室供热阀门伺服控制器、燃烧室新风阀门伺服控制器、管道阀门控制、变频器使能控制、伺服使能控制和1~6号罐；所述1~6号罐上分别设有1~6号罐内温度输入和1~6号罐阀门状况输入；所述PLC分别与移动网络通信模块、触摸屏、加热电流传感器、催化燃烧室温控仪（上）、催化燃烧室温控仪（下）、吸附风机驱动变频器、热循环风机驱动变频器、补冷风机驱动变频器、燃烧室供热阀门伺服控制器、燃烧室新风阀门伺服控制器、管道阀门控制、变频器使能控制、1~6号罐内温度输入和1~6号罐阀门状况输入相连。
具体地，所述PLC还与供热管道阀门状况输入、补充新风阀门状况输入和通风管道阀门状况输入相连。
具体地，所述PLC通过通信口RS422与触摸屏相连；所述PLC通过通信口RS485与移动网络通信模块、加热电流传感器、催化燃烧室温控仪（上）、催化燃烧室温控仪（下）、吸附风机驱动变频器、热循环风机驱动变频器和补冷风机驱动变频器相连。
具体地，所述催化燃烧室温控仪（上）和催化燃烧室温控仪（下）分别通过可控硅调功器SCR与电热管相连。
具体地，所述1~3号罐阀门状况输入通过PLC的数字扩展单元与吸附罐加热阀门控制相连；4~6号罐阀门状况输入通过PLC的数字扩展单元与吸附罐通风阀门控制相连；1~3号罐内温度输入与PLC的模拟量输入单元相连；4~6号罐内温度输入与PLC的模拟量输入单元相连。
实施例：
主要硬件配置
1）PLC选择
台达EH2系列PLC具有较高的性能价格比,能在较恶劣的环境下工作，运算处理速度快，可靠性较高，功能强,带RS485通信口,最大输入输出点数可达512点，能满足要求，决定采用的是台达EH2系列PLC的DVP80EH00T2+DVP48HPOOR2+ DVP48HPOOR2+DVP04PT-H+ DVP04PT-H，其输入点为88点，晶体管输出点为40点，继电器输出点为48点，PT-100输入8点，它具有4路高速脉冲输出，最高频率可达200KHz,支持RS485通信。
2）变频器选择
在这里，虽然变频器驱动的都是风机，但是这几个风机负载电流都比较大，甚至90KW风机有时超过了同功率的一般负载机械的电流，肯定不能用风机水泵专用型变频器，经反复计算和对比，决定3.7KW风机和11KW风机采用性价比较高的台达E系列变频器,其型号分别为VFD037E43A和VFD110E43A, 台达E系列变频器，90KW风机采用起动转距大、过载能力强的台达B系列变频器，其型号为VFD900B43A，台达E系列变频器和B系列变频器均具有保护功能完善、可靠性较高、支持RS485通信、可以长期在恶劣严酷的环境下运行的特点。能符合要求。
3）伺服控制器选型
伺服控制器选用台达的ASDA-B2-0221-B, 伺服电机选用ECMA-C20602ES，其输入电压为三相或单相220V，功率为200W，额定转速3000r/min，额定扭矩0.64NM。
4）POD（触摸屏）选型
POD采用台达的DOP-B10S511触摸屏，其屏幕尺寸为10.4吋,4:3宽屏，它的解晰度为800×600；65536色真彩，具有三组通讯端口，支持RS232/485/422通信。可连接打印机和U盘。
5）温控仪选型
温控仪采用台达的DTB型温控仪，它带RS485通信功能，能把温度信号以RS485通信的方式传给PLC。
6）网络通信模块选型
采用巨控科技的 GRM201G PLC无线通讯模块，它使用GPRS（控制器需插入手机SIM卡,以3秒更新一次）作为通讯手段，一个模块即可实现PLC的电脑远程监控，短信报警，支持手机网页远程监控PLC。只需对它进行简单配置，PLC无需编写任何程序，即可轻松完成PLC的远程无线监控。手机短信可读写PLC全部寄存器，实现短信报警和短信远程控制。支持市电断电报警，在停电时发送报警短信。
7）催化燃烧室供热和新风补充阀门开度指示用OMRON的绝对值编码器E6CP-AG5C,它的分辨率为8位。
在吸附阶段，PLC发出指令,打开6个吸附罐的进气阀门和出气阀门,阀门的开启状态在触摸屏上显示；PLC通过RS485通信发出指令，90KW吸附风机按设定的转速运行，同时PLC通过RS485通信读取变频器的输出电流，如发现输出电流持续超额定值时（一般出现在冬天，空气温度低，空气密度大，在这个设备中，由于某种原因，吸附风机负载偏大，驱动电机功率偏小，在夏天电机未到额定转速时，电流已超额定值），即下调变频器的输出频率，直至变频器的输出电流持续稳定在额定值以下。
在脱附催化处理阶段，首先关闭1号吸附罐的进气阀门和出气阀门，打开1号吸附罐的热空气进气阀门和热空气出气阀门，催化燃烧室的电加热开启，催化燃烧室的新鲜空气进气阀开启一半，PLC通过RS485通信从温控仪读取催化燃烧室的温度，当催化燃烧室上部的温度大于310℃时，开启催化燃烧室的热风出气阀至1/3开度，启动11KW热循环风机，以中速运行，向1号吸附罐送热风，当催化燃烧室上部的温度大于340℃时，将催化燃烧室的新鲜空气进气阀和热风出气阀的开度调至最大，11KW热循环风机以额定转速运行；如催化燃烧室上部的温度小于320℃但大于305℃时，催化燃烧室的新鲜空气进气阀和热风出气阀开启一半，11KW热循环风机以中速运行，如催化燃烧室上部的温度低于305℃时，催化燃烧室的新鲜空气进气阀和开启一半，热风出气阀和11KW热循环风机关闭。
当1号吸附罐的温度到90℃时，计时2小时开始，1号吸附罐的温度到100℃时，限制催化燃烧室热风出气阀开度至1/3以下，11KW热循环风机转速限制在中速以下，1号吸附罐的温度到110℃时，关闭催化燃烧室热风出气阀和11KW热循环风机。当1号吸附罐的温度达到115℃时，打开3.7KW补冷风机和补冷进气阀,把新鲜空气送进1号吸附罐，当1号吸附罐的温度小于105℃时，关闭3.7KW补冷风机和补冷进气阀。
当计时2小时结束后，关闭催化燃烧室热风出气阀和11KW热循环风机，打开3.7KW补冷风机和补冷进气阀,把新鲜空气送进1号吸附罐，当1号吸附罐的温度低于50℃时，1号吸附罐脱附催化处理结束。此时，关闭1号吸附罐的热空气进气阀门和热空气出气阀门，打开1号吸附罐的进气阀门和出气阀门。之后，关闭 2号吸附罐的进气阀门和出气阀门，打开2号吸附罐的热空气进气阀门和热空气出气阀门，同时开启催化燃烧室热风出气阀和11KW热循环风机，开始对2号吸附罐进行吸附罐脱附催化处理。
我们编制了一个专门用于吸附罐进行脱附催化处理的子程序，每个吸附罐在进行脱附催化处理时只需调用这个子程序即可。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (7)
1.一种喷漆废气的处理方法，其特征在于：包括吸附和脱附两个阶段，所述吸附阶段中6个吸附罐的进气阀门和出气阀门全部打开，喷漆产生的废气在90KW吸附风机的作用下从各个吸附罐的进气阀门进入装满活性炭的罐内，利用活性炭吸附有机污染物，被活性炭过滤后的洁净气体通过吸附罐的出气阀门排向大气；所述脱附阶段中当活性炭的吸附能力达到极限时，对活性炭进行脱附和再生处理，这样一来活性炭可以多次重复使用；所述脱附和再生处理的过程是将含催化剂的空气加热到300到350度，含有催化剂的高温气体逐个通入已吸附有害废气的活性炭内并维持一定时间，废气在高温下并在催化剂作用发生氧化放热反应生成无害的水和二氧化碳；所述由于活性炭超过一定温度就会燃烧，因此必须将活性炭内温度控制在一定范围内，控制的办法是关小或关掉催化燃烧室到吸附罐的供热阀门，同时要相应关小催化燃烧室的热循环风机和新鲜空气进气阀门，减少新鲜空气进风量，如在此时罐内温度还无下降，则须关掉加热吸附罐的供热阀门，打开补冷风机和补冷阀，将新鲜空气直接通入。
2.根据权利要求1所述的用于喷漆废气的处理方法，其特征在于，所述吸附和脱附两个阶段均用PLC控制，PLC读取来自温控仪、变频器和加热电流传感器数据，据此发出指令控制相关阀门的开关，调整风机的转速，调整催化燃烧室供热和新风补充阀门开度；3个风机均采用变频器驱动，6个罐的温度检测用PLC的温控模块，催化燃烧室的加热控制和温度检测用温控仪，两个温控仪分别通过4-20mA信号指令给两个可控硅调功器，可控硅调功器据此控制电加热管的工作电流；供热和新风补充阀门均用伺服电机控制，阀门开度反馈用绝对值编码器；远程监控和操作用在PLC上加装无线网络通信模块的方式来实现。
3.根据权利要求2所述的喷漆废气的处理方法的控制装置，其特征在于，包括移动网络通信模块、触摸屏、PLC、加热电流传感器、催化燃烧室温控仪（上）、催化燃烧室温控仪（下）、吸附风机驱动变频器、热循环风机驱动变频器、补冷风机驱动变频器、燃烧室供热阀门伺服控制器、燃烧室新风阀门伺服控制器、管道阀门控制、变频器使能控制、伺服使能控制和1~6号罐；所述1~6号罐上分别设有1~6号罐内温度输入和1~6号罐阀门状况输入；所述PLC分别与移动网络通信模块、触摸屏、加热电流传感器、催化燃烧室温控仪（上）、催化燃烧室温控仪（下）、吸附风机驱动变频器、热循环风机驱动变频器、补冷风机驱动变频器、燃烧室供热阀门伺服控制器、燃烧室新风阀门伺服控制器、管道阀门控制、变频器使能控制、1~6号罐内温度输入和1~6号罐阀门状况输入相连。
4.根据权利要求3所述的喷漆废气的处理方法的控制装置，其特征在于，所述PLC还与供热管道阀门状况输入、补充新风阀门状况输入和通风管道阀门状况输入相连。
5.根据权利要求3所述的喷漆废气的处理方法的控制装置，其特征在于，所述PLC通过通信口RS422与触摸屏相连；所述PLC通过通信口RS485与移动网络通信模块、加热电流传感器、催化燃烧室温控仪（上）、催化燃烧室温控仪（下）、吸附风机驱动变频器、热循环风机驱动变频器和补冷风机驱动变频器相连。
6.根据权利要求3或5所述的喷漆废气的处理方法的控制装置，其特征在于，所述催化燃烧室温控仪（上）和催化燃烧室温控仪（下）分别通过可控硅调功器SCR与电热管相连。
7.根据权利要求3所述的喷漆废气的处理方法的控制装置，其特征在于，所述1~3号罐阀门状况输入通过PLC的数字扩展单元与吸附罐加热阀门控制相连；4~6号罐阀门状况输入通过PLC的数字扩展单元与吸附罐通风阀门控制相连；1~3号罐内温度输入与PLC的模拟量输入单元相连；4~6号罐内温度输入与PLC的模拟量输入单元相连。
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