智能化废气治理溶剂回收系统.pdf

本发明涉及一种智能化废气治理溶剂回收系统，对排放的废气采用活性炭气固吸附、升温脱附法达到废气治理和溶剂回收的目的；整个过程由PLC实现自动控制，并配有触摸屏实现流程动态显示和人机互交。

1、  一种智能化废气治理溶剂回收系统，整个过程由PLC实现自动控制，并配有触摸屏实现流程动态显示和人机互交，对排放的废气采用活性炭气固吸附、升温脱附法达到废气治理和溶剂回收的目的。

2、  如权利要求1所述的系统，其特征在于由涂层机排出的溶剂废气连接至集气总管，在每个集气总管末端装有智能可燃气体探测器。探测到的废气浓度信号变送到PLC采集系统与“标定的废气浓度上限值和爆炸极限值”进行比对，废气浓度达到上限值时会发出预警信号。

3、  如权利要求1所述的系统，其特征在于，废气经集气总管进入安全窗，安全窗设有上、下二个自动活动风门。采用蒸汽过热装置达到高沸点溶剂脱附的要求，PLC通过电磁阀启动旋转气缸，瞬间打开安全窗上面的上风门，同一时间会关闭安全窗下风门，废气从安全窗排出。

4、  如权利要求3所述的系统，其特征在于，废气进入安全窗下面的活动风门进入除尘器除尘，经过除尘过滤后的废气为满足具备活性炭最佳吸附温度。废气经过一级、二级串片式风冷却器进行降温，降温源是采用冷却塔循环水接至风冷却器达到降温要求，降温后的废气通过引风机把废气从吸附罐上部“进气口”通过直管送入吸附罐吸附床底部。

5、  如权利要求1所述的系统，其特征在于，废气由横梁、栅条、钢丝网组成的堆有活性炭吸附床下面吸附后，从吸附罐上部经排气口排出。

6、  如权利要求2所述的系统，其特征在于，每一个排气口装有智能气体浓度探测器，探测器测到的浓度信号值变送到PLC采集系统与“排放标定值”比对，由PLC实现对吸附时间、脱附时间、脱附温度的优化控制。

7、  如权利要求2所述的系统，其特征在于，当探测器测到排放浓度超标时，浓度信号变送到PLC控制系统，通过电磁阀启动气门气缸关闭进、排气门，吸附停止，进入脱附状态，确保废气达标排放。

8、  如权利要求2所述的系统，其特征在于，遇有紧急情况，如前面引风机出现故障或突然停机等，由探测器测到浓度信号到PLC控制系统，通过电磁阀启动旋转气缸瞬间关掉安全窗下面的活动风门、打开安全窗上面的活动风门，暂时把溶剂废气直接从安全窗排出。

9、  如权利要求5所述的系统，其特征在于，吸附罐内下部结构设有横梁，栅条，钢网组成的活性炭堆放床，一般三个吸附罐为一个组合，三个吸附罐的吸附、脱附、再生、待机循环工作均有PLC控制完成。溶剂脱附采用过热蒸汽进行脱附。

10、  如权利要求9所述的系统，其特征在于，脱出的溶剂蒸汽混合物从吸附罐经排液口排入冷凝器进行冷凝，冷凝器是采用冷却塔循环冷却水进行冷却。经冷凝器冷凝后的溶剂和水混合液先进入缓冲器，再进入分离箱。

11、  如权利要求10所述的系统，其特征在于，分离箱内分隔为分离区和溶剂储存区，甲苯分离采用甲苯与水导电率和比重不同的原理进行分离。分离区上装有分离探测器，探测器遇到水时，信号送入PLC控制电磁阀启动气动排水阀把冷凝水排出，冷凝水排完，导电信号中断，排水阀关闭。

12、  如权利要求11所述的系统，其特征在于，分离区内甲苯到一定高度时，分离箱内隔离板设有溢流孔，甲苯会自动从溢流孔溢出流入溶剂储存区，分离箱溶剂储存区上部装有液位控制器，甲苯升到一定限位时，由PLC控制电磁阀启动气动流量泵把甲苯抽出，进入储罐内储存。每天回收量和累计量数据在PLC触摸屏上会实时显示，并记录存档。

智能化废气治理溶剂回收系统
技术领域
本发明在于既能自动检测、自动控制治理有害废气的达标排放，又能回收废气中溶剂，回收后的溶剂可再利用。
背景技术
在生产防雨、保暖等纺织品面料时，纺织品表面必须涂上一层“薄膜″，该薄膜的原料是由有机合成树脂PVC、PU等经有机溶剂溶解稀释后组成。经溶解稀释后的浆料俗称“涂层胶”，一般甲苯溶剂和高沸点溶剂在涂层胶中占80％左右，还有少量的其它溶剂。
在生产纺织品涂层面料时，将涂层胶通过涂层机涂头、刮刀等工艺将涂层胶均匀的涂在面料上，涂层后的面料进入涂层机烘房进行烘干定型。由于涂层机烘房内温度在130～160℃左右，所以涂在面料上涂层胶中的溶剂会迅速挥发，通过涂层机顶部排气口由引风机把涂层废气排到大气中，从而对人体健康及周围环境造成严重的影响，且造成有机溶剂的浪费。现有的废气治理溶剂回收设备存在以下缺点：现有的设备没有溶剂浓度超值防燃、防爆预警装置，对安全生产带来隐患；现有的设备溶剂脱附没有蒸汽过热装置，对于高沸点溶剂脱附时活性炭中的溶剂脱不出，形成废气吸不进后造成废气超标排放；现有的设备没有废气排放监测控制装置，所以无法完全实现废气的达标排放；现有的设备甲苯与水分离靠手动操作来分离，由于分离前的分离液中的水与甲苯比例是随时变化的，所以很容易把冷凝水与甲苯一起排出，造成二次污染和危险。
发明内容
本发明设计方案，对排放的废气采用活性炭气固吸附、升温脱附法达到废气治理和溶剂回收的目的；整个过程由PLC实现自动控制，并配有触摸屏实现流程动态显示和人机互交。由涂层机排出的溶剂废气连接至集气总管，在每个集气总管末端装有智能可燃气体探测器，探测到的废气浓度信号变送到PLC采集系统与“标定的废气浓度上限值和爆炸极限值”进行比对，废气浓度达到上限值时会发出预警信号，提醒操作人员及时排除故障。然后废气经集气总管进入安全窗，安全窗设有上、下二个自动活动风门。
正常运转时，上面的活动风门是关闭的，下面的活动风门是打开的，此时废气进入安全窗下面的活动风门进入除尘器除尘，经过除尘过滤后的废气为满足具备活性炭最佳吸附温度(这时的废气温度仍在100℃以上)，废气经过一级、二级串片式风冷却器进行降温，降温源是采用冷却塔循环水接至风冷却器达到降温要求，降温后的废气通过引风机把废气从吸附罐上部“进气口”通过直管送入吸附罐吸附床底部，废气经活性炭吸附净化后废气从吸附罐另一端上部经排气口从排气筒排出，由于活性炭随着吸附时间的延长，活性炭的吸附率会逐渐下降。每一个排气口装有智能气体浓度探测器，探测器测到的浓度信号值变送到PLC采集系统与“排放标定值”比对，由PLC对吸附时间、脱附时间、脱附温度实现优化控制；当探测器测到排放浓度超标时，浓度信号变送到PLC控制系统，通过电磁阀启动气门气缸关闭进、排气门(见附图三)，吸附停止，进入脱附状态，确保废气达标排放。
遇有紧急情况，如前面引风机出现故障或突然停机等，废气浓度会迅速上升，由探测器测到浓度信号到PLC控制系统，通过电磁阀启动旋转气缸瞬间关掉安全窗下面的活动风门、打开安全窗上面的活动风门，暂时把溶剂废气直接从安全窗排出(见附图二)，可避免火灾或爆炸事故的发生，确保设备的正常运行和安全生产。
吸附罐内下部结构设有横梁，栅条，钢网组成的活性炭堆放床，一般三个吸附罐为一个组合，三个吸附罐的吸附、脱附、再生、待机循环工作均有PLC控制完成。溶剂脱附采用过热蒸汽进行脱附。脱出的溶剂蒸汽混合物从吸附罐经排液口排入冷凝器进行冷凝，冷凝器是采用冷却塔循环冷却水进行冷却。经冷凝器冷凝后的溶剂和水混合液先进入缓冲器，再进入分离箱。分离箱内分隔为分离区和溶剂储存区，甲苯分离采用甲苯与水导电率和比重不同的原理进行分离。分离区上装有分离探测器，探测器遇到水时，信号送入PLC控制电磁阀启动气动排水阀把冷凝水排出，冷凝水排完，导电信号中断，排水阀关闭。分离区内甲苯到一定高度时，分离箱内隔离板设有溢流孔，甲苯会自动从溢流孔溢出流入溶剂储存区，分离箱溶剂储存区上部装有液位控制器，甲苯升到一定限位时，由PLC控制电磁阀启动气动流量泵把甲苯抽出，进入储罐内储存。每天回收量和累计量数据在PLC触摸屏上会实时显示，并记录存档。
附图说明：
图一为发明结构流程图
图二为安全窗结构图
图三为进、排气门结构图
图四为分离箱结构图
图中：1、集气总管，2、可燃气体探测器，3、安全窗，4、进气口，5、除尘降温箱，6、冷却水塔，7引风机，8进气口，9、汽缸，10、进、排气口气门盖，11、直管，12、活性炭13、吸附床14、排气口15、气体浓度探测器16、蒸汽17、列管式过热器18、导热油炉19、进汽阀，20、排液总管，21、冷凝器，22、缓冲器，23、分离箱，24、分离探针，25、气动排水阀，26、隔离板，27、溢流孔，28、甲苯储存区，29、液位控制器，30、气动流量泵，31、甲苯储罐，32、PLC控制，33、电磁阀，34、压缩空气，201、上风门，202、牵引杆，203、连杆，204、旋转汽缸，205、上箱体，206、进气口，207、下风口，208、下箱体，209、转轴，301、吸附罐，302、上盖，303、汽缸，304、气门盖，305、汽缸筒体，306、进气口，307、密封面。
具体实施方式
本系统(32)PLC控制，图中(1)废气经集气总管，废气浓度超值时，(2)可燃气体探测器把测到的信号变送后送到(32)PLC控制系统，废气浓度达到上限值时会发出预警信号，废气浓度如达到爆炸极限值时，PLC通过(33)电磁阀启动旋转气缸，瞬间打开(3)安全窗上面的上风门，同一时间会关闭安全窗下风门，废气从安全窗排出(见附图--)。
废气从(4)进气口经下风门进入(5)除尘降温箱，降温源由(6)冷却水塔提供循环冷却水达到降温的要求，降温后的废气经(7)引风机把废气送入吸附罐(8)进气口，这时(9)汽缸已打开二端的(10)进、排气口气门盖，通过(11)直管把废气送入由横梁、栅条、钢丝网组成的堆有(12)活性炭(13)吸附床下面，废气经(12)活性炭吸附后，从吸附罐另一端上部(14)经排气口排出。安装在排气口(15)气体浓度探测器测到浓度的信号变送后送到(32)PLC控制系统，与排放“标准值”比对，由PLC实现对吸附时间、脱附时间、脱附温度的优化控制，确保排放废气达标排放。
活性炭吸附达到平衡后进入脱附阶段，(16)蒸汽进入(17)列管式过热器，通过(18)导热油炉循环对蒸汽加热，过热后的蒸汽从(19)进汽阀进入吸附罐进行脱附，脱附前二端(9)气缸已把二端(10)进、排气气门盖关闭，脱附脱出的汽液混合物从排液口排入(20)排液总管，经排液总管进入(21)冷凝器，冷凝器的冷却源是由(6)冷却水塔循环水达到冷却降温的要求，经冷凝后的混合液经(22)缓冲器进入(23)分离箱(见附图四)，(24)分离探针遇到冷凝水时信号送入PLC，从而控制(33)电磁阀打开(25)气动排水阀把冷凝水排出，冷凝水排完，信号中断，排水阀即关闭，停止排水，分离区经分离后的甲苯液位升到一定高度时，从(26)隔离板上的(27)溢流孔溢到(28)甲苯储存区，储存区的甲苯液位升到一定高度时，(29)液位控制器信号送入PLC控制(33)电磁阀打开(30)气动流量泵把甲苯抽出到(31)甲苯储罐内。