CN215066333U - 基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及吸附材料在线效率检测装置技术领域。公开了基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置，包括第一采样气路和第二采样气路，第一采样气路和第二采样气路均和真空泵相连通，真空泵和PID检测器相连通，PID检测器、真空泵均和主控制器电性连接，主控制器还电性连接有显示器。本实用新型通过设置的第一采样气路和第二采样气路来采集吸附箱前后端的废气，之后通过PID检测器分别对第一采样气路中采集的废气以及第二采样气路中采集的废气进行检测，主控制器根据两次检测数值进行吸附箱中吸附材料的在线效率的计算，并将结果显示在显示器上，从而可以直观的显示出吸附材料的在线效率及净化效果，便于工作人员确定吸附材料是否需要更换。

Description

基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置

技术领域

本实用新型涉及吸附材料在线效率检测装置技术领域，更具体而言，涉及基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置。

背景技术

VOCs(Volatile Organic Compounds)泛指挥发性有机物。在各类喷涂作业、石油加工、工业溶剂生产、化工产品生产等等过程都会产生含VOCs的废气。含VOCs废气不仅直接危害人体健康，同时也是PM2.5和O₃的重要前体物，对复合大气污染的形成起到重要作用。因此对含VOCs废气的治理是我国环保工作的一项重要工作。

PID(Photo Ionization Detector)，即光离子化检测器。PID是由紫外灯光源和离子室等主要部分构成，在离子室中有正负电极，形成电场，含VOCs(挥发性有机物)分子的待测气体在紫外灯的照射下离子化，生成正负离子，并在电极间形成电流，产生电源输出信号。利用PID检测技术可对绝大多数含VOCs分子的气体进行总量测定，且灵敏度高。

目前在市场中采用吸附材料作为吸附剂的环保设备，有一个普遍的难题：在设备运行中无法知道吸附材料的吸附效果和净化效率。而常用的以下三种方法也存在一些不足：

1、排放总出口安装环保检测设备(如：FID在线检测仪，即氢火焰离子检测器)，若净化后的尾气快超标时，就对吸附材料进行更换或再生处理；但在使用多吸附箱时，无法分辨是哪个吸附箱的吸附效率下降了。此方法，不但需要昂贵的检测设备(如：FID)还增大了不必要的脱附费用。

2、依据同行业的经验处理时间，对吸附材料定时处置。由于产生废气的含量和吸附材料的吸附能力随使用时间而变化，从而导致使用用户无法判断需要更换或脱附再生的最佳时间。造成盲目估算更换或脱附时间，造成吸附材料使用寿命缩短、运营费用的增高或排放超标。

3、在吸附剂前后各装一台VOCs报警器，通过前后浓度对比确定净化效果，该办法存在的问题是：成本高(需要两台装置)，而且不同的检测装置存在抗干扰能力不一致、电路噪声和漂移不同、紫外灯的衰减程度差异等，导致检测结果误差大，在废气VOCs含量较低时无法正确判断；再有在多吸附箱的使用场合，无法区分是哪个吸附箱的净化效率下降。

实用新型内容

本实用新型申请的基于PID技术的VOCs吸附材料在线吸附效率检测装置，目的在于利用PID检测技术的优点，解决上述提到的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了基于PID技术的VOCs吸附材料在线吸附效率检测装置，包括一条用于连接吸附箱前端取气点的第一采样气路以及一条用于连接吸附箱后端取气点的第二采样气路，所述第一采样气路和所述第二采样气路均和真空泵的进气端相连通，所述真空泵的出气端和PID检测器相连通，所述PID检测器、所述真空泵均和主控制器电性连接，所述主控制器还电性连接有显示器。

本实用新型上述技术方案提供的基于PID技术的VOCs吸附材料在线吸附效率检测装置，通过设置的第一采样气路来采集吸附箱前端的废气，通过设置的第二采样气路来采集吸附箱后端的废气，之后通过PID检测器分别对第一采样气路中采集的废气以及第二采样气路中采集的废气进行检测，主控制器根据两次检测数值进行吸附箱中吸附材料的吸附效率的计算，并将结果显示在显示器上，从而可以直观的显示出吸附材料的吸附效率及净化结果，便于工作人员确定吸附材料是否需要更换。

另外，本实用新型上述技术方案提供的基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置还具有如下技术特征：

作为本实用新型的一种优选方案，在所述真空泵的出气端通过管路和检测转子流量计一端相连通，所述检测转子流量计的另一端和所述PID检测器相连通。

作为上述优选方案的改进，在所述真空泵的出气端还通过管路和排空转子流量计一端相连通，所述排空转子流量计的另一端直接排空。

作为本实用新型的另一种优选方案，在所述第一采样气路和所述第二采样气路中均连接有滤尘器。

作为上述优选方案的改进，在所述第一采样气路中还连接有气水分离器，所述气水分离器位于所述滤尘器前端。

作为本实用新型的又一种优选方案，在所述真空泵前端设置有电磁三通阀，所述电磁三通阀和所述主控制器电性连接，所述第一采样气路和所述电磁三通阀的接口一相连通，所述第二采样气路和所述电磁三通阀的接口二相连通，所述真空泵的进气端和所述电磁三通阀的接口三相连通。

作为本实用新型的又一种优选方案，所述第二采样气路的数量多于一条，每条所述第二采样气路均和所述电磁三通阀的接口二相连通，在每条所述第二采样气路的中还设置有电磁阀，每个所述电磁阀均和所述主控制器电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型通过将PID检测器应用于吸附材料的净化效率检测，利用PID检测器具有的量程大、抗干扰能力强、响应度高的特点，可以对高温、高湿的废气进行稳定检测；

2、本实用新型在使用时，无论是单吸附箱还是多吸附箱，均由一个PID检测器进行检测，避免了因紫外线灯光源衰减、表面污染及电路噪声、漂移等带来的检测误差，有效提高了检测的准确性；

3、本实用新型通过可以对吸附箱净化前后测量数值进行比较，并计算出多组净化效率值，从而可以根据净化效率值进行吸附材料吸附效果的判断，有效避免误判情况的发生，提高了吸附效果判断的准确性，从而可以准确对吸附材料进行更换，避免了吸附材料更换过早导致运营费用增加或者更换过晚导致排放超标情况的出现；

4、本实用新型针对多吸附箱时，可以准确检测每个吸附箱中吸附材料的在线净化效率，准确判断需要更换或处理的吸附箱，使用非常方便；

5、本实用新型经过实验室检测、应用现场运行均有很好的使用效果，并且全套装置成本低，有利于进行市场推广。

附图说明

图1是本实用新型的实施例一的结构示意图；

图2是图1中加入气水分离器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一的显示器显示界面；

图4是本实用新型的实施例二的结构示意图；

图5是本实用新型实施例二的显示器显示界面。

其中，图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1第一采样气路、2第二采样气路、3电磁三通阀、4真空泵、5排空转子流量计、6检测转子流量计、7PID检测器、8主控制器、9滤尘器、10气水分离器、11显示器、12电磁阀。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图1至图5的描述本实用新型的一些实施例。

实施例一：

如图1所示，基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置，包括一条用于连接吸附箱前端取气点的第一采样气路1以及一条用于连接吸附箱后端取气点的第二采样气路2，其中，第一采样气路1和电磁三通阀3的接口一相连通，第二采样气路2和电磁三通阀3的接口二相连通，电磁三通阀3的接口三和真空泵4的进气端相连通，真空泵4的出气端通过管路分别连接有检测转子流量计6和排空转子流量计5，在检测转子流量计6的出气端通过管路和PID检测器7的进气口相连接。需要说明的是，PID检测器7进行检测时需要在一定的流量下进行，为了保证PID检测器7中的流量充足，可以使真空泵4的流量大于PID检测器7所需流量，这样就可以保证通过检测转子流量计6进入PID检测器7中的气体流量充足，而多余的气体则会通过排空转子流量计5排到空气中。具体地，在第一采样气路1和第二采样气路2中均连接有滤尘器9，通过滤尘器9可以有效滤除经过第一采样气路1和第二采样气路2中的废气中的固定颗粒物，减小对VOCs分子检测的影响。

PID检测器7、真空泵4以及电磁三通阀3均与主控制器8电性连接，同时主控制器8还电性连接有显示器11。需要说明的是，主控制器8以及显示器11可以为独立设置的，也可以采用整套净化吸附设备的主控制器以及显示器进行连接使用。

在使用时，首先将第一采样气路1连接到吸附箱前端取气点，将第二采样气路2连接到吸附箱后端取气点。之后通过主控制器8可以控制电磁三通阀3的接口一打开，同时控制真空泵4启动，此时即可在真空泵4的作用下，将吸附箱前端取气点的吸附前VOCs废气吸进第一采样气路1，之后吸附前VOCs废气通过电磁三通阀3以及真空泵4分别进入检测转子流量计6以及排空转子流量计5，进入检测转子流量计6的吸附前VOCs废气最终经过PID检测器7的进气口进入PID检测器7内部，经过PID检测器7检测后释放到空气中，而进入排空转子流量计5的吸附前VOCs废气则直接从排空转子流量计5的出气端排出到空气中。PID检测器7对吸附前VOCs废气进行检测后将检测的VOCs浓度数值通过模拟量或通信协议传输给主控制器8，并在显示器11上显示，此时即为吸附前VOCs浓度值。主控制器8控制电磁三通阀3的接口一打开固定时间后闭合，之后控制电磁三通阀3的接口二打开，此时将吸附箱后端取气点处的吸附后VOCs废气吸进第二采样气路2，进入第二采样气路2的吸附后VOCs废气最终进入PID检测器7内部进行检测，并将此时的VOCs浓度数值传输给主控制器，并在显示器11上显示，此时即为吸附后VOCs浓度值，同时主控制器8会根据两次分时检测的数值计算出吸附箱中的吸附材料的净化效率，并将其显示在显示器11上。之后在主控制器8的控制下持续进行检测，得出6组检测，得出6组净化效率值，并显示在显示器11上，显示器11的显示结果如图3所示，根据6个净化效率值中较一致的数值进行平均，从而判定处吸附箱中吸附材料的吸附效果及净化效率，当净化效率在30％以下时，应及时对吸附材料进行处置。

需要说明的是，在使用时，由于吸附材料的净化效果是一个渐变的过程，因此，主控制器8根据编程设置，可以每天进行一轮定时或不定时检测，每轮检测持续时间优选1小时，也可以根据实际工况延长或缩短检测持续时间；同时每轮检测时，采集吸附前VOCs废气的时间以及吸附后VOCs废气的时间相同，并且均需持续一段时间，优选3-5分钟，也可以根据实际工况进行适当延长或缩短；具体需要检测的组数不局限于6组，可以根据实际工况进行自行设定；需要更换吸附材料时的净化效率阈值也可以根据实际工况进行确定，不局限于30％以下。

在一种较佳的实施例中，当吸附箱前端的吸附前VOCs废气中的水汽过大时，如图2所示，在第一采样气路1中连接气水分离器10，并使气水分离器10位于滤尘器9的前端，通过气水分离器10后，吸附前VOCs废气中的水汽即可得到有效去除，去除水汽后的废气则会进入滤尘器9中进行固体颗粒物滤除。

实施例二：

如图4所示的基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置，和实施例一的区别在于，在本实施例中第二采样气路2的数量多于一条，并且每条第二采样气路2均和电磁三通阀3的接口二相连通，具体地，每条第二采样气路2可以连接到多通阀的支路中，然后将多通阀的干路和电磁三通阀3的接口二进行连通。在每条第二采样气路2中还设置有电磁阀12，每个电磁阀12均和主控制器8电性连接，从而通过主控制器8可以控制每个电磁阀12的开启与闭合。

在使用时，首先将第一采样气路1连接到多个吸附箱前端的干路中的取气点上，之后将每条第二采样气路2分别连接到一个吸附箱后端的支路中的取气点上。通过主控制器8可以控制电磁三通阀3的接口一打开，同时控制真空泵4启动，此时即可在真空泵4的作用下，将多个吸附箱前端的吸附前VOCs废气吸进第一采样气路1中，进入第一采样气路1中的吸附前VOCs废气经过电磁三通阀3、真空泵4分别进入检测转子流量计6以及排空转子流量计5，进入检测转子流量计6的吸附前VOCs废气最终经过PID检测器7的进气口进入PID检测器7内部，经过PID检测器7检测后释放到空气中，而进入排空转子流量计5的吸附前VOCs废气则直接从排空转子流量计5的出气端排出到空气中。PID检测器7对吸附前VOCs废气进行检测后将检测的VOCs浓度数值通过模拟量或通信协议传输给主控制器8，并在显示器11上显示，此时即为吸附前VOCs浓度值。主控制器8控制电磁三通阀3的接口一打开固定时间后闭合，之后控制电磁三通阀3的接口二以及一个电磁阀12开启固定时间，从而使该电磁阀12对应的吸附箱后端取气点中的吸附后VOCs废气进入第二采样气路2，并最终进入PID检测器7内部进行检测，并将此时的VOCs浓度数值传输给主控制器8，并在显示器11上显示，此时即为吸附后VOCs浓度值，同时主控制器8会根据两次分时检测的数值计算出该吸附箱中的吸附材料的净化效率，并将其显示在显示器11上。再之后，主控制器8控制另一个电磁阀12开启固定时间，从而使此电磁阀12对应的吸附箱中吸附后VOCs废气得以检测，并将检测后的VOCs浓度竖直传输给主控制器8，并显示在显示器11上，同时显示出此吸附箱对应的净化效率。显示器11上的显示结果如图5所示，根据显示器11上显示的每个吸附箱对应的净化效率值可以准确知道其内部的吸附材料的吸附效果及净化效率，从而判断其内部的吸附材料是否需要进行更换。

需要说明的是，设置的第二采样气路2的数量和需要检测的吸附箱的数量相同，并且吸附箱的数量为多个，可以为2个、3个或更多；主控制器8控制进行检测每个吸附箱内的吸附材料净化效率后即为完成一组检测，之后可以根据实际工况，设定一轮检测的持续时间以及每轮检测进行的组数等参数。

本实用新型可以针对多种VOCs吸附材料进行净化效率检测，例如：活性炭、活性炭纤维、分子筛以及硅胶等吸附材料。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型中，术语“上部”、“下部”、“左”、“右”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置，其特征在于：包括一条用于连接吸附箱前端取气点的第一采样气路(1)以及一条用于连接吸附箱后端取气点的第二采样气路(2)，所述第一采样气路(1)和所述第二采样气路(2)均和真空泵(4)的进气端相连通，所述真空泵(4)的出气端和PID检测器(7)相连通，所述PID检测器(7)、所述真空泵(4)均和主控制器(8)电性连接，所述主控制器(8)还电性连接有显示器(11)。

2.根据权利要求1所述的基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置，其特征在于：在所述真空泵(4)的出气端通过管路和检测转子流量计(6)一端相连通，所述检测转子流量计(6)的另一端和所述PID检测器(7)相连通。

3.根据权利要求2所述的基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置，其特征在于：在所述真空泵(4)的出气端还通过管路和排空转子流量计(5)一端相连通，所述排空转子流量计(5)的另一端直接排空。

4.根据权利要求1所述的基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置，其特征在于：在所述第一采样气路(1)和所述第二采样气路(2)中均连接有滤尘器(9)。

5.根据权利要求4所述的基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置，其特征在于：在所述第一采样气路(1)中还连接有气水分离器(10)，所述气水分离器(10)位于所述滤尘器(9)前端。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置，其特征在于：在所述真空泵(4)前端设置有电磁三通阀(3)，所述电磁三通阀(3)和所述主控制器(8)电性连接，所述第一采样气路(1)和所述电磁三通阀(3)的接口一相连通，所述第二采样气路(2)和所述电磁三通阀(3)的接口二相连通，所述真空泵(4)的进气端和所述电磁三通阀(3)的接口三相连通。

7.根据权利要求6所述的基于PID技术的VOCs吸附材料在线效率检测装置，其特征在于：所述第二采样气路(2)的数量多于一条，每条所述第二采样气路(2)均和所述电磁三通阀(3)的接口二相连通，在每条所述第二采样气路(2)的中还设置有电磁阀(12)，每个所述电磁阀(12)均和所述主控制器(8)电性连接。

Images