一种超氧纳米微气泡治理有机废气的工作系统和工作方法与流程

本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种超氧纳米微气泡治理有机废气的工作系统和工作方法。

背景技术：

工业生产中排放的vocs是工业有机废气的主要成分，也是造成大气污染、雾霾天气和危害人体健康的罪魁祸首。轻则使人头昏、眩晕、恶心，重则导致再生障碍性贫血、白血病、致突变、致癌危及生命。随着环保部门排放标准的陆续颁布实施，以及vocs排污收费制度的制定，vocs的治理行业将进入了发展的快车道。目前在实际应用中较多的有热破坏法、吸咐法、uv光催化法等。其中热破坏法多数情况下，有机物浓度较低，不足以在没有辅助燃料时燃烧，存在产生二恶英二次污染的环境风险；吸咐法缺点是设备庞大，流程复杂，当废气中有胶粒物质或其他杂质时，吸附剂易中毒，需要再生；现有技术中并没有相应的集成化程度高的有机废气处理装置。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种超氧纳米微气泡治理有机废气的工作系统和工作方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种超氧纳米微气泡治理有机废气的工作系统，其特征在于，包括：plc控制器、温度传感器、压力传感器、超氧纳米微气泡反应器、风机和液晶显示器；

plc控制器温度信号采集端连接温度传感器信号输出端，plc控制器压力信号采集端连接压力传感器信号输出端，plc控制器反应器工作端连接超氧纳米微气泡反应器信号端，plc控制器风机控制端连接风机信号端，plc控制器显示信号端连接液晶显示器信号端。其中该超氧纳米微气泡反应器为现有产品，在此不再赘述。通过plc控制器设置简单的数据采集程序，对温度和压力进行判断，从而进行废气处理，该电路设计合理，成本低廉，在同行业中处于领先地位。

所述的超氧纳米微气泡治理有机废气的工作系统，优选的，所述风机包括：引风风机和废气排放风机；

plc控制器引风信号端连接引风风机工作信号端，plc控制器排放信号端连接废气排放风机工作信号端。通过引风风机和废气排放风机对有机废气处理设备进行引风和废气排放。

所述的超氧纳米微气泡治理有机废气的工作系统，优选的，包括：三相电源输出端连接变频器电源输入端，变频器电源输出端连接引风风机供电端，三相电源输出端还连接废气排放风机供电端，三相电源输出端还连接整流器输入端，整流器输出端连接加热电阻丝，所述加热电阻丝用于给超氧纳米微气泡反应槽加热。

所述的超氧纳米微气泡治理有机废气的工作系统，优选的，还包括：三相电源输出端连接第一变压器输入端，在三相电源l2端和第一变压器输入端之间连接第一熔断器，第一变压器第一输出端连接第二熔断器一端，第二熔断器另一端连接第一工作指示灯一端，第一变压器第二输出端分别连接设备工作开关一端和第一工作指示灯另一端，设备工作开关另一端分别连接启停继电器常开触点一端和重置开关一端，启停继电器常开触点另一端接地，重置开关另一端分别连接启停继电器线圈一端和第二工作指示灯一端，第二工作指示灯另一端连接启停继电器线圈另一端。

所述的超氧纳米微气泡治理有机废气的工作系统，优选的，还包括：三相电源还连接第二变压器输入端，第二变压器输入端和三相电源之间连接第三熔断器，第二变压器第一输出端连接第四熔断器一端，第四熔断器另一端连接开关电源第一输入端，第二变压器第二输出端连接开关电源第二输入端，连接plc控制器继电器控制端。

所述的超氧纳米微气泡治理有机废气的工作系统，优选的，还包括：三相电源输出端连接第三变压器输入端，第三变压器和三相电源之间连接第五熔断器，第三变压器第一输出端连接第六熔断器一端，第六熔断器另一端连接整流桥第一输入端，第三变压器第二输出端连接整流桥第二输入端。

本发明还公开一种超氧纳米微气泡治理有机废气的工作系统的工作方法，包括如下步骤：

s1，工作电源接通后，开启启停继电器，控制第一继电器接通变频器开始工作，变频器调整工作频率使引风风机抽取有机废气，plc控制器发送变频指令到变频器，设置若干档位对引风风机进行调节，从而获取不同浓度的有机废气进行废气处理，在第一继电器接通的同时，第二继电器接通废气排放风机进行排气操作，第三继电器接通加热电阻丝，所述加热电阻丝对废气处理设备的超氧纳米微气泡装置进行加热，在最初阶段，通过调节变频器降低引风风机转速，通过引风风机吸入少量有机废气，在有机废气处理设备的罐体中设置吸收液，将吸收液和有机废气进行充分接触，所述吸收液为0.01％-15％的直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵的三种混合物，其余为纯净水，将吸收液通过密封喷淋方式对有机废气进行喷洒，过滤掉粉尘和杂质，将废液经过沉淀后进行回收；通过提升泵将吸收液举升到有机废气处理设备中部，通过第一雾化喷头对有机废气处理设备罐体内部的有机废气进行喷淋，经过吸收液过滤后的所吸入的少量有机废气，与吸收液中的化学物质充分混合形成一定活性之后，调节变频器的频率增加引风风机所吸入的有机废气，从而进行正常的有机废气处理过程；

s2，通过有机废气处理设备的负离子发生器产生臭氧负离子，负离子发生器排气口安装在有机废气处理设备罐体上部，所述罐体内部采用分隔式结构，分为上中下三层，下层为有机废气与吸收液混合层，中层为经过混合后的有机废气与臭氧负离子反应层，上层为反应之后的净化层；所述负离子发生器排气口安装在有机废气处理设备罐体中层，在上层、中层和下层之间设置联通管道，每层之间的管道设置电磁阀进行开启和关闭，在开启有机废气处理设备时，同时开启整流器，从而对加热电阻丝进行加热操作，通过温度传感器获取中部罐体内部温度数据，实时监测罐体内部温度，当达到设定温度阈值时，温度传感器发送温度信号到温度控制器，温度控制器发送断电指令到加热电阻丝，切断加热电阻丝电源，停止供热，通过压力传感器获取罐体内部压力值，使压力值始终保持在设定的压力阈值范围之内，当压力值超过设定压力阈值范围时，压力传感器获取相应的压力信号，将压力信号发送到压力控制器，压力控制器从而控制引风风机，先减小引风风机吸入废气的浓度，使下层和中层之间联通的电磁阀打开，从而减小中层的压力，此时废气排放风机一直保持恒定的排气功率，为了防止有机废气没有达到标准而加快排出，造成污染，当压力值小于设定压力阈值范围时，通过变频器控制引风风机增加功率，打开下层与中层联通的电磁阀，关闭中层与上层的电磁阀，增加中层压力直到符合设定压力阈值，此时开启中层与上层的电磁阀，电流互感器监测加热电阻丝的电流值，保护加热电阻丝不被烧毁，进气管与第一负离子发生器连接，进气管另一端通过气体混合器连接有机废气处理设备的超氧纳米微气泡反应器；所述反应器为螺旋式反应器，反应器内设有内筒、外筒将超氧纳米微气泡反应器分隔成进气腔室、内环形腔室、外环形腔室；内筒固定在反应器的下底板上，内筒里侧为进气腔室，与雾化喷头喷射的吸收液混合；外筒固定在反应器的上面板上，内筒与外筒之间形成内环形腔室，且反应器的上面板上均匀分布有第二负离子发生器，第二负离子发生器与内环形腔室连通；外筒与反应器的筒壁之间形成外环形腔室，且超氧纳米微气泡反应器的下底板上均匀分布有第三负离子发生器，第三负离子发生器与外环形腔室连通；各腔室内设有重整催化剂；外环形腔室上端的两侧设有合成气出口；

s3，通过中层的超氧纳米微气泡反应器将臭氧与有机废气充分混合，中层为双层设置，即中层设置套筒，在套筒圆心设置旋转轴，旋转轴和套筒通过若干连接柱连接，在套筒内部设置若干超氧纳米微气泡发生器，进行臭氧和有机废气混合过程中，套筒旋转工作，超氧纳米微气泡发生器持续工作，当有机废气加入过快时，通过流量传感器判断有机废气是否超量，当流量传感器检测到流量信号超量时，发送流量信号到流量控制器，流量控制器控制中层和下层联通的电磁阀，如果超量关闭中层和下层联通的电磁阀，在套筒的高速旋转过程中，臭氧离子和有机废气进行充分混合，促使其形成化合之后的残渣，经过离心作用而被甩离在套筒的内壁，而不会飞溅到罐体之上，从而保护罐体不被侵蚀，经过套筒收集残渣之后，沿残渣沟槽流入罐体侧壁，在中层罐体侧壁设置收纳室，定期开启收纳室进行清理，超氧纳米微气泡发生器排出的气体依次经过每个反应槽，每个反应槽上方均设置增氧系统出气口；

s4，废气排放风机将达标气体排出时，经过上层的净化层，在净化层中有机废气已经通过反应层将有毒物质进行充分吸附，洁净的气体通过废气排放风机的管道连接外界，此时在外接排风口处安装有害气体检测装置，如果检测超出规范的杂质浓度阈值，则有害气体检测装置向plc控制器发出检测信号，plc控制器判断之后进行报警操作，同时如果排放的废气超标，变频器减小频率，引风风机降低有机废气的进气速度，通过第三继电器导通后，继续对加热电阻丝进行通电，提高罐内温度，同时负离子发生器增加臭氧离子释放浓度，使臭氧离子和有机废气充分混合，将混合后的废气通过中层套筒的离心作用提高混合的充分性，将反应之后的废气开启中层和上层联通的电磁阀，排放到净化层，在净化层设置若干第二雾化喷头，对废气进行再次喷淋，第二无法喷头喷出的为吸收液，对经过反应之后的废气进行再次净化，从而排出有机废气处理设备罐体之外。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

该超氧纳米微气泡治理有机废气的工作系统和工作方法，电气化程度高，使用方便，不易老化，可处理多种有机废气(包括甲苯、乙酸乙酯、环丙酮、nmp等)；在设备运行中，不使用中和剂、覆盖剂等化学物品，节省了大量原材料。

本发明的工作方法能够使有机废气的到充分反应，从而排出符合要求的气体，该工作方法降低了有机废气直接排入大气的风险，提高了空气质量，为大型工业企业节能减排做出了实质性的技术贡献。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明总体示意图；

图2是本发明电路细节图；

图3是本发明电路细节图；

图4是本发明电路细节图；

图5是本发明工作流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，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的具体含义。

如图1所示，本发明公开一种超氧纳米微气泡治理有机废气的工作系统和工作方法，包括：plc控制器、温度传感器、压力传感器、超氧纳米微气泡反应器、风机和液晶显示器；

plc控制器温度信号采集端连接温度传感器信号输出端，plc控制器压力信号采集端连接压力传感器信号输出端，plc控制器反应器工作端连接超氧纳米微气泡反应器信号端，plc控制器风机控制端连接风机信号端，plc控制器显示信号端连接液晶显示器信号端。

所述风机包括：引风风机和废气排放风机；plc控制器引风信号端连接引风风机工作信号端，plc控制器排放信号端连接废气排放风机工作信号端。

还包括：光电往复式检测传感器，plc控制器运动信号端连接光电往复式检测传感器信号控制端。plc通过光电往复式检测传感器实时检测风机是否正常工作

如图2所示，优选的，包括：三相电源输出端连接变频器电源输入端，变频器电源输出端连接引风风机供电端，三相电源输出端还连接废气排放风机供电端，三相电源输出端还连接整流器输入端，整流器输出端连接加热电阻丝，所述加热电阻丝用于给超氧纳米微气泡反应槽加热。

还包括：三相电源输出端还连接第一断路器一端，第一断路器另一端连接第一继电器常开触点一端，第一继电器常开触点另一端连接变频器电源输入端。

还包括：三相电源输出端还连接第二断路器一端，第二断路器另一端连接第二继电器常开触点一端，第二继电器常开触点另一端连接废气排放风机供电端。

还包括：三相电源输出端还连接第三断路器一端，第三断路器另一端连接第三继电器常开触点一端，第三继电器常开触点另一端连接整流器输入端。

包括：三相电源接入端安装三相刀闸。

还包括：整流器输出端还连接电流互感器(ct1)。

还包括：plc控制器工作信号端连接变频器工作端，变频器工作端通过瞬时接触器进行变频工作。

如图3所示，三相电源输出端连接第一变压器输入端，在三相电源l2端和第一变压器输入端之间连接第一熔断器，第一变压器第一输出端连接第二熔断器一端，第二熔断器另一端连接第一工作指示灯一端，第一变压器第二输出端分别连接设备工作开关一端和第一工作指示灯另一端，设备工作开关另一端分别连接启停继电器常开触点一端和重置开关一端，启停继电器常开触点另一端接地，重置开关另一端分别连接启停继电器线圈一端和第二工作指示灯一端，第二工作指示灯另一端连接启停继电器线圈另一端；

三相电源还连接第二变压器输入端，第二变压器输入端和三相电源之间连接第三熔断器，第二变压器第一输出端连接第四熔断器一端，第四熔断器另一端连接开关电源第一输入端，第二变压器第二输出端连接开关电源第二输入端，连接plc控制器继电器控制端；

三相电源输出端连接第三变压器输入端，第三变压器和三相电源之间连接第五熔断器，第三变压器第一输出端连接第六熔断器一端，第六熔断器另一端连接整流桥第一输入端，第三变压器第二输出端连接整流桥第二输入端。

优选的，温度传感器采用pt100，压力传感器采用yd31a，流量传感器采用lwq-n，以及光电往复式检测传感器pr-4dn。采用的plc控制器为cpm1a-40cdr-a。

如图4所示，plc控制器温度控制端连接温度控制器信号端，plc控制器压力控制端连接压力控制器信号端，plc控制器流量控制端连接流量控制器信号端，第三设备开关一端连接第一加热器一端，第三设备开关另一端连接第四设备开关一端，第四设备开关另一端连接第三继电器线圈一端，第三继电器线圈另一端连接加热指示灯一端，加热指示灯另一端连接第三继电器常开触点一端，第三继电器常开触点另一端连接第三设备开关一端，第五设备开关一端连接第二加热器一端，第五设备开关另一端连接第六设备开关一端，第六设备开关另一端连接第四继电器线圈一端，第四继电器线圈另一端连接温度指示灯一端，温度指示灯另一端连接第四继电器常开触点一端，第四继电器常开触点另一端连接第五设备开关一端。通过相应的设备开关控制工作系统的不同部件。

如图5所示，本发明还公开一种超氧纳米微气泡治理有机废气的工作系统的工作方法，包括如下步骤：

s1，工作电源接通后，开启启停继电器，控制第一继电器接通变频器开始工作，变频器调整工作频率使引风风机抽取有机废气，plc控制器发送变频指令到变频器，设置若干档位对引风风机进行调节，从而获取不同浓度的有机废气进行废气处理，在第一继电器接通的同时，第二继电器接通废气排放风机进行排气操作，第三继电器接通加热电阻丝，所述加热电阻丝对废气处理设备的超氧纳米微气泡装置进行加热，在最初阶段，通过调节变频器降低引风风机转速，通过引风风机吸入少量有机废气，在有机废气处理设备的罐体中设置吸收液，将吸收液和有机废气进行充分接触，所述吸收液为0.01％-15％的直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵的三种混合物，其余为纯净水，将吸收液通过密封喷淋方式对有机废气进行喷洒，过滤掉粉尘和杂质，将废液经过沉淀后进行回收；通过提升泵将吸收液举升到有机废气处理设备中部，通过第一雾化喷头对有机废气处理设备罐体内部的有机废气进行喷淋，经过吸收液过滤后的所吸入的少量有机废气，与吸收液中的化学物质充分混合形成一定活性之后，调节变频器的频率增加引风风机所吸入的有机废气，从而进行正常的有机废气处理过程；

s2，通过有机废气处理设备的负离子发生器产生臭氧负离子，负离子发生器排气口安装在有机废气处理设备罐体上部，所述罐体内部采用分隔式结构，分为上中下三层，下层为有机废气与吸收液混合层，中层为经过混合后的有机废气与臭氧负离子反应层，上层为反应之后的净化层；所述负离子发生器排气口安装在有机废气处理设备罐体中层，在上层、中层和下层之间设置联通管道，每层之间的管道设置电磁阀进行开启和关闭，在开启有机废气处理设备时，同时开启整流器，从而对加热电阻丝进行加热操作，通过温度传感器获取中部罐体内部温度数据，实时监测罐体内部温度，当达到设定温度阈值时，温度传感器发送温度信号到温度控制器，温度控制器发送断电指令到加热电阻丝，切断加热电阻丝电源，停止供热，通过压力传感器获取罐体内部压力值，使压力值始终保持在设定的压力阈值范围之内，当压力值超过设定压力阈值范围时，压力传感器获取相应的压力信号，将压力信号发送到压力控制器，压力控制器从而控制引风风机，先减小引风风机吸入废气的浓度，使下层和中层之间联通的电磁阀打开，从而减小中层的压力，此时废气排放风机一直保持恒定的排气功率，为了防止有机废气没有达到标准而加快排出，造成污染，当压力值小于设定压力阈值范围时，通过变频器控制引风风机增加功率，打开下层与中层联通的电磁阀，关闭中层与上层的电磁阀，增加中层压力直到符合设定压力阈值，此时开启中层与上层的电磁阀，电流互感器监测加热电阻丝的电流值，保护加热电阻丝不被烧毁；

s3，通过中层的超氧纳米微气泡反应器将臭氧与有机废气充分混合，中层为双层设置，即中层设置套筒，在套筒圆心设置旋转轴，旋转轴和套筒通过若干连接柱连接，在套筒内部设置若干超氧纳米微气泡发生器，进行臭氧和有机废气混合过程中，套筒旋转工作，超氧纳米微气泡发生器持续工作，当有机废气加入过快时，通过流量传感器判断有机废气是否超量，当流量传感器检测到流量信号超量时，发送流量信号到流量控制器，流量控制器控制中层和下层联通的电磁阀，如果超量关闭中层和下层联通的电磁阀，在套筒的高速旋转过程中，臭氧离子和有机废气进行充分混合，促使其形成化合之后的残渣，经过离心作用而被甩离在套筒的内壁，而不会飞溅到罐体之上，从而保护罐体不被侵蚀，经过套筒收集残渣之后，沿残渣沟槽流入罐体侧壁，在中层罐体侧壁设置收纳室，定期开启收纳室进行清理，超氧纳米微气泡发生器排出的气体依次经过每个反应槽，每个反应槽上方均设置增氧系统出气口；

s4，废气排放风机将达标气体排出时，经过上层的净化层，在净化层中有机废气已经通过反应层将有毒物质进行充分吸附，洁净的气体通过废气排放风机的管道连接外界，此时在外接排风口处安装有害气体检测装置，如果检测超出规范的杂质浓度阈值，则有害气体检测装置向plc控制器发出检测信号，plc控制器判断之后进行报警操作，同时如果排放的废气超标，变频器减小频率，引风风机降低有机废气的进气速度，通过第三继电器导通后，继续对加热电阻丝进行通电，提高罐内温度，同时负离子发生器增加臭氧离子释放浓度，使臭氧离子和有机废气充分混合，将混合后的废气通过中层套筒的离心作用提高混合的充分性，将反应之后的废气开启中层和上层联通的电磁阀，排放到净化层，在净化层设置若干第二雾化喷头，对废气进行再次喷淋，第二无法喷头喷出的为吸收液，对经过反应之后的废气进行再次净化，从而排出有机废气处理设备罐体之外。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。