CN108758664B - 一种带有吸附和透镜功能的聚热燃烧有机废气治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有吸附和透镜功能的聚热燃烧有机废气治理方法，包括如下步骤：S1、在阳光的照射下，通过凸透镜聚光聚热的原理利用凸透镜将有机废气加热后将吸附在活性炭等材料中的有机废气解析；S2、太阳追踪系统将阳光通过凸透镜聚焦到燃烧炉中，S3、通过燃烧炉将解析后的有机废气加热至200~400℃条件下进行催化燃烧；本发明降低了环保建筑工程的成本，节约了人力与物力，环保可靠，同时减少环保设施单元运行的运行成本，同时也能实现环保工艺指标，便于后期设备的维护与研发，而且通过催化，可以让废气更加充分的反应，提高了氧化效率，而通过透镜可以让空气能转换为热能，节约了资源。
Description
技术领域
本发明涉及环境治理方法领域，具体为一种带有吸附和透镜功能的聚热燃烧有机废气治理方法。
背景技术
目前有机废气治理的主要技术方法有吸附法、吸收法、冷凝法、等离子法、直接燃烧法、催化燃烧法和蓄热燃烧法等，但是现有有机废气处理技术中吸附法处理效果较好，但产生的废活性炭处理费用较高，吸收法和冷凝法不适用于低浓度有机废气，催化燃烧法设备造价较高，存在催化剂中毒现象，直接燃烧法处理效率较高，但需要采用天然气等为辅助燃烧以达到燃烧温度，废气处理费用较高。
发明内容
本发明提供一种带有吸附和透镜功能的聚热燃烧有机废气治理方法，可以有效解决上述背景技术中提出产生的废活性炭处理费用较高，吸收法和冷凝法不适用于低浓度有机废气，催化燃烧法设备造价较高，存在催化剂中毒现象，直接燃烧法处理效率较高，但需要采用天然气等为辅助燃烧以达到燃烧温度，废气处理费用较高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有吸附和透镜功能的聚热燃烧有机废气治理方法，包括如下步骤：
S1、在阳光的照射下，通过凸透镜聚光聚热的原理利用凸透镜将有机废气加热后将吸附在活性炭等材料中的有机废气解析；
S2、太阳追踪系统将阳光通过凸透镜聚焦到燃烧炉中，
S3、通过燃烧炉将解析后的有机废气加热至200~400℃条件下进行催化燃烧；
S4、检测处理后的废气是否达标，达标后排出，没有达标，继续催化燃烧。
根据上述技术方案，所述步骤S2中所述太阳追踪系统包括凸透镜反光装置、调整执行机构、控制电路、方位限位电路部分组成。
根据上述技术方案，所述调整执行机构包括平台、控制盒、底座、水平方位步进电机、支架、凸透镜和俯仰方向步进电机，所述平台顶端安装有控制盒，所述控制盒一侧安装有底座，所述底座中部安装有水平方位步进电机，且底座顶端安装有支架，所述支架顶端安装有凸透镜，且支架一端连接有俯仰方向步进电机。
根据上述技术方案，所述水平方位步进电机和俯仰方向步进电机的输入电性连接市电的输出端，所述水平方位步进电机与俯仰方向步进电机均通过传动带与支架连接。
一种带有吸附和透镜功能的聚热燃烧有机废气治理方法，所述太阳追踪系统包括步进电机控制部分和PC机部分，所述步进电机控制部分包括主程序模块、串行口中断处理模块、正常跟踪处理模块和串行口中断复位处理模块，所述PC机部分是负责任意时刻太阳位置的计算并运用软件计算出当前状况下俯仰与水平方向步进电机运行的步数，并将数据送给跟踪系统驱动器，与单片机通信的部分使用VC++中的MSComm控件来编译串口通讯的应用程序，采用MSComm32.OCX控件，使用控件的属性进行串口设置，使用控件的事件驱动进行串口响应，使用控件的方法完成串行口接收和发送数据
与现有技术相比，本发明的有益效果：降低了环保建筑工程的成本，节约了人力与物力，环保可靠，同时减少环保设施单元运行的运行成本，同时也能实现环保工艺指标，便于后期设备的维护与研发，而且通过催化，可以让废气更加充分的反应，提高了氧化效率，而通过透镜可以让空气能转换为热能，节约了资源。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的跟踪结构示意图；
图3是本发明的驱动器接口电路图；
图4是本发明的步进电机驱动电路图；
图5是本发明的限位信号采集电路图；
图6是本发明的单片机主程序流程图；
图7是本发明的PC机通信流程图；
图中标号：1、平台；2、控制盒；3、底座；4、水平方位步进电机；5、支架；6、凸透镜；7、俯仰方向步进电机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-2所示，本发明提供技术方案，一种带有吸附和透镜功能的聚热燃烧有机废气治理方法，包括如下步骤：
S1、在阳光的照射下，通过凸透镜聚光聚热的原理利用凸透镜将有机废气加热后将吸附在活性炭等材料中的有机废气解析；
S2、太阳追踪系统将阳光通过凸透镜聚焦到燃烧炉中，
S3、通过燃烧炉将解析后的有机废气加热至200~400℃条件下进行催化燃烧或850~1000℃直接燃烧；
S4、检测处理后的废气是否达标，达标后排出，没有达标，继续催化燃烧。
根据上述技术方案，所述步骤S2中所述太阳追踪系统包括凸透镜反光装置、调整执行机构、控制电路、方位限位电路部分组成，任意时刻太阳的位置可以用太阳视位置精确表示，太阳视位置用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示，太阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角，太阳方位角即太阳所在的方位，指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角，系统采用水平方位步进电机和俯仰方向步进电机来追踪太阳的方位角和高度角，从而可以实时精确追踪太阳的位置，上位机负责任意时刻太阳高度角和方位角的计算，并运用软件计算出当前状况下俯仰与水平方向的步进电动机运行的步数，将数据送给跟踪系统驱动器，单片机接收上位机送来的数据，驱动步进电机的运行，系统具有实现复位、水平方位的调整，俯仰方向的调整，太阳的跟踪及手动校准等功能。
如图3所示，跟踪系统中微处理器选用89系列性价比高和功耗低的89C52，74HC14芯片是6非门施密特触发器，与P1.1和P1.2口相连，控制方位限位信号，74HC240芯片是八反相三态缓冲器/线驱动器，用于数据缓冲及总线驱动，系统使用两片74HC240芯片，通过P0口引脚控制，两片74HC240的16个输出引脚作为步进电机驱动电路的输入控制信号，分别控制步进电机俯仰方向和水平方位的正反转，系统与上位机的通信选用MAX485接口芯片，由P1.0口控制其收发状态
根据上述技术方案，所述调整执行机构包括平台1、控制盒2、底座3、水平方位步进电机4、支架5、凸透镜6和俯仰方向步进电机7，所述平台1顶端安装有控制盒2，所述控制盒2一侧安装有底座3，所述底座3中部安装有水平方位步进电机4，且底座3顶端安装有支架5，所述支架5顶端安装有凸透镜6，且支架6一端连接有俯仰方向步进电机7。
如图4所示，水平方位步进电机4由D7，D6，D5，D4驱动，俯仰方向电机由D3，D2，D1，D0驱动，水平方位步进电机4选用42BYG250C型，步矩角1.8°，水平俯仰方向步进电机运行的最大角度是360°，共需运行20000步，减速器的传动比为1：100，即电机转动100°时水平转台相应转动1°，以水平方位步进电机41.8°的步距角计算，当镜面装置的水平转台转动1°时，步进电机发出100/1.8个脉冲，由此可以计算凸透镜法向量的方位角为a时步进电机发出的脉冲数为100α/1.8个，步进电机动作频率可手动设置，默认情况下，步进电机每隔15s动作一次。
如图5所示，采用光电耦合器与电压比较器电路组成的微机步进电机限位电路；
步进电动机是一种用电脉冲信号进行控制，并将电脉冲信号转换成相应角位移的执行器，在跟踪系统中，以74HC240的16个输出信号作为步进电机驱动器的输入控制信号，用以控制步进电机俯仰方向和水平方位的正反转。
一种带有吸附和透镜功能的聚热燃烧有机废气治理方法，所述水平方位步进电机和俯仰方向步进电机的输入电性连接市电的输出端，所述水平方位步进电机与俯仰方向步进电机均通过传动带与支架连接。
如图6-7所示，根据上述技术方案，所述太阳追踪系统包括步进电机控制部分和PC机部分，所述步进电机控制部分包括主程序模块、串行口中断处理模块、正常跟踪处理模块和串行口中断复位处理模块，所述PC机部分是负责任意时刻太阳位置的计算并运用软件计算出当前状况下俯仰与水平方向步进电机运行的步数，并将数据送给跟踪系统驱动器，与单片机通信的部分使用VC++中的MSComm控件来编译串口通讯的应用程序，采用MSComm32.OCX控件，使用控件的属性进行串口设置，使用控件的事件驱动进行串口响应，使用控件的方法完成串行口接收和发送数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果：降低了环保建筑工程的成本，节约了人力与物力，环保可靠，同时减少环保设施单元运行的运行成本，同时也能实现环保工艺指标，便于后期设备的维护与研发，而且通过催化，可以让废气更加充分的反应，提高了氧化效率，而通过透镜可以让空气能转换为热能，节约了资源。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种带有吸附和透镜功能的聚热燃烧有机废气治理方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、在阳光的照射下，通过凸透镜聚光聚热的原理利用凸透镜将有机废气加热后将吸附在活性炭等材料中的有机废气解析；
S2、太阳追踪系统将阳光通过凸透镜聚焦到燃烧炉中，
S3、通过燃烧炉将解析后的有机废气加热至200~400℃条件下进行催化燃烧；
S4、检测处理后的废气是否达标，达标后排出，没有达标，继续催化燃烧；
所述步骤S2中所述太阳追踪系统包括凸透镜反光装置、调整执行机构、控制电路和方位限位电路部分组成；
所述调整执行机构包括平台（1）、控制盒（2）、底座（3）、水平方位步进电机（4）、支架（5）、凸透镜（6）和俯仰方向步进电机（7），所述平台（1）顶端安装有控制盒（2），所述控制盒（2）一侧安装有底座（3），所述底座（3）中部安装有水平方位步进电机（4），且底座（3）顶端安装有支架（5），所述支架（5）顶端安装有凸透镜（6），且支架（5）一端连接有俯仰方向步进电机（7）；
所述水平方位步进电机（4）和俯仰方向步进电机（7）的输入电性连接市电的输出端，所述水平方位步进电机（4）与俯仰方向步进电机（7）均通过传动带与支架（5）连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有吸附和透镜功能的聚热燃烧有机废气治理方法，其特征在于：所述太阳追踪系统包括步进电机控制部分和PC机部分，所述步进电机控制部分包括主程序模块、串行口中断处理模块、正常跟踪处理模块和串行口中断复位处理模块，所述PC机部分是负责任意时刻太阳位置的计算并运用软件计算出当前状况下俯仰与水平方向步进电机运行的步数，并将数据送给跟踪系统驱动器，与单片机通信的部分使用VC++中的MSComm控件来编译串口通讯的应用程序，采用MSComm32.OCX控件，使用控件的属性进行串口设置，使用控件的事件驱动进行串口响应，使用控件的方法完成串行口接收和发送数据。
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