一种废气治理系统的制作方法

本实用新型实施例涉及废气治理技术，尤其涉及一种废气治理系统。

背景技术：

废气是指人类在生产和生活过程中排出的有毒有害的气体。特别是化工厂、钢铁厂、制药厂、炼焦厂和炼油厂等涉及人类生活所带来的生活废气的产生，其排放的废气气味大，严重污染环境和影响人体健康。

目前废气治理系统都是非动态调节的，都是从原理上、工艺上去实现节省资源、节能环保。但废气排放量是动态变化的，排放的浓度也是动态变化的。现有技术仅是按照预设值配备废气治理资源，在废气排放量较小或浓度较小时，会导致废气治理系统资源过剩而浪费资源；在废气排放量较大或浓度较大时，可能因废气治理能力不足而导致治理效果不达标。如果按照最大排放量或浓度设置预设值，虽然能满足治理效果达标，但造成更多的资源浪费。

技术实现要素：

本实用新型提供一种废气治理系统，以解决废气治理系统废气治理资源分配不符合废气实际情况的技术问题。

本实用新型实施例提供了一种废气治理系统，包括：废气治理装置、第一废气检测装置、第二废气检测装置以及数据处理及控制装置；

所述第一废气检测装置位于所述废气治理装置的待处理废气进口处，用于检测待处理废气浓度和待处理废气排放量；

所述第二废气检测装置位于所述废气治理装置的已处理废气出口处，用于检测已处理废气浓度和已处理废气排放量；

所述数据处理及控制装置的用于获取待处理废气浓度和待处理废气排放量的第一输入端与所述第一废气检测装置的输出端相连；所述数据处理及控制装置的用于获取已处理废气浓度和已处理废气排放量的第二输入端与所述第二废气检测装置的输出端相连；所述数据处理及控制装置的用于输出根据待处理废气浓度、待处理废气排放量、已处理废气浓度和已处理废气浓度排放量得到的资源分配控制指令的输出端与所述废气治理装置的输入端相连。

可选的，所述数据处理及控制装置包括数据处理单元和控制单元；

所述数据处理单元的用于输出根据待处理废气浓度、待处理废气排放量、已处理废气浓度和已处理废气排放量得到的废气处理效率的输出端与所述控制单元的输入端相连；

所述数据处理单元的第一输入端作为所述数据处理及控制装置的第一输入端；

所述数据处理单元的第二输入端作为所述数据处理及控制装置的第二输入端；

所述控制单元的用于输出根据废气处理效率得到的资源分配控制指令的输出端作为所述数据处理及控制装置的输出端。

可选的，所述废气治理装置包括：催化氧化治理模块、蓄热式有机废气焚烧炉(Regenerative Thermal Oxidizer,RTO)治理模块、等离子法治理模块和生物法治理模块中至少一个；所述废气治理装置包含的各治理模块的输入端作为所述废气治理装置的输入端。

可选的，所述催化氧化治理模块包括至少两个催化氧化治理单元。

可选的，所述等离子法治理模块包括至少两个等离子法治理单元。

可选的，所述生物法治理模块包括至少两个生物法治理单元。

可选的，所述第一废气检测装置包括气体流量检测仪，相应的，所述第二废气检测装置包括气体流量检测仪。

可选的，所述第一废气检测装置包括气体浓度检测仪，相应的，所述第二废气检测装置包括气体浓度检测仪。

本实用新型通过分别在废气治理装置的待处理废气进口和已处理废气出口处设置用于检测待处理废气浓度和排放量的第一废气检测装置和用于检测已处理废气浓度和排放量的第二废气检测装置，并将其输出端与用于分析得到资源分配控制指令的数据处理及控制装置的对应输入端连接，数据处理及控制装置的输出端与用于接收资源分配控制指令的废气治理装置输入端连接，解决了废气治理系统废气治理资源分配不符合废气实际情况问题，有效防止资源浪费，实现废气治理过程自动化、动态化和节能的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种废气治理系统的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种废气治理系统的结构图，本实施例可适用于废气治理过程中的废气治理资源分配情况，该系统具体包括如下结构：

废气治理装置1、第一废气检测装置2、第二废气检测装置3以及数据处理及控制装置4。

第一废气检测装置2位于废气治理装置1的待处理废气进口(图未示)处，用于检测待处理废气浓度和待处理废气排放量。

第二废气检测装置3位于废气治理装置1的已处理废气出口(图未示)处，用于检测已处理废气浓度和已处理废气排放量。

数据处理及控制装置4的用于获取待处理废气浓度和待处理废气排放量的第一输入端5与第一废气检测装置2的输出端6相连；数据处理及控制装置4的用于获取已处理废气浓度和已处理废气排放量的第二输入端7与第二废气检测装置3的输出端8相连；数据处理及控制装置4的用于输出根据待处理废气浓度、待处理废气排放量、已处理废气浓度和已处理废气浓度排放量得到的资源分配控制指令的输出端9与废气治理装置1的输入端10相连。

其中，废气治理装置1，主要是指运用不同工艺技术，通过回收、去除或减少排放尾气的有害成分，达到保护环境和净化空气的一种环保设备，避免环境受到污染。废气治理装置1可以分类为吸收设备、吸附设备、净化设备和治理设备等。本实施例中废气治理装置1可以是上述任一种或者多种分类的组合。

进一步的，废气检测装置用于检测废气信息，包括废气成分、废气含量、废气浓度和废气排放量等。以工业废气检测为例，工业废气检测包括有机废气和无机废气。有机废气主要包括苯及苯系物、烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类等；无机废气主要包括硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、卤素及其化合物等。工业废气根据其排风量、温度、浓度及本身化学物理性质其治理方法各不相同。当然废气检测装置不局限于检测工业废气，还可包括其他类型废气的检测，比如生活废气检测。废气检测的方法可选用但不限定于光离子传感器检测方法、气相色谱仪检测方法或其他检测方法。

在本实施例中，废气检测装置主要用于检测送入废气治理装置1的待处理废气以及废气治理装置进行过废气治理后输出的已处理废气。因此，本实施例中的废气治理系统包括至少两个分别位于待处理废气进口和已处理废气出口的废气检测装置。下面以两个废气检测装置为例，进行示例性描述。

其中，将设置在待处理废气进口处的废气检测装置记为第一废气检测装置2，其用于检测待处理废气浓度和待处理废气排放量，也可用于检测废气成分和废气含量等其他废气信息。将设置在已处理废气出口处的废气检测装置记为第二废气检测装置3，其用于检测已处理废气浓度和已处理废气排放量，也可用于检测废气成分和废气含量等其他废气信息。

一般而言，废气检测装置设置有输出检测数据的输出端，且该输出端与数据处理及控制装置4相连。其中，第一废气检测装置2的输出端6与数据处理及控制装置4的第一输入端5相连，以使数据处理及控制装置4通过第一输入端5获取待处理废气浓度和待处理废气排放量。第二废气检测装置3的输出端8与数据处理及控制装置4的第二输入端7相连，以使数据处理及控制装置通过第二输入端7获取已处理废气浓度和已处理废气排放量。

进一步的，数据处理及控制装置4用于分析对比待处理废气信息(待处理废气浓度和待处理废气排放量)与已处理废气信息(已处理废气浓度和已处理废气排放量)，确定废气治理装置1的废气处理效率，进而生成用于控制废气治理装置1重新分配废气治理资源的资源分配控制指令。其中，该资源分配控制指令包括指示废气治理装置1使用何种废气处理方式的处理方式选择参数，以及各处理方式进行废气处理时具体的控制参数。

具体的，数据处理及控制装置4的输出端9与废气治理装置1的输入端10相连，用于向废气治理装置1输出资源分配控制指令。进一步的，废气治理装置1包括至少一个用于废气治理的治理模块。废气治理装置1通过接收并响应资源分配控制指令，对其内部的治理模块进行选择和配置，以便实现根据当前的废气处理实际情况动态调整废气治理资源，从而实现节能减排的效果。可选的，废气治理装置1、第一废气检测装置2、第二废气检测装置3以及数据处理及控制装置4之间连接方式可以是线缆连接和/或无线连接。

下面对本实施例提供的废气治理系统的工作流程进行描述：在待处理废气经过废气治理装置1的待处理废气进口(图未示)时，第一废气检测装置2检测待处理废气信息，包括待处理废气浓度和待处理废气排放量等(可具体到某特定气体)，并将该待处理废气信息通过第一废气检测装置2的输出端6传输至数据处理及控制装置4的第一输入端5；在待处理废气经过废气治理装置1处理后通过已处理废气出口(图未示)排放时，第二废气检测装置3检测已处理废气信息，包括已处理废气浓度和已处理废气排放量等(可具体到某特定气体)，并将该已处理废气信息通过第二废气检测装置3的输出端8传输至数据处理及控制装置4的第二输入端7；数据处理及控制装置4通过分析对比接收到的待处理废气信息和已处理废气信息，生成用于控制废气治理装置1的资源分配控制指令，通过数据处理及控制装置4的输出端9传输到废气治理装置1的输入端10，废气治理装置1根据接收到的控制命令进行废气治理资源重新分配。通过设置废气治理装置1、第一废气检测装置2、第二废气检测装置3以及数据处理及控制装置4的安装位置和连接关系，进行数据(包括命令)的传递和分析，实现废气治理装置1废气治理资源的动态分配，且全程自动化。

在上述实施例的基础上，第一废气检测装置2包括第一气体流量检测仪，相应的，第二废气检测装置3包括第二气体流量检测仪。

一般而言，气体流量检测仪可以是气体流量计，其具体为靶式流量计、涡街流量计、V锥流量计、一体化孔板流量计或威力巴流量计等。

典型的，第一气体流量检测仪安装于废气治理装置1待处理废气进口(图未示)的管道，用于检测待处理废气排放量。第二气体流量检测仪安装于废气治理装置1已处理废气进口(图未示)的管道，用于检测已处理废气排放量。实际应用中，第一气体流量检测仪和第二气体流量检测仪可以采用相同款式也可以采用不同款式。

在上述实施例的基础上，第一废气检测装置2包括第一气体浓度检测仪，相应的，第二废气检测装置3包括第二气体浓度检测仪。

其中，气体浓度检测仪用于各种工业环境和特殊环境中的多种混合气体浓度检测。例如，气体浓度检测仪可以检测硫化氢、一氧化碳、氧气、二氧化硫、磷化氢、氨气、二氧化氮、氰化氢、氯气、二氧化氯、臭氧和可燃气体等气体。本实施例中，气体浓度检测仪可选择检测一种气体的仪器，如硫化氢浓度检测仪、一氧化碳浓度检测仪和二氧化硫浓度检测仪等；也可以选择同时检测多种气体的仪器，如便携式四合一气体检测仪(用于检测气体尾气浓度，包括一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮和二氧化氮)和卤素浓度检测仪。其具体根据实际废气情况选择气体浓度检测仪。

典型的，第一气体浓度检测仪安装于废气治理装置1待处理废气进口(图未示)的管道，用于检测待处理废气浓度。第二气体浓度检测仪安装于废气治理装置1已处理废气进口(图未示)的管道，用于检测已处理废气浓度。实际应用中，第一气体浓度检测仪和第二气体浓度检测仪可以采用相同款式也可以采用不同款式，但优选的选用相同款式的气体浓度检测仪可以统一测量的标准。

可选的，第一废气检测装置2和第二废气检测装置3还均可设置为气相色谱仪。其中，气相色谱仪是一种对混合气体中各组成成分进行分析检测的仪器，除用于定量和定性分析外，还能测定样品在固定相上的分配系数、活度系数、分子量和瑞盛比表面积等物理化学常数。

本实施例的技术方案，通过分别在废气治理装置的待处理废气进口处和已处理废气出口处分别设置用于检测待处理废气浓度和排放量的第一废气检测装置和用于检测已处理废气浓度和排放量的第二废气检测装置，并将二者的输出端与用于分析得到资源分配控制指令的数据处理及控制装置的对应输入端连接，数据处理及控制装置的输出端与用于接收并响应资源分配控制指令的废气治理装置输入端连接，解决了废气治理系统废气治理资源分配不符合废气实际情况问题，有效防止资源浪费，实现了废气治理过程自动化、动态化和节能的技术效果。

在上述技术方案的基础上，数据处理及控制装置4包括数据处理单元11和控制单元12。

数据处理单元11的用于输出根据待处理废气浓度、待处理废气排放量、已处理废气浓度和已处理废气排放量得到的废气处理效率的输出端13与控制单元12的输入端14相连。

数据处理单元11的第一输入端15作为数据处理及控制装置4的第一输入端5。

数据处理单元11的第二输入端16作为数据处理及控制装置4的第二输入端7。

控制单元12的用于输出根据废气处理效率得到的资源分配控制指令的输出端17作为数据处理及控制装置4的输出端9。

其中，数据处理单元11用于计算废气处理效率，控制单元12用于根据废气处理效率生成资源分配控制命令。

具体的，数据处理及控制装置4的数据处理单元11通过分析对比待处理废气浓度、待处理废气排放量、已处理废气浓度和已处理废气排放量得到的废气处理效率。其中，废气处理效率包括：废气浓度比值和资源权重。废气浓度比值的计算方法可以是计算混合气体的已处理废气浓度与待处理废气浓度的比值，也可以是具体到计算某一种气体的已处理废气浓度与待处理废气浓度的比值。资源权重的计算方式是将待处理废气排放量和已处理废气排放量按照经验统计值分成若干级别，每个级别对应相应的分配资源的权重，其中分配资源的权重用于为废气治理装置1内部的治理模块进行选择和配置控制参数提供参考，如权重越小，对应的废气治理资源就越多。

进一步的，废气处理效率通过数据处理单元11的输出端13传输至控制单元12的输入端14，控制单元12根据接收到的废气处理效率，生成用于控制废气治理装置1的资源分配控制指令，并通过控制单元12的输出端17传输到废气治理装置1的输入端10。其中，可以根据废气浓度比值和资源权重生成资源分配控制指令，也可以只根据废气浓度比值或资源权重生成资源分配控制指令。根据废气浓度比值和资源权重生成资源分配控制指令时，首先根据资源权重确定基本的废气治理资源，再根据废气浓度比值进一步调整，其中如果废气浓度比值包括特定气体的废气浓度比值，则可细化到调整该特定气体对应的废气治理资源。

其中，设置数据处理单元11和控制单元12的功能分离的好处是，如果废气治理装置1的结构发生变化，只需要更改控制单元12便可以实现动态调整废气治理装置1的资源，具有方便维护的技术效果。

在上述技术方案的基础上，废气治理装置1包括：催化氧化治理模块18、RTO治理模块19、等离子法治理模块20和生物法治理模块21中至少一个；废气治理装置1包含的各治理模块的输入端(图未示)作为废气治理装置1的输入端10。

可选的，本实施例中设置废气治理装置1中的治理模块包括但不限于上述模块，且各治理模块之间的气体管道的连接方式可以是并联或串联。串联连接时，通过管道阀门切换选通，可使废气只从开启的治理模块流过，不流经未开启的治理模块。

其中，催化氧化治理模块18采用催化氧化净化技术，主要应用于有机废气治理，是指通过催化剂以空气、氧气、臭氧等为氧化剂进行的氧化反应，把有机废气分子进行分解从而达到净化效果。

其中，RTO治理模块19其原理是在高温下将废气中的有机物(VOCs)氧化成对应的二氧化碳和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，三室RTO废气分解效率达到99％以上，热回收效率达到95％以上。RTO主体结构由燃烧室、蓄热室和切换阀等组成。根据客户实际需求，选择不同的热能回收方式和切换阀方式。

其中，等离子法治理模块20采用低温等离子体技术处理污染物，其原理为：在外加电场的作用下，介质放电产生的大量携能电子轰击污染物分子，使其电离、解离和激发，然后便引发了一系列复杂的物理和化学反应，使复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质，或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害的物质，从而使污染物得以降解去除。因其电离后产生的电子平均能量在10ev，适当控制反应条件可以实现一般情况下难以实现或速度很慢的化学反应变得十分快速。作为环境污染处理领域中的一项具有极强潜在优势的高新技术，等离子体受到了国内外相关学科界的高度关注。

其中，生物法治理模块21采用生物处理技术，其基本工艺流程以生物过滤为例，废气经过一定的除尘、温度和湿度调节，进进生物处理单元，经过微生物的处理，气体可以达标排放。

具体的，通过将包括但不仅仅包括上述不同治理模块进行组合，可以适用于处理不同类型的废气。通过各治理模块共用相同的输入端有利于废气治理装置1在日后的使用过程中，根据实际应用情况进行模块扩展。

进一步的，各治理模块的控制参数可以由资源分配控制指令确定。比如，使用催化氧化治理方式时，当废气处理效率低于预设值范围时，数据处理及控制装置4控制催化氧化治理模块增加催化剂和增大UV紫外线灯光照强度等废气治理资源，以提高治理效率；当废气处理效率高于预值设范围时，数据处理及控制装置4控制催化氧化治理模块减少催化剂和减少UV紫外线灯强度等废气治理资源。

示例性的，为了增强废气治理装置1资源分配的灵活性。本实施例中设置废气治理装置1中的各治理模块均可以包括至少两个单元，且各单元执行与治理模块相同的功能。其中，RTO治理模块19在实际应用中参数调节的灵活性更大，因此，本实施例中RTO治理模块19仅有一个且不包括至少两个单元。

可选的，催化氧化治理模块18包括至少两个催化氧化治理单元(图未示)。

其中，催化氧化治理单元的个数可以根据实际情况设定，且各催化氧化治理单元的气体管道的连接方式可以是并联。各催化氧化治理单元的输入端(图未示)作为催化氧化治理模块18的输入端。具体的，数据处理及控制装置4可以根据废气处理效率确定使用催化氧化治理单元的具体个数以及各催化氧化治理单元的控制参数。通过设置多个催化氧化治理单元可以达到不同程度的催化氧化治理效果。

可选的，等离子法治理模块20包括至少两个等离子法治理单元(图未示)。

其中，等离子法治理单元的个数可以根据实际情况设定，且各等离子法治理单元的气体管道的连接方式可以是并联。各等离子法治理单元的输入端(图未示)作为等离子法治理模块20的输入端。具体的，数据处理及控制装置4可以根据废气处理效率确定使用等离子法治理单元的具体个数以及各等离子法治理单元的控制参数。通过设置多个等离子法治理单元可以达到不同程度的等离子法治理效果。

可选的，生物法治理模块21包括至少两个生物法治理单元(图未示)。

其中，生物法治理单元的个数可以根据实际情况设定，且各生物法治理单元的气体管道的连接方式可以是并联。各生物法治理单元的输入端(图未示)作为生物法治理模块21的输入端。具体的，数据处理及控制装置4可以根据废气处理效率确定使用生物法治理单元的具体个数以及各生物法治理单元的控制参数。通过设置多个生物法治理单元可以达到不同程度的生物法治理效果。

可选的，废气治理装置1还设置有切换模块，切换模块的输入端与废气治理装置1的输入端10相连接，切换模块的输出端与废气治理装置1中各治理模块的输入端连接，且切换模块设置有将废气治理装置1输入端10与各治理模块的输入端的连接线路切断的开关。具体的，切换模块可以根据资源分配控制指令中处理方式选择参数选择性的连通对应的治理模块。

进一步的，包含至少两个单元的治理模块中，还设置有切换开关。该切换开关根据资源分配控制指令中控制参数选择性的开启对应的单元。举例而言，数据处理及控制装置4根据第一废气检测装置2和第二废气检测装置3得到的检测数据确定选择催化氧化治理和等离子法治理方式，且催化氧化治理使用两个催化氧化治理单元，等离子法治理使用三个等离子法治理单元，且设定了各单元在废气治理时采用的控制参数。进一步的，数据处理及控制装置4将包含上述信息的资源分配控制指令发送至废气治理装置1。进一步的，废气治理装置1的切换模块根据资源分配控制指令选择性的连通催化氧化治理模块18和等离子法治理模块20，并将资源分配控制指令下发至上述模块。然后，催化氧化治理模块18的切换开关根据资源分配控制指令选择性的开启两个催化氧化治理单元，并将资源分配控制指令下发至开启的催化氧化治理单元，以使催化氧化治理单元根据资源分配控制指令设置对应的控制参数。等离子法治理模块20的执行流程与催化氧化治理模块18类似，在此不作赘述。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。