1概述
有機(jī)揮發(fā)物即VOC的定義為熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50-260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱。VOC室外主要來(lái)自燃料燃燒和交通運(yùn)輸,室內(nèi)主要來(lái)自燃煤和天然氣等燃燒產(chǎn)物、吸煙、采暖和烹調(diào)等得煙霧,建筑和裝飾材料、家具、家用電器、清潔劑和人體本身的排放等。
VOC的來(lái)源分析如下:
在一般的室內(nèi)環(huán)境中存在100種以上的VOC,常見的種類有甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、乙醛等,其中苯、甲苯等已被懷疑或確定為致癌物質(zhì)。
VOC對(duì)人體健康有巨大影響。VOC在室外太陽(yáng)光和熱的作用下能參與氧化氮反應(yīng)并形成臭氧,臭氧導(dǎo)致空氣質(zhì)量變差并且是夏季煙霧主要組分,當(dāng)環(huán)境中的VOC達(dá)到一定濃度時(shí),短時(shí)間內(nèi)人們會(huì)感到頭痛、惡xin、嘔吐、乏力等,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)抽搐、昏迷,并會(huì)傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng),造成記憶力減退等嚴(yán)重后果。
VOC的分級(jí)控制要求:
針對(duì)VOC的危害性,國(guó)家發(fā)布了一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行監(jiān)管:
VOC的治理可采用以下方式:
在有機(jī)廢氣治理工藝中,吸附是處理效果好、使用較廣的方法之一,吸附劑有活性炭、硅藻土、沸石等,其中活性炭吸附應(yīng)用zui多。通過(guò)吸附系統(tǒng),不僅可以使 VOC濃度大大降低,實(shí)現(xiàn)廢氣達(dá)標(biāo)排放,而且吸附后通過(guò)氣提解吸,收集物可回用于生產(chǎn)。
該方式成本低、易操作、效果明顯。但高空排放只是污染的轉(zhuǎn)移,并沒有真正解決污染問(wèn)題,而引風(fēng)機(jī)功力大小和風(fēng)口安裝高度又直接影響引風(fēng)效果。
VOC 為有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì),易燃燒,可采用常溫或催化氧化燃燒處理。氣體由引風(fēng)管道通入鍋爐或焚燒爐燃燒,但對(duì)高溫有機(jī)氣體還要經(jīng)過(guò)安全論證。此法處理比較*,基本可以把VOC 轉(zhuǎn)化為CO2 、H2O。
因VOC一般都溶解于柴油或 200 # 汽油等有機(jī)溶劑,可用柴油或 200 # 汽油吸收 VOC,吸收后的溶劑可用于燃料或稀釋劑。這種方法操作方便、成本低,但吸收處理后一般尚有揮發(fā)氣體殘余,因有機(jī)溶劑本身易揮發(fā),因此不能使 VOC 降為零,若遇高溫,則吸收率更低。
對(duì)反應(yīng)釜高溫有機(jī)氣體可采用冷凝收集,先用直冷凝再螺旋冷凝,該法除氣效果明顯、易操作、運(yùn)行成本低,但對(duì)低沸點(diǎn)氣體效果不佳。
有機(jī)廢氣的生物處理是有效的方法,效果好、運(yùn)行費(fèi)用低于任何一種處理方法、安全、易操作。VOC的生物凈化法有直接微生物凈化法、間接微生物處理法 ( 先水吸收再?gòu)U水生物處理 ) 及植物凈化法等。
目前國(guó)內(nèi)加油站的收發(fā)油多以汽油為主,受汽油等輕質(zhì)油品沸點(diǎn)低(50~200e)、自身容易揮發(fā)等物理特性所決定,加油站烴類VOCs的產(chǎn)生不可避免。通常情況下,加油站正常作業(yè)的VOC主要產(chǎn)生于裝卸和加油作業(yè)2個(gè)環(huán)節(jié):在裝卸作業(yè)中,油罐車通過(guò)輸油管道向儲(chǔ)罐內(nèi)卸油,罐內(nèi)液面上升,形成正壓,罐內(nèi)飽和油蒸氣由通氣管排向大氣中(這一過(guò)程也稱“大呼吸”);在加油作業(yè)環(huán)節(jié)中,由于加油槍與油箱口的非密接,使得大量油氣從油箱口排出進(jìn)入大氣,此外油品在儲(chǔ)存中,由于環(huán)境溫度的變化,罐內(nèi)飽和油氣也存在著呼吸損失,但是這一部分的排放相對(duì)是比較少的。
有機(jī)揮發(fā)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)針對(duì)空氣中存在的VOC氣體,將無(wú)線傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、軟件技術(shù)與傳感檢測(cè)技術(shù)結(jié)合,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加油站排放氣體中的溫度、濕度、VOC濃度等相關(guān)參數(shù),通過(guò)邏輯判斷和智能分析,輸出VOC等級(jí)和報(bào)警信號(hào),從而達(dá)到完善和提升大氣環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和預(yù)警能力,在環(huán)境惡化時(shí)及時(shí)提醒處理。
加油站有機(jī)揮發(fā)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體技術(shù)架構(gòu)如下:
加油站有機(jī)揮發(fā)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由監(jiān)控中心和監(jiān)測(cè)終端組成:
加油站有機(jī)揮發(fā)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、模型計(jì)算、數(shù)據(jù)存取、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、報(bào)表查詢、報(bào)警控制、維護(hù)管理等功能,主要包括:
n 通過(guò)傳感器檢測(cè)參數(shù)綜合分析城市大氣中VOC的狀況;
n 監(jiān)測(cè)探頭斷線報(bào)警功能;
有機(jī)揮發(fā)物現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝在現(xiàn)場(chǎng),由在線監(jiān)測(cè)終端和傳感探頭兩部分組成。在線監(jiān)測(cè)終端集成GPRS無(wú)線通信模塊,采用實(shí)時(shí)在線、自動(dòng)上報(bào)的方式工作。在線監(jiān)測(cè)終端通過(guò)傳感探頭采集大氣溫度、濕度、VOC濃度等原始數(shù)據(jù),并進(jìn)行綜合分析,zui終得到現(xiàn)場(chǎng)綜合環(huán)境等級(jí)。
PID是一種光離子化檢測(cè)器,主要用來(lái)檢測(cè)濃度在1ppb-15000ppm數(shù)量級(jí)的低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物和其它有毒的氣體。PID是一個(gè)高度靈敏、適用范圍廣泛的檢測(cè)器。
PID使用了一個(gè)紫外燈(UV)光源將有機(jī)物分子電離成可被檢測(cè)器檢測(cè)到的正負(fù)離子(離子化)。檢測(cè)器捕捉到離子化了的氣體的正負(fù)電荷并將其轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)實(shí)現(xiàn)氣體濃度的測(cè)量。當(dāng)待測(cè)氣體吸收高能量的紫外光時(shí),氣體分子受紫外光的激發(fā)暫時(shí)失去電子成為帶正電荷的離子。氣體離子在檢測(cè)器的電極上被檢測(cè)后,很快與電子結(jié)合重新組成原來(lái)的氣體和蒸氣分子。PID是一種非破壞性檢測(cè)器,它不會(huì)”燃燒”或*性改變待測(cè)氣體分子,經(jīng)過(guò)PID檢測(cè)的氣體仍可被收集做進(jìn)一步的測(cè)定。
理論上,所有的化學(xué)物質(zhì)都能被離子化,但是它們被電離所需要的能量是不同的。能夠轉(zhuǎn)移一個(gè)電子和電離一個(gè)化合物的能量叫電離能,用電子伏特(eV)作為計(jì)量單位。紫外燈所發(fā)出的能量也可以用電子伏特來(lái)計(jì)量。如果某種氣體的電離能低于燈發(fā)出的能量那么這種氣體將被電離。可以被PID檢測(cè)的zui主要的氣體或揮發(fā)物是大量的含碳原子的有機(jī)化合物(VOC)。包括:
•芳香類:含有苯環(huán)的系列化合物,比如:苯、甲苯、乙苯、二甲苯等;
• 酮類和醛類:含有C=O鍵的化合物。比如:丙酮、丁酮、甲醛、乙醛等;
• 胺類和氨基化合物:含N的碳?xì)浠衔?。比如:二乙胺等?/span>
• 鹵代烴類:如三氯乙烯(TCE)、全氯乙烯(PCE)等;
• 含硫有機(jī)物:甲硫醇、硫化物等;
• 不飽和烴類:丁二烯、異丁烯等;
• 飽和烴類:丁烷、辛烷等;
• 醇類:異丙醇(IPA)、乙醇等。
除了上述有機(jī)物,PID還可以測(cè)量一些不含碳的無(wú)機(jī)化合物氣體,如:
•氨;
•半導(dǎo)體氣體:AsH(砷烷)、磷化氫(磷烷)等;
•硫化氫;
•氮氧化物;
•溴和碘;
1)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線:根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求提供完整的配置系統(tǒng);
2)的軟件平臺(tái):通過(guò)中心端軟件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)多站點(diǎn)數(shù)據(jù)集成、分析、上報(bào)和發(fā)布。
3)科學(xué)的算法技術(shù):采用高斯煙羽模型,分布式冗余節(jié)點(diǎn)判斷算法實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs排放區(qū)域布點(diǎn)、整體監(jiān)控,污染物擴(kuò)散趨勢(shì)推算,VOCs排放源解析等功能。
4)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù):可同時(shí)監(jiān)測(cè)多種污染氣體,具有很高的時(shí)間、空間分辨能力和探測(cè)靈敏度;
5)的配套軟件:采用數(shù)據(jù)采集、分析及可視化軟件,大大提高監(jiān)測(cè)效率。
6)PID發(fā)展趨勢(shì):采用自主研發(fā)的、擁有多項(xiàng)的第三代本安型PID傳感器,響應(yīng)時(shí)間更快,抗?jié)裥阅芨鼜?qiáng),測(cè)量范圍大;無(wú)需工具可實(shí)現(xiàn)傳感器互換,支持離線標(biāo)定;
7)PID自清洗技術(shù):確保儀表的穩(wěn)定工作,延長(zhǎng)傳感器使用壽命;
8)*的泵吸式采樣:內(nèi)置強(qiáng)力采樣泵,監(jiān)測(cè)范圍大,響應(yīng)、恢復(fù)時(shí)間短,使儀器具有敏銳嗅覺:
9)超寬測(cè)量范圍,量程自由設(shè)定:測(cè)量精度達(dá)到ppb級(jí):
10)3G開放式氣路結(jié)構(gòu):使檢測(cè)范圍擴(kuò)大2倍,響應(yīng)時(shí)間加快10s,免維護(hù)時(shí)間有效延長(zhǎng);
11)智能的溫度和零點(diǎn)補(bǔ)償算法:使儀器表現(xiàn)出更加優(yōu)良的性能;
12)可檢測(cè)數(shù)千種氣體:廣譜性檢測(cè),內(nèi)置氣體庫(kù),方便用戶選擇;
13)多種信號(hào)輸出:可微調(diào)標(biāo)準(zhǔn)4~20mA(三線制)、RS485 Modbus、三級(jí)開關(guān)量輸出(常開/常閉可選);
在線監(jiān)測(cè)終端核心部件采用單片機(jī),設(shè)置有RS232和GPRS通訊接口,自帶液晶顯示和參數(shù)設(shè)置按鍵,具備強(qiáng)大的人機(jī)界面功能,保證良好的交互性。數(shù)字液晶顯示表頭能顯示各種測(cè)量參數(shù)和配置菜單。
在線監(jiān)測(cè)終端結(jié)構(gòu)框圖如下:
此款傳感器采用不銹鋼防爆外殼,*的泵吸式采樣,將氣體吸入氣室,經(jīng)過(guò)紫外燈離子化后通過(guò)傳感器檢測(cè),測(cè)量范圍寬廣,量程可自由設(shè)定,3G式開放氣路結(jié)構(gòu),智能的溫度和零點(diǎn)補(bǔ)償算法,可檢測(cè)數(shù)千種氣體,內(nèi)置氣體庫(kù),可多信號(hào)輸出,友好清晰的人機(jī)界面,既方便操作又方便觀察,傳感器響應(yīng)時(shí)間快,恢復(fù)時(shí)間短;支持離線標(biāo)定,壽命長(zhǎng)。
有機(jī)揮發(fā)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)如下:
有機(jī)揮發(fā)物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集軟件、數(shù)據(jù)管理軟件、WEB發(fā)布軟件等,軟件框架示意如下:
有機(jī)揮發(fā)物在線檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)軟件主要包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、預(yù)警報(bào)警、統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)設(shè)置等模塊。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)入庫(kù)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所產(chǎn)生的測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存到監(jiān)測(cè)平臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心,可以對(duì)接不同類型的監(jiān)測(cè)因子。
原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),將全部存儲(chǔ)在監(jiān)測(cè)平臺(tái)分布式文件系統(tǒng),用于存儲(chǔ)海量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。為了滿足和適應(yīng)數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)特征和查詢處理的不同需求,部分存儲(chǔ)于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中。
對(duì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)設(shè)置對(duì)應(yīng)的閥值,超過(guò)該值超過(guò)一分鐘在*時(shí)間通過(guò)郵件,App推送,或者短信等形式通知行政zhi法人員,給管理部門迅速出動(dòng),及時(shí)阻止破壞環(huán)境保護(hù)的行為。
VOCs數(shù)據(jù)查詢分析應(yīng)用提供包括實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析、總量核算、源解析及源強(qiáng)計(jì)算、區(qū)域排放監(jiān)測(cè)與預(yù)警、污染源擴(kuò)散預(yù)測(cè)及分析等,同時(shí)可查看歷史記錄和分析數(shù)據(jù)等功能。VOCs歷史數(shù)據(jù)查詢處理時(shí),由于數(shù)據(jù)量巨大,需要調(diào)度使用云計(jì)算技術(shù)管理多臺(tái)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行并行處理。
查看系統(tǒng)內(nèi)超標(biāo)數(shù)據(jù),并配置短信設(shè)置,可進(jìn)行超標(biāo)預(yù)警等,提高工作效率。
系統(tǒng)提供Web Service和Json格式數(shù)據(jù)接口,供外部系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)數(shù)據(jù),方便和第三方平臺(tái)對(duì)接。
采用物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù),建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備的自動(dòng)校準(zhǔn),降低設(shè)備運(yùn)維費(fèi)用,提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
硬件采購(gòu)
軟硬件平臺(tái)搭建
開發(fā)方案確定
硬件開發(fā)
嵌入軟件開發(fā)
單機(jī)測(cè)試
設(shè)備接口調(diào)試
數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)庫(kù)表建立
數(shù)據(jù)庫(kù)操作功能測(cè)試
報(bào)表格式設(shè)計(jì)
報(bào)表功能開發(fā)
設(shè)備管理功能開發(fā)
用戶管理功能開發(fā)
WEB發(fā)布及遠(yuǎn)程監(jiān)控
環(huán)境管理體系認(rèn)證證書
質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書
智易時(shí)代voc在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件產(chǎn)品登記證書
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
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