CN117030951B - 一种酸雾废气检测系统及具备该系统的净化塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及酸雾废气检测技术领域，尤其涉及一种酸雾废气检测系统，包括检测罐，所述检测罐包括检测罐罐体、罐盖、检测罐进气管、温度传感器、检测罐排气管、检测罐进水管和检测罐出水管，所述检测罐罐体的内部设置有内胆，检测罐进气管的端部延伸至内胆的内部，所述检测罐进气管的出口端安装有分布器，所述检测罐进气管上安装有减压阀、流量调节阀以及流量计，所述内胆的外侧缠绕有冷凝盘管，所述检测罐进水管与冷凝盘管的进口端相连接，本发明提出的酸雾废气检测系统，其可以实时的对酸雾废气中酸性物质含量的高低进行快速检测，便于调整净化塔中循环泵的功率，有效的节约了能源的使用。

Description

一种酸雾废气检测系统及具备该系统的净化塔

技术领域

本发明涉及酸雾废气检测技术领域，尤其涉及一种酸雾废气检测系统及具备该系统的净化塔。

背景技术

酸雾，通常是指雾状的酸类物质。酸雾主要产生于化工、电子、冶金、电镀、纺织（化纤）、机械制造等行业的用酸过程中，如制酸、酸洗、电镀、电解、酸蓄电池充电等。另外，在一些科学研究的过程中，也会使用到不同的酸。因为这些用酸工艺过程中使用的往往是多种酸的混合物，所以排放出的废气也大多是多种酸雾的混合。

酸雾净化塔，是一种针对于多种有害酸雾的治理设备。净化塔是一种进行吸收操作的塔器。利用气体混合物在液体吸收剂中溶解度的不同，使易溶的组分溶于吸收剂中，并与其他组分分离的过程称为吸收，操作时，从塔顶喷淋的液体吸收剂与由塔底上升的气体混合物在塔中各层填料或塔盘上密切接触，以便进行吸收，操作过程中，通过循环泵将未饱和的吸收剂抽到净化塔的上方，进行循环使用。

由于酸雾废气中酸性物质的含量会发生波动，净化塔实际使用过程中，需要对酸雾废气中酸性物质的含量进行监测，以改变循环泵的功率，节约能源。现有的酸雾废气检测装置一般为间歇式的检测装置，其工作流程是：将酸雾废气通入检测装置预先装载的去离子水中，一定时间后，停止通入酸雾废气，检测去离子水的pH值，完毕后，排尽检测装置内的溶液，用去离子水冲洗检测装置，再次注入去离子水，进行下一次检测。这种检测装置的缺陷是：检测装置预先装载的去离子水过少时，酸雾废气在去离子水中的停留时间短，会存在酸性物质未被吸收的情况，导致检测结果不准确；检测装置预先装载的去离子水较多时，能够保证酸雾废气中酸性物质被充分吸收，但是，由于去离子水量较多，每次需要通酸雾废气的时间会变长（时间过短时，溶液中酸性物质含量低，检测出来的误差大），且每次检测装置更换去离子水的时间变长，导致检测效率变低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种酸雾废气检测系统及具备该系统的净化塔。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种酸雾废气检测系统，包括检测罐，所述检测罐包括检测罐罐体、罐盖、检测罐进气管、温度传感器、检测罐排气管、检测罐进水管和检测罐出水管，所述检测罐罐体的内部设置有内胆，检测罐进气管的端部延伸至内胆的内部，所述检测罐进气管的出口端安装有分布器，所述检测罐进气管上安装有减压阀、流量调节阀以及流量计，所述内胆的外侧缠绕有冷凝盘管，所述检测罐进水管与冷凝盘管的进口端相连接，所述检测罐出水管与冷凝盘管的出口端相连接，所述检测罐进水管上安装有流量调节阀以及流量计，所述温度传感器的检测端位于内胆的内部，所述检测罐的内部设置有单片机，单片机与温度传感器以及检测罐进水管上的流量调节阀电性连接，单片机通过温度传感器检测的温度对检测罐进水管上的流量调节阀进行调节，使得温度传感器检测到的温度与预设温度的变化率小于等于5%，所述罐盖安装在所述检测罐罐体的上端，所述罐盖上安装有所述检测罐排气管。

优选的，所述检测罐罐体的内部还安装有磁力搅拌器和保温套，所述保温套的下端面与磁力搅拌器的上端面相接触，所述内胆位于所述保温套的内部，所述冷凝盘管位于保温套和内胆之间。

优选的，还包括吸收液替换机构，所述吸收液替换机构包括第一储液罐、检测罐进液管、浮球阀和检测罐第一排液管，所述第一储液罐的下端与所述检测罐进液管的进口端相连接，所述检测罐进液管的出口端安装有所述浮球阀，所述浮球阀位于内胆的内部，所述检测罐第一排液管的上端位于内胆的内部。

优选的，所述内胆的内部还设置有溢流器，所述溢流器的中部设置有与检测罐第一排液管连通的流体通道，所述溢流器的下端设置有卡块，所述检测罐第一排液管的上端设置有卡槽，当溢流器与检测罐第一排液管接触时，卡块与卡槽之间形成密封面，所述溢流器内部设置有空腔，所述溢流器的外侧壁上安装有滑块，所述内胆的内壁开设有竖直设置的滑槽，所述滑块与滑槽相适配，所述滑槽的内壁上开设有安装槽，所述安装槽内安装有活动块，所述活动块与安装槽的内壁之间连接有弹簧，所述活动块的端部为圆弧形，活动块的端部与滑块的上端面相接触。

优选的，所述溢流器的上端设置有与空腔连通的注液口，所述注液口上安装有孔塞。

优选的，还包括储水罐，所述储水罐的进口端与检测罐出水管的出口端相连接，所述储水罐的下端安装有储水罐排液管以及液位计。

优选的，一种酸雾废气净化塔，具有上述的酸雾废气检测系统，还包括循环罐、净化塔和冷凝器，所述净化塔上设置有与尾气管连通的进气口，净化塔的上端设置有净化塔排气管和净化塔进液管，所述净化塔的下端设置有净化塔排液管，所述净化塔排液管的出口端与所述循环罐的上端相连接，所述循环罐的上端还与储水罐排液管的出口端相连接，所述循环罐的下端设置有循环罐第一排液管，所述第一排液管通过循环泵将净化液输送至冷凝器管程的进口端，冷凝器管程的出口端与净化塔进液管的端部相连接。

优选的，还包括第二储液罐，所述循环罐的下端设置有循环罐第二排液管，所述第二排液管通过循环泵将净化液输送至第二储液罐的进口端。

本发明的有益效果是：

1、本发明提出的酸雾废气检测系统，其可以实时的对酸雾废气中酸性物质含量的高低进行快速检测，便于调整净化塔中循环泵的功率，有效的节约了能源的使用。

2、本发明提出的酸雾废气检测系统，通过内胆预先装载的吸收液（碱液）对酸性物质进行吸收，吸收过程中，通过冷凝盘管对内胆进行降温，使得内胆内吸收液的温度保持相对恒定，当酸雾废气中酸性物质含量高时，单位时间内，吸收液与酸性物质反应放出的热量高，此时冷凝盘管中冷却水的流量高；当酸雾废气中酸性物质含量低时，单位时间内，吸收液与酸性物质反应放出的热量低，此时冷凝盘管中冷却水的流量低，通过检测罐进水管上流量调节阀的开启度对循环泵的功率进行调整。

3、本发明提出的酸雾废气检测系统，设置有吸收液替换机构，吸收液使用过程中，吸收液初始高度接近溢流器顶端高度，随着酸雾的不断吸收，吸收液与酸性物质反应生产水和盐，被净化的酸雾从检测罐排气管排出时，会带着少量的水分，导致吸收液的浓度慢慢变高，当溢流器受到的浮力大于溢流器的重力以及活动块的阻力之和时，溢流器推动活动块后上浮，此时吸收液可以从检测罐第一排液管排出，随着液位的下降，当溢流器受到的重力大于溢流器的浮力以及活动块的阻力之和时，溢流器推动活动块后复位，第一储液罐配合检测罐进液管以及浮球阀对吸收液进行补充，实现吸收液的自动替换。

4、本发明提出的酸雾废气净化塔，使用过程中，当储水罐快储满时，将循环罐内的部分净化液输送至第二储液罐，然后将储水罐内的冷却水排入循环罐，对循环罐内的净化液进行稀释，同时节约水资源的利用。

附图说明

图1为本发明提出的一种酸雾废气检测系统的流程图；

图2为本发明提出的一种酸雾废气检测系统的检测罐的剖视结构示意图；

图3为本发明提出的一种酸雾废气检测系统的图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明提出的一种酸雾废气检测系统的储水罐的剖视结构示意图；

图5为本发明提出的一种酸雾废气检测系统的分布器的仰视结构示意图；

图6为本发明提出的一种酸雾废气检测系统的溢流器与检测罐第一排液管接触时的剖视结构示意图；

图7为本发明提出的一种酸雾废气检测系统的溢流器与检测罐第一排液管分离时的剖视结构示意图；

图8为本发明提出的一种酸雾废气净化塔的流程图。

图中：1检测罐、2储水罐、3第一储液罐、4循环罐、5净化塔、6第二储液罐、7冷凝器、8尾气管；

101检测罐罐体、102罐盖、103内胆、104冷凝盘管、105保温套、106磁力搅拌器、107检测罐进气管、108分布器、109温度传感器、110检测罐排气管、111检测罐进水管、112检测罐出水管、113磁力转子、114检测罐第一排液管、115溢流器、116检测罐进液管、117浮球阀、118检测罐第二排液管、119滑槽、120滑块、121活动块、122弹簧、123空腔、124孔塞、125流体通道、126卡块、127卡槽；

201储水罐排液管、202液位计、203储水罐换气口；

401循环罐第一排液管、402循环罐第二排液管；

501净化塔排液管、502净化塔排气管、503净化塔进液管；

601第二储液罐排液管；

701冷凝器进水管、702冷凝器出水管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-8，一种酸雾废气检测系统，包括检测罐1，检测罐1包括检测罐罐体101、罐盖102、检测罐进气管107、温度传感器109、检测罐排气管110、检测罐进水管111和检测罐出水管112，检测罐罐体101的内部设置有内胆103，检测罐进气管107的端部延伸至内胆103的内部，检测罐进气管107的出口端安装有分布器108，分布器108为圆盘状，分布器108的下端设置有均匀分布的出气口，检测罐进气管107上安装有减压阀、流量调节阀以及流量计，通过减压阀、流量调节阀以及流量计的调节，使得检测罐进气管107的进气压力以及流量保持恒定，内胆103的外侧缠绕有冷凝盘管104，检测罐进水管111与冷凝盘管104的进口端相连接，检测罐出水管112与冷凝盘管104的出口端相连接，检测罐进水管111上安装有流量调节阀以及流量计，温度传感器109的检测端位于内胆103的内部，检测罐1的内部设置有单片机，单片机与温度传感器109以及检测罐进水管111上的流量调节阀电性连接，单片机通过温度传感器109检测的温度对检测罐进水管111上的流量调节阀进行调节，使得温度传感器109检测到的温度与预设温度的变化率小于等于5%，罐盖102安装在检测罐罐体101的上端，罐盖102上安装有检测罐排气管110。

检测罐罐体101的内部还安装有磁力搅拌器106和保温套105，保温套105的下端面与磁力搅拌器106的上端面相接触，内胆103位于保温套105的内部，冷凝盘管104位于保温套105和内胆103之间，内胆103的内部放置有与磁力搅拌器106配套的磁力转子113，通过磁力转子113搅动吸收液，使得吸收液内部温度均匀。

还包括吸收液替换机构，吸收液替换机构包括第一储液罐3、检测罐进液管116、浮球阀117和检测罐第一排液管114，第一储液罐3的下端与检测罐进液管116的进口端相连接，检测罐进液管116的出口端安装有浮球阀117，浮球阀117位于内胆103的内部，检测罐第一排液管114的上端位于内胆103的内部。

内胆103的内部还设置有溢流器115，溢流器115的中部设置有与检测罐第一排液管114连通的流体通道125，溢流器115的下端设置有卡块126，检测罐第一排液管114的上端设置有卡槽127，当溢流器115与检测罐第一排液管114接触时，卡块126与卡槽127之间形成密封面，溢流器115内部设置有空腔123，溢流器115的外侧壁上安装有滑块120，内胆103的内壁开设有竖直设置的滑槽119，滑块120与滑槽119相适配，滑槽119的内壁上开设有安装槽，安装槽内安装有活动块121，活动块121与安装槽的内壁之间连接有弹簧122，活动块121的端部为圆弧形，活动块121的端部与滑块120的上端面相接触。

内胆103的下端还设置有用于将内胆103内吸收液排尽的检测罐第二排液管118，检测罐第二排液管118和检测罐第一排液管114的出口端均与废液桶连接。

溢流器115的上端设置有与空腔123连通的注液口，注液口上安装有孔塞124，向空腔123内注入液体，可以改变溢流器115的重力，从而改变溢流器115的触发时机，即空腔123内未注入或少注入液体时，溢流器115触发时吸收液的密度相对较低，空腔123内注入较多液体时，溢流器115触发时吸收液的密度相对较高。

还包括储水罐2，储水罐2的进口端与检测罐出水管112的出口端相连接，储水罐2的下端安装有储水罐排液管201以及液位计202，储水罐2的上端还设置有储水罐换气口203。

一种酸雾废气净化塔，具有上述的酸雾废气检测系统，还包括循环罐4、净化塔5和冷凝器7，净化塔5为传统的填料式净化塔或塔板式净化塔，净化塔5上设置有与尾气管8连通的进气口，净化塔5的上端设置有净化塔排气管502和净化塔进液管503，净化塔5的下端设置有净化塔排液管501，净化塔排液管501的出口端与循环罐4的上端相连接，循环罐4的上端还与储水罐排液管201的出口端相连接，循环罐4的下端设置有循环罐第一排液管401，第一排液管401通过循环泵将净化液输送至冷凝器7管程的进口端，冷凝器7管程的出口端与净化塔进液管503的端部相连接，冷凝器7的壳程上设置有冷凝器进水管701和冷凝器出水管702，通过冷凝器7对循环中的净化液进行冷却。

还包括第二储液罐6，循环罐4的下端设置有循环罐第二排液管402，第二排液管402通过循环泵将净化液输送至第二储液罐6的进口端。

本实施例中，本发明提出的酸雾废气检测系统，其可以实时的对酸雾废气中酸性物质含量的高低进行快速检测，便于调整净化塔5中循环泵的功率，有效的节约了能源的使用。

本发明提出的酸雾废气检测系统，通过内胆103预先装载的吸收液（碱液）对酸性物质进行吸收，吸收过程中，通过冷凝盘管104对内胆103进行降温，使得内胆103内吸收液的温度保持相对恒定，当酸雾废气中酸性物质含量高时，单位时间内，吸收液与酸性物质反应放出的热量高，此时冷凝盘管104中冷却水的流量高；当酸雾废气中酸性物质含量低时，单位时间内，吸收液与酸性物质反应放出的热量低，此时冷凝盘管104中冷却水的流量低，通过检测罐进水管111上流量调节阀的开启度对循环泵的功率进行调整。

本发明提出的酸雾废气检测系统，设置有吸收液替换机构，吸收液使用过程中，吸收液初始高度接近溢流器115顶端高度，随着酸雾的不断吸收，吸收液与酸性物质反应生产水和盐，被净化的酸雾从检测罐排气管110排出时，会带着少量的水分，导致吸收液的浓度慢慢变高，吸收液的密度变大，溢流器115受到的浮力变大，当溢流器115受到的浮力大于溢流器115的重力以及活动块121的阻力之和时（活动块121的阻力由弹簧122提供），溢流器115推动活动块121后上浮，溢流器115与检测罐第一排液管114分离，此时吸收液可以从检测罐第一排液管114排出，随着液位的下降，当溢流器115受到的重力大于溢流器115的浮力以及活动块121的阻力之和时，溢流器115推动活动块121后复位，第一储液罐3配合检测罐进液管116以及浮球阀117对吸收液进行补充，实现吸收液的自动替换。

本发明提出的酸雾废气净化塔，使用过程中，当储水罐2快储满时，将循环罐4内的部分净化液输送至第二储液罐6，然后将储水罐2内的冷却水排入循环罐4，对循环罐4内的净化液进行稀释，同时节约水资源的利用。

本酸雾废气检测系统实际使用时不能够直接测出酸雾废气中酸性物质的具体含量，但是可以根据检测罐进水管111上流量调节阀的开启度得知酸雾废气中酸性物质含量的波动情况，从而作为循环泵功率调整的可靠依据。另一方面，可以通过现有的酸雾废气检测装置作为对照组，对该酸雾废气检测系统进行标定，对相同压力、流量的同种酸雾废气进行检测，得到单位时间内冷却水用量与pH值之间的线性关系，从而推算出酸雾废气中酸性物质的具体含量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种酸雾废气检测系统，包括检测罐（1），其特征在于，所述检测罐（1）包括检测罐罐体（101）、罐盖（102）、检测罐进气管（107）、温度传感器（109）、检测罐排气管（110）、检测罐进水管（111）和检测罐出水管（112），所述检测罐罐体（101）的内部设置有内胆（103），检测罐进气管（107）的端部延伸至内胆（103）的内部，所述检测罐进气管（107）的出口端安装有分布器（108），所述检测罐进气管（107）上安装有减压阀、流量调节阀以及流量计，所述内胆（103）的外侧缠绕有冷凝盘管（104），所述检测罐进水管（111）与冷凝盘管（104）的进口端相连接，所述检测罐出水管（112）与冷凝盘管（104）的出口端相连接，所述检测罐进水管（111）上安装有流量调节阀以及流量计，所述温度传感器（109）的检测端位于内胆（103）的内部，所述检测罐（1）的内部设置有单片机，单片机与温度传感器（109）以及检测罐进水管（111）上的流量调节阀电性连接，单片机通过温度传感器（109）检测的温度对检测罐进水管（111）上的流量调节阀进行调节，使得温度传感器（109）检测到的温度与预设温度的变化率小于等于5%，所述罐盖（102）安装在所述检测罐罐体（101）的上端，所述罐盖（102）上安装有所述检测罐排气管（110）；

所述检测罐罐体（101）的内部还安装有磁力搅拌器（106）和保温套（105），所述保温套（105）的下端面与磁力搅拌器（106）的上端面相接触，所述内胆（103）位于所述保温套（105）的内部，所述冷凝盘管（104）位于保温套（105）和内胆（103）之间；

还包括吸收液替换机构，所述吸收液替换机构包括第一储液罐（3）、检测罐进液管（116）、浮球阀（117）和检测罐第一排液管（114），所述第一储液罐（3）的下端与所述检测罐进液管（116）的进口端相连接，所述检测罐进液管（116）的出口端安装有所述浮球阀（117），所述浮球阀（117）位于内胆（103）的内部，所述检测罐第一排液管（114）的上端位于内胆（103）的内部；

所述内胆（103）的内部还设置有溢流器（115），所述溢流器（115）的中部设置有与检测罐第一排液管（114）连通的流体通道（125），所述溢流器（115）的下端设置有卡块（126），所述检测罐第一排液管（114）的上端设置有卡槽（127），当溢流器（115）与检测罐第一排液管（114）接触时，卡块（126）与卡槽（127）之间形成密封面，所述溢流器（115）内部设置有空腔（123），所述溢流器（115）的外侧壁上安装有滑块（120），所述内胆（103）的内壁开设有竖直设置的滑槽（119），所述滑块（120）与滑槽（119）相适配，所述滑槽（119）的内壁上开设有安装槽，所述安装槽内安装有活动块（121），所述活动块（121）与安装槽的内壁之间连接有弹簧（122），所述活动块（121）的端部为圆弧形，活动块（121）的端部与滑块（120）的上端面相接触；

当酸雾废气中酸性物质含量高时，单位时间内，吸收液与酸性物质反应放出的热量高，此时冷凝盘管（104）中冷却水的流量高；当酸雾废气中酸性物质含量低时，单位时间内，吸收液与酸性物质反应放出的热量低，此时冷凝盘管（104）中冷却水的流量低，实时的对酸雾废气中酸性物质含量的高低进行快速检测。

2.根据权利要求1所述的一种酸雾废气检测系统，其特征在于，所述溢流器（115）的上端设置有与空腔（123）连通的注液口，所述注液口上安装有孔塞（124）。

3.根据权利要求1或2所述的一种酸雾废气检测系统，其特征在于，还包括储水罐（2），所述储水罐（2）的进口端与检测罐出水管（112）的出口端相连接，所述储水罐（2）的下端安装有储水罐排液管（201）以及液位计（202）。

4.一种酸雾废气净化塔，其特征在于，具有如权利要求3所述的酸雾废气检测系统，还包括循环罐（4）、净化塔（5）和冷凝器（7），所述净化塔（5）上设置有与尾气管（8）连通的进气口，净化塔（5）的上端设置有净化塔排气管（502）和净化塔进液管（503），所述净化塔（5）的下端设置有净化塔排液管（501），所述净化塔排液管（501）的出口端与所述循环罐（4）的上端相连接，所述循环罐（4）的上端还与储水罐排液管（201）的出口端相连接，所述循环罐（4）的下端设置有循环罐第一排液管（401），所述第一排液管（401）通过循环泵将净化液输送至冷凝器（7）管程的进口端，冷凝器（7）管程的出口端与净化塔进液管（503）的端部相连接。

5.根据权利要求4所述的一种酸雾废气净化塔，其特征在于，还包括第二储液罐（6），所述循环罐（4）的下端设置有循环罐第二排液管（402），所述第二排液管（402）通过循环泵将净化液输送至第二储液罐（6）的进口端。