一種有毒尾氣PH3安全排放的自動控制技術(shù)

蔡明凡

摘要：磷化氫是糧食工業(yè)使用較多的熏蒸劑，對防治儲藏物害蟲有很好的作用。

但是磷化氫對人體健康危害極大，對于后期過濾排放存在很大問題，本文探討了一種自動控制技術(shù)對磷化氫進(jìn)行自動過濾吸收，簡化了磷化氫的吸收過程，減少了磷化氫對人體的危害，真正意義上實(shí)現(xiàn)了環(huán)保生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：磷化氫；吸收；自動控制

中圖分類號：X7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（C）-0000-00

20世紀(jì)50年代末歐洲首次進(jìn)行磷化氫熏蒸試驗(yàn)，隨后美國和日本也進(jìn)行了類似的研究，1975年磷化氫正式成為糧食工業(yè)可利用的熏蒸劑之一[1]。但由于現(xiàn)在還沒有發(fā)現(xiàn)比其更具優(yōu)越性的可以取代它的新品種，在目前和今后的一定時期內(nèi)，它仍將是人類防治儲藏物害蟲的最重要最常用的手段之一。

1.技術(shù)說明

“磷化氫熏蒸對泰國香米安全儲存的研究”《糧油倉儲科技通訊》2008年第4期曾報道，采用10g/m3高濃度磷化氫熏蒸后，在香米中檢測不到磷化氫殘留。對其食用品質(zhì)指標(biāo)基本不產(chǎn)生影響，但是磷化氫氣體排放屬于大氣污染排放氣體，每次熏蒸磷化氫濃度高達(dá)1500～2000ppm，而中華人民共和國國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值化學(xué)有害因素》（GBZ 2.1-2007）中“4.1 工作場所空氣中化學(xué)物質(zhì)容許濃度，序號：159，中文名：磷化氫（PH3），英文名：Phosphine，化學(xué)文摘號：7803-51-2，職業(yè)接觸限值的最高容許濃度為0.3mg/m3（約0.2ppm）。所以如此高濃度的磷化氫濃度對身體健康危害很大，尤其是在糧庫周邊生活居民[2]。目前國內(nèi)對磷化氫尾氣過濾技術(shù)非常成熟，如次氯酸鹽溶液、水濕法等[3]。這里可以采用一種可編程控制器（PLC）、人機(jī)面板控制系統(tǒng)，對磷化氫尾氣進(jìn)行自動過濾吸收。

2.技術(shù)控制系統(tǒng)

一種自動磷化氫回收安全控制系統(tǒng)，由磷化氫檢測警報系統(tǒng)和磷化氫吸收系統(tǒng)組成，二者聯(lián)鎖控制。中和時，使用15～20%氫氧化鈉溶液。該裝置靈敏度高，空氣中尾氣含量大于0.2ppm即發(fā)出警報、同時啟動中和回收裝置進(jìn)行工作，經(jīng)處理后排空的氣體含氯量小于0.2ppm。這種控制系統(tǒng)，采用PLC控制，人機(jī)面板、觸摸屏顯示，結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠。除電機(jī)、泵等定型設(shè)備外，其余設(shè)備、零部件的材質(zhì)為塑料（也可以是玻璃鋼）。

3.工藝原理說明

本控制系統(tǒng)采用一種化工生產(chǎn)中的氣體吸收裝置，特別是涉及磷化氫尾氣自動控制吸收裝置，包括尾氣吸收塔、風(fēng)機(jī)、循環(huán)泵、吸收液儲罐、尾氣檢測報警器、自動控制柜，所述的磷化氫吸收塔由一、二、三吸收塔組成，吸收液在循環(huán)泵作用下進(jìn)入一、二、三級吸收塔與磷化氫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，在三級吸收塔出口加入尾氣檢測報警系統(tǒng)，其檢測結(jié)果作為自動控制柜判斷四級吸收塔的循環(huán)泵是否工作。

4.結(jié)構(gòu)及工作流程：

（1）本裝置能確保將熏蒸后排出的磷化氫氣體及時吸收，并進(jìn)行無害化處理，當(dāng)有尾氣超標(biāo)泄漏時，安裝在的磷化氫報警儀開始報警，并將信號傳遞到尾氣吸收安全裝置，裝置自動運(yùn)行，風(fēng)機(jī)和泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)。風(fēng)機(jī)將含尾氣氣體由下往上送入吸收塔，泵抽取吸收液由上往下噴淋，含磷化氫氣體在吸收塔填料內(nèi)接觸反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，尾氣逐步經(jīng)過一、二、三級吸收系統(tǒng)，反應(yīng)后的液體回流到溶液箱，經(jīng)過再生后又被抽到吸收塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，不斷循環(huán)使用；環(huán)保過濾尾氣達(dá)標(biāo)后直接排放大氣。

（2）本裝置可以將熏蒸后的磷化氫氣體有效地控制在磷化氫報警系統(tǒng)與磷化氫吸收安全裝置所構(gòu)成的封閉的內(nèi)部系統(tǒng)中處理，不向大氣排放尾氣，直到尾氣排放完全達(dá)標(biāo)，處理磷化氫氣體更徹底。

5.操作步驟：

（1）自動狀態(tài)：

①尾氣過濾時，尾氣報警器顯示值到0.2ppm時報警，這時會觸發(fā)磷化氫吸收裝置自啟動；

②平時必須將控制檔打到“自動”，當(dāng)控制柜收到磷化氫報警器報警信號時，磷化氫吸收裝置會自動投入運(yùn)行，直到把室內(nèi)的磷化氫處理完后，操作人員到現(xiàn)場操作，將控制檔打到“停止”才能停機(jī)；

③當(dāng)有磷化氫報警信號時，警鈴和警燈會同時觸發(fā)，PLC上磷化氫氣體監(jiān)測點(diǎn)會報警。當(dāng)風(fēng)機(jī)和泵都運(yùn)行后，PLC上泵和風(fēng)機(jī)會顯示運(yùn)行狀態(tài)，現(xiàn)場聲光報警會停止，表示裝置已正常投入吸收工作狀態(tài)。

（2）手動狀態(tài)：

①當(dāng)需要人工啟動磷化氫吸收裝置時，把控制檔打到“手動”狀態(tài)，按下“風(fēng)機(jī)啟動”按鈕和“溶液泵啟動”按鈕；

②停機(jī)時，按下“風(fēng)機(jī)停止”按鈕和“溶液泵啟動”按鈕。通常在此裝置不能正常自動啟動或者檢修設(shè)備時使用這一功能。

（3）停止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)把控制檔打到“停止”狀態(tài)時，在這一狀態(tài)下，各項操作都不能進(jìn)行。

（4）測試：每月進(jìn)行二次測試。在測試時，將控制檔打到“自動”檔，按下控制箱面板上“測試”按鈕，本裝置將按正常啟動，每次啟動 10分鐘后會自行停止。

（5）控制箱內(nèi)部有兩個時間繼電器：一個是用來設(shè)定尾氣報警器報警多少秒后（一般設(shè)定為3～5秒）啟動吸收裝置，首先啟動溶液泵；另一個用來設(shè)定：當(dāng)泵啟動若干秒后（一般為10秒）再啟動風(fēng)機(jī)。可以根據(jù)實(shí)際需要來進(jìn)行設(shè)定。

6.維護(hù)及其他注意事項：

（1）本裝置每月應(yīng)啟動兩次進(jìn)行測試，每次10分鐘，以確保裝置處于正常備用狀態(tài)；

（2）必須保證磷化氫吸收裝置控制箱長期供電；

（3）尾氣報警器處于完好狀態(tài)并且保持工作狀態(tài)；

（4）泵及風(fēng)機(jī)處于完好狀態(tài)；平時要進(jìn)行常規(guī)的機(jī)電檢修，確保其隨時可投入運(yùn)行；

（5）吸收液腐蝕性小，少量粘到皮膚上或?yàn)R到眼睛里，馬上用大量清水沖洗。吸入吸收液揮發(fā)出來的氣體后，不會對身體造成傷害。

7.故障及處理：

（1）過濾時，本吸收裝置不能自啟動解決方法：檢查尾氣報警器是否正常、控制檔是否在“自動”、風(fēng)機(jī)和泵是否正常，電氣控制回路有無問題。

（2）風(fēng)機(jī)和泵的故障燈亮解決方法：檢查風(fēng)機(jī)和泵及其控制回路。

（3）裝置運(yùn)行后，吸收不了尾氣解決方法：檢查進(jìn)氣口有無堵塞、吸收液液位是否正常。

8.結(jié)論：

本項目通過在三級吸收塔后加入尾氣檢測報警器和自動控制柜，實(shí)現(xiàn)了對尾氣處理的自動控制，既保證了尾氣的達(dá)標(biāo)排放，又避免了資源和能源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保生產(chǎn)，實(shí)用性較強(qiáng)，具備較好的推廣價值。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋瑋. 煙葉防霉保質(zhì)的探索與實(shí)踐[A]. 上海煙草系統(tǒng)1999年度學(xué)術(shù)論文選編[C]. 1999。

[2]張玉，寧平，瞿廣飛. 磷化氫凈化技術(shù)進(jìn)展[J]. 四川化工. 2005（05）。

[3] 沈淼. 磷化氫熏蒸尾氣的清除以及安全排放技術(shù)研究[D]. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010。