CN108970346A - 一种低温等离子体降解有机废气的安全防护控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低温等离子体降解有机废气的安全防护控制方法，包括如下步骤：(1)实时监测有机废气的湿度及温度；(2)利用控制系统控制低温等离子体的运行。本发明所述方法可在处理高湿度有机废气时对放电设备进行防护，可以有效地防止低温等离子体在降解VOCs时因湿度过高、反应剧烈而发生的燃烧或爆炸现象。

Description

一种低温等离子体降解有机废气的安全防护控制方法
技术领域
本发明涉及一种低温等离子体降解有机废气的安全防护控制方法。
背景技术
挥发性有机污染物(VOCs)是重要的大气污染物，在大气中会引起光化学烟雾等问题，大部分的VOCs具有毒性、刺激性，对人体健康和生态环境有一定的损害，开发出经济、高效、稳定的VOCs降解技术，是目前的环境治理领域一个热点。
低温等离子体技术时近年来发展出的一种有效的VOCs降解技术，等离子体放电过程产生的高能电子、活性自由基(O，OH，O3等)可以有效地与污染物分子发生反应，污染物分子在极端的时间内发生分解，形成短链副产物或者无污染的水和CO2，尤其是对于分子链较短的恶臭污染物，如硫醇、硫醚等有很好的效果。低温等离子体技术具有操作维护简单和低能耗的特点，推广和应用前景广阔。
中国发明专利CN201510664908.7公开了一种使用低温等离子体的废气处理系统，包括废气导入单元、低温等离子体净化单元、安全单元和回风单元，其中废气导入单元在风机的带动下将污染源的废气通过管道送入低温等离子体净化单元；低温等离子体净化单元在高压电作用下将废气分解净化并将分解净化后的气体送入联通的安全单元；安全单元使分解净化后的气体温度降低，并将处理气体输送至回风单元；回风单元在回风箱的带动下将处理气体通过管道送回污染源。该发明实现了废气的循环处理，有效降低了能耗，但是并没有从根本上解决低温等离子体的安全运行问题。
低温等离子体技术自身的特点是在高电场的作用下形成具有较高能量的电子和离子，这就导致低温等离子体技术在降解VOCs的时候，会具有一定的安全隐患，当VOCs湿度过高时，反应过程会较为剧烈，形成燃烧甚至是爆炸，这成为限制低温等离子体技术使用的一个安全隐患。
本发明有针对性的解决了该问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中安全系数较低的问题，针对一种新型的低温等离子设备，提供一种安全防护控制方法。
本发明提供一种低温等离子体降解有机废气的安全防护控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)实时监测有机废气的湿度及温度
在低温等离子体设备的入口管线上安装在线露点仪，在低温等离子体的出口管线上安装在线温度探头和温度传感器，在线露点仪可同时对等离子体设备入口处有机废气的湿度及温度进行实时监测并远传；
(2)利用控制系统控制低温等离子体的运行
在线露点仪将低温等离子体设备入口的相对湿度和温度数据通过信号传输装置发送给控制系统，温度传感器将低温等离子体单元出口的温度数据传输给控制系统，当控制系统判断入口有机废气的相对湿度高于安全湿度上限且持续时间超过安全时间时，或当控制系统判断进出口有机废气的温度差高于安全温度上限且持续时间超过安全时间时，控制系统发出断电信号给低温等离子体设备。
优选地，所述在线露点仪包括预处理装置、露点仪和温湿度计。
优选地，所述有机废气的安全相对湿度上限为95％，安全时间上限为30s。
优选地，所述有机废气的安全温度差上限为50℃、安全时间上限为10s。
优选地，所述湿度分析仪为吸气式，对低温等离子体入口处有机废气进行连续实时取样，且湿度分析仪配有预处理装置，能够过滤检测气体中的颗粒物及水分，同时实现对采样气体的稳流。
本发明的有益效果：
本发明提供一种新型的安全防护控制方法，所述方法可在处理高湿度有机废气时对放电设备进行防护，可以有效地防止低温等离子体在降解VOCs时因湿度过高、反应剧烈而发生的燃烧或爆炸现象。
附图说明
图1为本发明所述安全防护控制方法的流程示意图。
标号说明：
1--控制系统； 2--在线露点仪； 3--低温等离子体设备；
4--温度探头及温度传感器； 5--为离心风机； 6--低温等离子体设备入口管线；
7--低温等离子体出口管线。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，某石油化工污水处理场产生的有机废气进入低温等离子体设备3，降解后经离心风机5排出，在低温等离子体3的有机废气入口管线6上设有在线露点仪2，在线露点仪2对等离子体设备4入口有机废气湿度进行实时监测，相对湿度为100％且持续时间超过60s，监测数据通过有线或无线信号传输装置发送给PLC控制系统1，PLC控制系统1将监测到的有机废气实时湿度及持续时间与安全湿度上限(95％)及安全时间上限(30s)进行比较，判断出入口有机废气湿度高于安全湿度上限且持续时间超过安全时间，PLC控制系统1发出信号使低温等离子体设备4停止工作。
在低温等离子体设备3的入口管线6上设有在线露点仪监测入口有机废气温度，对等离子体设备4入口有机废气温度进行实时监测，监测温度为20℃，监测数据通过在线露点仪发送给PLC控制系统1；在低温等离子体设备3的出口管线7上设有温度探头及温度传感器3，对等离子体设备4出口有机废气温度进行实时监测，监测温度为90℃且持续时间10s以上，监测数据通过温度传感器发送给PLC控制系统1；DCS判断出有机废气进出口温度差(70℃)超过安全温度差上限(50℃)且持续时间超过安全时间上限(10s)，PLC控制系统1发出信号使低温等离子体设备4断电。
实施例2
如图1所示，某石油化工干燥尾气进入低温等离子体设备3，降解后经离心风机5排出，在低温等离子体3的有机废气入口管线6上设有在线露点仪2，在线露点仪2对等离子体设备4入口有机废气湿度进行实时监测，相对湿度为96％时且持续时间超过30s，监测数据通过有线或无线信号传输装置发送给DCS控制系统1，DCS控制系统1将监测到的有机废气实时湿度及持续时间与安全湿度上限(95％)及安全时间上限(30s)进行比较，判断出入口有机废气湿度高于安全湿度上限且持续时间超过安全时间，DCS控制系统1发出信号使低温等离子体设备4停止工作。
在低温等离子体设备3的入口管线6上设有在线露点仪监测入口干燥尾气温度，对等离子体设备4入口干燥尾气温度进行实时监测，监测温度为60℃，监测数据通过在线露点仪发送给DCS控制系统1；在低温等离子体设备3的出口管线7上设有温度探头及温度传感器3，对等离子体设备4出口有机废气温度进行实时监测，监测温度为112℃且持续时间超过10s，监测数据通过温度传感器发送给DCS；DCS判断出有机废气进出口温度差(52℃)超过安全温度差上限(50℃)且持续时间超过安全时间上限(10s)，DCS发出信号使低温等离子体设备4断电。
露点仪为吸气式，对低温等离子体入口处有机废气进行连续实时取样，且湿度分析仪配有预处理装置，能够过滤检测气体中的颗粒物及水分，同时实现对采样气体的稳流。
控制系统设置安全湿度上限、安全时间上限及安全温度差上限，当测量数据超过上限值时，控制系统自动发出低温等离子体断电信号,从而避免造成有机废气的燃烧甚至是爆炸，有效地保护等离子体设备。
将上述带有安全防护装置的低温等离子体设备安装在某炼油厂污水处理装置和橡胶干燥装置进行试验，安全运行均超过500天以上，未出现燃烧或爆炸现象。
对比例1
将与实施例1同一型号的没有安全防护装置的低温等离子体设备安装在相同装置进行实验，由于有机废气的湿度过高，安全运行天数只有30天左右，远远低于实施例1所述带有安全防护装置的低温等离子体设备。

Claims (5)

1.一种低温等离子体降解有机废气的安全防护控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)实时监测有机废气的湿度及温度
在低温等离子体设备的入口管线上安装在线露点仪，在低温等离子体的出口管线上安装在线温度探头和温度传感器，在线露点仪可同时对等离子体设备入口处有机废气的湿度及温度进行实时监测并远传；
(2)利用控制系统控制低温等离子体的运行
在线露点仪将低温等离子体设备入口的相对湿度和温度数据通过信号传输装置发送给控制系统，温度传感器将低温等离子体单元出口的温度数据传输给控制系统，当控制系统判断入口有机废气的相对湿度高于安全湿度上限且持续时间超过安全时间时，或当控制系统判断进出口有机废气的温度差高于安全温度上限且持续时间超过安全时间时，控制系统发出断电信号给低温等离子体设备。
2.根据权利要求1所述的一种低温等离子体降解有机废气的安全防护控制方法，其特征在于，所述在线露点仪包括预处理装置、露点仪和温湿度计。
3.根据权利要求1所述的一种低温等离子体降解有机废气的安全防护控制方法，其特征在于，所述有机废气的安全相对湿度上限为95％，安全时间上限为30s。
4.根据权利要求1所述的一种低温等离子体降解有机废气的安全防护控制方法，其特征在于，所述有机废气的安全温度差上限为50℃、安全时间上限为10s。
5.根据权利要求1所述的一种低温等离子体降解有机废气的安全防护控制方法，其特征在于，所述湿度分析仪为吸气式，且湿度分析仪配有预处理装置。
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