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对尾气处理系统工艺安全技术的相关分析

作者: 发布时间:2019-11-12 11:35:53 阅读: 126 次

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对尾气处理系统工艺安全技术的相关分析

 

摘要:尾气处理在现代工业生产活动、交通行业中得到广泛重视,其处理系统工艺安全也引发了普遍关注。基于此,本文以尾气处理系统工艺安全技术要点作为切入点,予以简述,再以此为基础,重点分析安全技术实现,给出实现思路、核心技术和工作流程等内容,并通过模拟分析论证上述理论,为后续工作提供参考。

关键词:尾气处理系统工艺安全自动化;智能技术

 

前言:尾气处理系统是指在催化剂的作用下使尾气得到净化,以减轻对环境的污染的工作系统,主要面向化工生产、涂料工业、钢铁制造、油漆厂、喷漆车间等提供服务,重点治理对象则包括丙酮、丁酮、丁醇、甲醇、乙醚等。因部分尾气带有一定的危险性,尾气处理系统工艺安全也得到广泛重视,加以分析意义突出。

1.尾气处理系统工艺安全技术要点

1.1精准化

    尾气处理系统的工作一般为实时进行,工艺安全问题也存在于尾气处理的各个环节,对安全隐患进行处理,必须满足精准化基本要求,能够在安全隐患或安全问题出现的瞬间予以精准处理,满足安全要求。如丙酮具有挥发性,可危及工作人员的健康,同时该品易燃,存在多种风险。在进行含丙酮废气的处理时,应确保能够随时精准察觉其泄露问题、浓度异常增加问题,以便给予处理,避免安全隐患和问题。

1.2自动化

    自动化是为其处理系统工艺安全技术的基本要求,考虑到为其处理工作往往是持续的,安全工作也必须能够同步匹配尾气处理需要,这要求其能够进行自动化作业,或者至少实现半自动化。如针对甲醛进行的检测,在涂料工业中极为重要,各工业企业均会对尾气做净化处理后排放。由于生产活动使持续进行的,甲醛的产生也是持续的,当尾气处理系统出现故障,导致甲醛处理失效甚至泄漏时,既需要给予精准定位,也需要通过应急手段快速进行处理,至少能够发出警报使问题得到察觉。

1.3高效化

    高效化是指尾气处理系统工艺安全技术,能够在短时间内完成安全问题识别、处理,避免危险发生或扩大[1]。如丙酮、丁酮均可能导致化工事故甚至火灾,当对应气体产生量过大,无法通过尾气处理系统予以处理,或挥发到空气中快速富集时,依靠警报提醒人员处理,可能无法避免安全问题。可借助安全技术启动应急设备,实现危险元素的控制,高效率消除安全隐患。

2.尾气处理系统工艺安全技术的实现

2.1尾气处理系统工艺安全技术实现思路

    思路上看,尾气处理系统工艺安全技术的实现,依然强调对现有技术的继承和优化,就不完善的环节做针对性加强。如现有的危险气体测定设备,能够在尾气处理系统启动时同步投入作业,并针对发现的安全问题及时进行报警。但大部分设备的功能也均局限于此,其执行结构无法发挥解决问题的作用。本次研究拟通过有线通信和智能技术等现代技术作为依托,设计一款能够精准捕捉安全问题和隐患,同步进行报警和应急处理的装置。装置的一切通信行为均为有线式,更大限度降低生产设备通信所受的电磁干扰,也避免对作业机械产生电磁干扰。装置利用传感器进行安全问题的收集,并通过PLC逻辑控制器、CAN总线系统实现多个环节、多个区域的同步工作和分步控制,通过智能设备进行问题辨识和指令下达,保证尾气处理系统工艺安全技术的高效实现。

2.2核心技术

    新装置的核心技术包括PLC技术、CAN总线技术、智能技术、传感器技术以及有线通信技术。PLC技术主要负责执行逻辑运算、顺序控制等基本操作,保证装置工作的有序性。CAN总线技术可实现不同指令的同步处理,指令之间不会出现互扰和混乱情况,从而提升装置工作的覆盖面。智能技术为装置的核心技术,实现默认程序的记忆,可对传感器收集所获信息进行快速辨识和匹配分析,使安全隐患和问题得到快速察觉。传感器技术是装置执行元件之一,主要负责了解尾气处理系统的实时工作态势,并将收集所获信息实时反馈给智能模块进行辨识。有线通信技术复杂实现各个部位的物理连接,并使不同指令信息得到快速传递、执行,避免无线通信模式下的电磁干扰问题[2]

2.3工作流程

新装置的拓扑结构为智能辨识器、逻辑控制器、执行元件、通信元件以及辅助设备。以对丙酮的检测为例,厂方内设有尾气处理设备,生产活动产生的尾气均通过设备进行统一收集和处理。将安全装置固定于尾气处理设备处,并保证装置的执行元件(含处理器和传感器)与尾气处理设备实现物理连接。安全装置和尾气处理设备可同步启动,采取并联方式实现灵活控制。在处理丙酮的过程中,尾气处理系统无异常,安全装置不作业;尾气处理系统出现异常,则由安全装置进行识别和处理。如尾气处理系统在安全工作模式下的内部气压为S千帕,实际工作中其内部气压应是围绕S数值上下波动的,呈现为一个非线性变化的数集:

S=[S-n……S-2;S-1;S;S1;S2……Sn]

数集中SnS-n为气压变化的更大值和最小组,构成了安全工作参数范围。将该范围值输入到智能设备中实现记忆。当传感器收集的尾气处理系统气压信息小于S-n时,表明系统可能出现密封性不足的问题,丙酮很可能泄露。智能设备通过CAN总线系统分别下达报警指令、暂停作业指令和通风指令。以报警指令提醒人员注意安全隐患,以暂停作业指令避免丙酮的进一步泄露和富集,以通风指令增加空气流通速度,降低丙酮密度,保证作业安全。

3.模拟分析

3.1模拟对象和指标

    选取某化工厂作为对象,进行丁酮检测工作的模拟。该厂现有尾气处理系统可以满足每日工作需求,但设备使用年限过长,可能存在密闭性下降问题,尾气和丁酮也可能随之进入厂房中。收集该厂尾气处理系统的基本参数,建立计算机模型进行仿真实验。模拟尾气处理系统出现故障,观察安全装置故障识别次数,了解识别时间以及处理指令的下达情况。

3.2模拟过程和结果

采用参数模拟法,进行180次模拟实验,共分为三个小组,每个小组实验60次。组为轻度丁酮泄露,观察安全装置故障识别次数,了解识别时间以及处理指令的下达率。第二组为间断性丁酮泄露,泄露间隔为20s,观察安全装置故障识别次数,了解识别时间以及处理指令的下达率。第三组为尾气混乱泄露,包括丁酮和其他混合气体,观察安全装置故障识别次数,了解识别时间以及处理指令的下达率。结果见表1

1 模拟实验结果

组别

次数

故障识别次数

识别时间(s

处理指令下达率(%

60

59

2.22

98.33

第二组

60

60

4.06

100.00

第三组

60

60

2.15

100.00

    结果上看,三组执行均比较理想,组出现一次未能识别故障的情况,因参数收集范围过小导致,可通过改善参数收集范围的方式予以解决。三组识别故障的时间均不超过5s,且能够在识别故障后准确下达处理指令,这表明新安全装置具有良好的应用价值和可行性,可保证尾气处理系统工艺安全

总结:综上,尾气处理系统在现代社会中价值突出,其工艺安全技术也可实现进一步优化。尾气处理系统工艺安全技术要点包括精准化、自动化、高效化三个方面,其实现则借助智能技术、通信技术,并以传统的便携式尾气处理系统作为依托。模拟分析表明,新系统能够满足尾气处理系统工艺安全要求,可予以推广。

参考文献:

[1]郭江辉.医药化工业中原料药生产尾气处理系统设计[J].化工设计通讯,2018,44(07):210.

[2]秦洪岩.火驱开发过程中尾气状况分析及治理[J].油气田地面工程,2016,35(08):102-104.