一種有毒尾氣PH3安全排放的自動(dòng)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(duì)防治儲(chǔ)藏物害蟲有很好的作用。

但是磷化氫對(duì)人體健康危害極大，對(duì)于后期過(guò)濾排放存在很大問(wèn)題，本文探討了一種自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)磷化氫進(jìn)行自動(dòng)過(guò)濾吸收，簡(jiǎn)化了磷化氫的吸收過(guò)程，減少了磷化氫對(duì)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(dòng)控制

中圖分類號(hào)：X7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(guó)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(méi)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(shí)期內(nèi)，它仍將是人類防治儲(chǔ)藏物害蟲的最重要最常用的手段之一。

1.技術(shù)說(shuō)明

“磷化氫熏蒸對(duì)泰國(guó)香米安全儲(chǔ)存的研究”《糧油倉(cāng)儲(chǔ)科技通訊》2008年第4期曾報(bào)道，采用10g/m3高濃度磷化氫熏蒸后，在香米中檢測(cè)不到磷化氫殘留。對(duì)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(guó)國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)《工作場(chǎng)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(chǎng)所空氣中化學(xué)物質(zhì)容許濃度，序號(hào)：159，中文名：磷化氫（PH3），英文名：Phosphine，化學(xué)文摘號(hào)：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(duì)身體健康危害很大，尤其是在糧庫(kù)周邊生活居民[2]。目前國(guó)內(nèi)對(duì)磷化氫尾氣過(guò)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(duì)磷化氫尾氣進(jìn)行自動(dòng)過(guò)濾吸收。

2.技術(shù)控制系統(tǒng)

一種自動(dòng)磷化氫回收安全控制系統(tǒng)，由磷化氫檢測(cè)警報(bào)系統(tǒng)和磷化氫吸收系統(tǒng)組成，二者聯(lián)鎖控制。中和時(shí)，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(bào)、同時(shí)啟動(dòng)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(jiǎn)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(shuō)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(dòng)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(chǔ)罐、尾氣檢測(cè)報(bào)警器、自動(dòng)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(jí)吸收塔與磷化氫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，在三級(jí)吸收塔出口加入尾氣檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其檢測(cè)結(jié)果作為自動(dòng)控制柜判斷四級(jí)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(shí)吸收，并進(jìn)行無(wú)害化處理，當(dāng)有尾氣超標(biāo)泄漏時(shí)，安裝在的磷化氫報(bào)警儀開(kāi)始報(bào)警，并將信號(hào)傳遞到尾氣吸收安全裝置，裝置自動(dòng)運(yùn)行，風(fēng)機(jī)和泵開(kāi)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(guò)一、二、三級(jí)吸收系統(tǒng)，反應(yīng)后的液體回流到溶液箱，經(jīng)過(guò)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(guò)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(bào)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(dòng)狀態(tài)：

①尾氣過(guò)濾時(shí)，尾氣報(bào)警器顯示值到0.2ppm時(shí)報(bào)警，這時(shí)會(huì)觸發(fā)磷化氫吸收裝置自啟動(dòng)；

②平時(shí)必須將控制檔打到“自動(dòng)”，當(dāng)控制柜收到磷化氫報(bào)警器報(bào)警信號(hào)時(shí)，磷化氫吸收裝置會(huì)自動(dòng)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(chǎng)操作，將控制檔打到“停止”才能停機(jī)；

③當(dāng)有磷化氫報(bào)警信號(hào)時(shí)，警鈴和警燈會(huì)同時(shí)觸發(fā)，PLC上磷化氫氣體監(jiān)測(cè)點(diǎn)會(huì)報(bào)警。當(dāng)風(fēng)機(jī)和泵都運(yùn)行后，PLC上泵和風(fēng)機(jī)會(huì)顯示運(yùn)行狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警會(huì)停止，表示裝置已正常投入吸收工作狀態(tài)。

（2）手動(dòng)狀態(tài)：

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

②停機(jī)時(shí)，按下“風(fēng)機(jī)停止”按鈕和“溶液泵啟動(dòng)”按鈕。通常在此裝置不能正常自動(dòng)啟動(dòng)或者檢修設(shè)備時(shí)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(shí)，在這一狀態(tài)下，各項(xiàng)操作都不能進(jìn)行。

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

（5）控制箱內(nèi)部有兩個(gè)時(shí)間繼電器：一個(gè)是用來(lái)設(shè)定尾氣報(bào)警器報(bào)警多少秒后（一般設(shè)定為3～5秒）啟動(dòng)吸收裝置，首先啟動(dòng)溶液泵；另一個(gè)用來(lái)設(shè)定：當(dāng)泵啟動(dòng)若干秒后（一般為10秒）再啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行設(shè)定。

6.維護(hù)及其他注意事項(xiàng)：

（1）本裝置每月應(yīng)啟動(dòng)兩次進(jìn)行測(cè)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(zhǎng)期供電；

（3）尾氣報(bào)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(shí)要進(jìn)行常規(guī)的機(jī)電檢修，確保其隨時(shí)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(lái)的氣體后，不會(huì)對(duì)身體造成傷害。

7.故障及處理：

（1）過(guò)濾時(shí)，本吸收裝置不能自啟動(dòng)解決方法：檢查尾氣報(bào)警器是否正常、控制檔是否在“自動(dòng)”、風(fēng)機(jī)和泵是否正常，電氣控制回路有無(wú)問(wèn)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(wú)堵塞、吸收液液位是否正常。

8.結(jié)論：

本項(xiàng)目通過(guò)在三級(jí)吸收塔后加入尾氣檢測(cè)報(bào)警器和自動(dòng)控制柜，實(shí)現(xiàn)了對(duì)尾氣處理的自動(dòng)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(jià)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(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010。