一种废气除尘智能控制系统及其方法与流程

    专利2022-07-08  101


    本发明总地涉及废气除尘领域,且更具体地涉及一种废气除尘智能控制系统及其方法。



    背景技术:

    传统的喷淋塔装置主要有塔体、进气口、排气口、喷雾口等几部分组成,喷淋塔是构造简单的湿法除尘器,一般的为逆流式喷淋塔,含尘气流向上运动,喷雾头喷出的液滴向下运动,液滴通过惯性、拦截、扩散等效应将尘粒捕捉下来,为了保证气流均匀分布,通常用多空气流分布格栅,经水雾净化后的气流有塔体上部排出,粉尘随水流经排污泵进入沉淀池,但是存在液滴与废气混合不够彻底的问题。因此,需要一种废气除尘智能控制系统及其方法,以至少部分地解决上述问题。



    技术实现要素:

    在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

    为至少部分地解决上述技术问题,一方面,本发明提供了一种废气除尘智能控制系统,包括罐体和底座,所述底座用于支撑所述罐体,其特征在于,所述废气除尘智能控制系统还包括:

    废气进出装置,所述废气进出装置包括设置在所述罐体上的进气口和排气口;

    液体进出装置,所述液体进出装置包括设置在所述罐体中的进液口和排液口;

    气液混合装置,所述气液混合装置包括设置在所述罐体中的微界面发生器;以及

    控制模块,所述控制模块包括控制器和检测控制元件,所述控制器电连接所述检测控制元件;以及

    人工智能模块,所述人工智能模块电连接所述控制器,所述人工智能模块包括大数据单元、比较单元和修正单元;

    其中,所述微界面发生器设置在进气口附近,以将进入所述罐体的废气打碎成微米级别的气泡。

    可选地,所述气液混合装置还包括设置在所述罐体中的搅拌器。

    可选地,在所述微界面发生器上方设有挡板,以使经过所述微界面发生器打碎的所述气泡与所述罐体下方的液体相溶。

    可选地,所述进液口包括喷头,所述喷头设置在所述罐体内部,且位于所述进气口上方。

    可选地,所述罐体上设有至少一个所述进气口,在每个所述进气口附近设有至少一台所述微界面发生器。

    可选地,所述罐体内装有用于除尘的液体,所述进气口设置在所述液体的液面下方。

    可选地,所述检测控制元件包括:

    第一流量泵,所述第一流量泵设置在连接所述进液口的管道上,以对进入所述罐体的液体流量进行实时检测;

    第二流量泵,所述第二流量泵设置在连接所述进气口的管道上,以对进入所述罐体的废气流量进行实时检测;

    第一压力检测元件,所述第一压力检测元件设置在所述微界面发生器内,以对所述微界面发生器内的实时压力值进行测量;以及

    第二压力检测元件,所述第二压力检测元件设置在所述罐体内,以对所述罐体内的实时压力值进行测量。

    可选地,所述控制器分别接收所述第一流量泵的液体流量和第二流量泵的废气流量,所述控制器设定所述微界面发生器内的基准压力p0,废气基准流量q10,液体基准流量q20,通过所述微界面发生器内的实时压力值p与基准压力p0的比较,确定液体基准流量,通过调节所述第一流量泵,使实时检测的废气流量q1与废气基准流量q10一致。

    可选地,所述大数据单元内部存储有基于液体与废气成分的数据阵列f(p,h,o),其中,p表示所述微界面发生器的反应压力,h表示液体的浓度信息,o表示废气的浓度信息,通过建立压力-浓度矩阵,设定所述阵列输出值f,所述矩阵输出值与所述微界面发生器基准压力p0,废气基准流量q10,液体基准流量q20对应;

    所述比较单元获取实时检测的液体、废气的浓度信息,以及所述微界面发生器的反应压力,带入数据阵列f(p,h,o),输出实时矩阵输出值f;

    所述修正单元基于实时矩阵输出值f与设定矩阵输出值f之间的差值,确定所述微界面发生器基准压力,废气基准流量,液体基准流量q20对应的调整量,进而修正所述微界面发生器基准压力p0,废气基准流量q10,液体基准流量q20对应的调整量。

    另一方面,本发明提供了一种废气除尘智能控制方法,其包括:微界面发生器将废气打碎成微米级别的气泡,所述气泡与罐体中液体相溶形成气液乳化物,可使废气中的粉尘溶于所述液体中;搅拌器在电动机的作用下带动液体流动,以使所述微界面发生器周围始终有所述液体与所述废气形成所述气液乳化物;析出所述粉尘的所述废气上浮排出所述罐体。

    可选地,气泡的直径大于等于1μm且小于1mm。

    本发明的有益效果为:所述微界面发生器将废气气泡打碎成微米级别的气泡,从而增大了气相与液相之间的相界面积,使得废气气体可以更好的与液体相溶形成气液乳化物,减小了反应的压强。

    具体而言,当废气气体进入微界面发生器后,微界面发生器会将气体打碎成直径大于等于1μm且小于1mm的气泡,即微界面发生器能将通入罐体中的气流或者直径为厘米级别和毫米级别的气泡打碎成几个微米级别的气泡;使得进入罐体中的气体总的表面积显著增大,进而增大了废气与液体的接触面积;使得废气更好的溶于液体中;

    另一方面,在现有技术中,反应装置需要保持很高的压力以迫使气泡溶于液体中,而在本发明中,由于被微界面发生器破碎后的气泡与液体相溶合更容易,因此反应器内也不再需要保持较高的反应压力使得,从而减小了维持高压状态的能源消耗,使得反应装置更加安全。

    附图说明

    为了使本发明的优点更容易理解,将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施方式,因此不应认为是对其保护范围的限制,通过附图以附加的特性和细节描述和解释本发明。

    图1为根据本发明所述的废气除尘智能控制系统的一种实施例示意图;

    图2为根据本发明所述的废气除尘智能控制系统的控制模块和人工智能模块的结构示意图;

    图3为根据本发明所述的废气除尘智能控制系统的另一种实施例示意图。

    附图标记说明:

    1:罐体2:底座

    31:进气口32:排气口

    41:喷头42:排液口

    51:微界面发生器52:搅拌器

    521:电动机6:挡板

    7:阀门

    具体实施方式

    在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明实施方式发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

    为了彻底了解本发明实施方式,将在下列的描述中提出详细的结构。显然,本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。

    图1为根据本发明所述的废气除尘智能控制系统的一种实施例示意图,所述系统包括罐体1和底座2,底座2用于支撑罐体1。

    具体而言,在罐体1上设有废气进出装置3、液体进出装置4和气液混合装置5;其中,废气进出装置1包括设置在罐体1上的进气口31和排气口32,在进气口31附近设有微界面发生器51,用于将来自进气口31的废气打碎成气泡,气泡的直径大于等于1μm且小于1mm,以增大废气与罐体1中液体的相界面积,从而使废气中的粉尘更多的融入液体中,提升除尘的效果。同时,由于废气被打碎成微米级别的小气泡,减弱了其上浮能力,使得气泡在液体中停留时间更强,进一步提高了废气气泡析出粉尘的能力。本领域技术人员可以理解的是,这里所说的微界面发生器51应该是液动式微界面发生器,其通过紧固件安装在罐体1的内壁上;在罐体1上可以设置一个或多个进气口31,并相应地设置微界面发生器51,其中,进气口31在罐体1中的设置方式优选为对称设置在搅拌器的中心线四周。

    进一步地,液体进出装置3包括设置在罐体1中的进液口41和排液口42;本领域技术人员可以理解的是,这里的进液口可以是喷头,也可以是其它进液装置,本发明对此不作过多限制。

    参考图2所示,本发明还设有控制模块和人工智能模块,控制模块包括控制器和检测控制元件,控制器电连接检测控制元件;人工智能模块电连接控制器,人工智能模块包括大数据单元、比较单元和修正单元。

    在本发明的一些实施例中,检测控制元件包括:

    第一流量泵,第一流量泵设置在连接进液口41的管道上,以对进入罐体1的液体流量进行实时检测;

    第二流量泵,第二流量泵设置在连接进气口31的管道上,以对进入罐体1的废气流量进行实时检测;

    第一压力检测元件,第一压力检测元件设置在微界面发生器51内,以对微界面发生器51内的实时压力值进行测量;以及

    第二压力检测元件,第二压力检测元件设置在罐体1内,以对罐体1内的实时压力值进行测量。

    在本发明的一些实施例中,控制器分别接收第一流量泵的液体流量和第二流量泵的废气流量,控制器设定微界面发生器51内的基准压力p0,废气基准流量q10,液体基准流量q20,通过微界面发生器51内的实时压力值p与基准压力p0的比较,确定液体基准流量,通过调节第一流量泵,使实时检测的废气流量q1与废气基准流量q10一致。

    在本发明的一些实施例中,大数据单元内部存储有基于液体与废气成分的数据阵列f(p,h,o),其中,p表示微界面发生器51的反应压力,h表示液体的浓度信息,o表示废气的浓度信息,通过建立压力-浓度矩阵,设定所述阵列输出值f,矩阵输出值与微界面发生器51基准压力p0,废气基准流量q10,液体基准流量q20对应;

    比较单元获取实时检测的液体、废气的浓度信息,以及微界面发生器51的反应压力,带入数据阵列f(p,h,o),输出实时矩阵输出值f;

    修正单元基于实时矩阵输出值f与设定矩阵输出值f之间的差值,确定微界面发生器51基准压力,废气基准流量,液体基准流量q20对应的调整量,进而修正微界面发生器51基准压力p0,废气基准流量q10,液体基准流量q20对应的调整量。

    在本发明的一些实施例中,在罐体1中设有搅拌器52以及驱动搅拌器52的电机521,其中,搅拌器52用于使罐体1中的液体不断流动,充分与来自微界面发生器51的废气融合形成气液乳化物,从而进一步提高除尘效果。

    在本发明的一些实施例中,在微界面发生器51的上方还设有挡板6,以使经过微界面发生器51打碎的气泡与罐体1下方的液体相溶,增加气泡上浮出系统的时间,进一步提高除尘效果。

    图3为根据本发明所述的废气除尘智能控制系统的另一种实施例示意图,所述系统包括罐体1和底座2,底座2用于支撑罐体1。

    具体而言,在罐体1上设有废气进出装置3、液体进出装置4和气液混合装置5;其中,废气进出装置1包括设置在罐体1上的进气口31和排气口32,在进气口31附近设有微界面发生器51,用于将来自进气口31的废气打碎成气泡,以增大废气与罐体1中液体的相界面积,从而使废气中的粉尘更多的融入液体中,提升除尘的效果。同时,由于废气被打碎成微米级别的小气泡,减弱了其上浮能力,使得气泡在液体中停留时间更强,进一步提高了废气气泡析出粉尘的能力。本领域技术人员可以理解的是,这里所说的微界面发生器51应该是液动式微界面发生器,其通过紧固件安装在罐体1的内壁上;在罐体1上可以设有多个进气口31,并相应地设置微界面发生器51,其中,进气口31在罐体1中的设置方式优选为对称设置在搅拌器的中心线四周,在本实施例中设置至少四个进气口31。

    进一步地,液体进出装置3包括设置在罐体1中的进液口41和排液口42;本领域技术人员可以理解的是,这里的进液口可以是喷头,也可以是其它进液装置,本发明对此不作过多限制。在罐体1中还设有搅拌器52以及驱动搅拌器52的电机521,其中,搅拌器52用于使罐体1中的液体不断流动,充分与来自微界面发生器51的废气融合形成气液乳化物,从而进一步提高除尘效果。

    在本发明的一些实施例中,在微界面发生器51的上方还设有挡板6,以使经过微界面发生器51打碎的气泡与罐体1下方的液体相溶,增加气泡上浮出系统的时间,进一步提高除尘效果。

    在本发明的一些实施例中,在进气口31和排液口42上还可以设有阀门7,本领域技术人员可以理解的是,所述阀门7可以为手动阀门,也可以设置成电动阀门,以实现系统的自动功能,本发明对此不作过多限制。

    本发明还提供了一种使用废气除尘智能控制系统的废气除尘智能控制方法,其具体步骤为:微界面发生器51将废气打碎成微米级别的气泡,气泡与罐体1中液体相溶形成气液乳化物,可使废气中的粉尘溶于所述液体中;搅拌器52在电动机521的作用下带动液体流动,以使微界面发生器51周围始终有液体与废气形成气液乳化物;析出所述粉尘的废气上浮排出罐体1。

    除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的,不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部件”等术语既可以表示单个的零件,也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件,也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式,除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

    本发明已经通过上述实施方式进行了说明,但应当理解的是,上述实施方式只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。


    技术特征:

    1.一种废气除尘智能控制系统,包括罐体和底座,所述底座用于支撑所述罐体,其特征在于,所述废气除尘智能控制系统还包括:

    废气进出装置,所述废气进出装置包括设置在所述罐体上的进气口和排气口;

    液体进出装置,所述液体进出装置包括设置在所述罐体中的进液口和排液口;

    气液混合装置,所述气液混合装置包括设置在所述罐体中的微界面发生器;以及

    控制模块,所述控制模块包括控制器和检测控制元件,所述控制器电连接所述检测控制元件;以及

    人工智能模块,所述人工智能模块电连接所述控制器,所述人工智能模块包括大数据单元、比较单元和修正单元;

    其中,所述微界面发生器设置在进气口附近,以将进入所述罐体的废气打碎成微米级别的气泡。

    2.根据权利要求1所述的废气除尘智能控制系统,其特征在于,所述气液混合装置还包括设置在所述罐体中的搅拌器。

    3.根据权利要求1所述的废气除尘智能控制系统,其特征在于,在所述微界面发生器上方设有挡板,以使经过所述微界面发生器打碎的所述气泡与所述罐体下方的液体相溶。

    4.根据权利要求1所述的废气除尘智能控制系统,其特征在于,所述进液口包括喷头,所述喷头设置在所述罐体内部,且位于所述进气口上方。

    5.根据权利要求1所述的废气除尘智能控制系统,其特征在于,所述罐体上设有至少一个所述进气口,在每个所述进气口附近设有至少一台所述微界面发生器。

    6.根据权利要求1所述的废气除尘智能控制系统,其特征在于,所述罐体内装有用于除尘的液体,所述进气口设置在所述液体的液面下方。

    7.根据权利要求1所述的废气除尘智能控制系统,其特征在于,所述检测控制元件包括:

    第一流量泵,所述第一流量泵设置在连接所述进液口的管道上,以对进入所述罐体的液体流量进行实时检测;

    第二流量泵,所述第二流量泵设置在连接所述进气口的管道上,以对进入所述罐体的废气流量进行实时检测;

    第一压力检测元件,所述第一压力检测元件设置在所述微界面发生器内,以对所述微界面发生器内的实时压力值进行测量;以及

    第二压力检测元件,所述第二压力检测元件设置在所述罐体内,以对所述罐体内的实时压力值进行测量。

    8.根据权利要求7所述的废气除尘智能控制系统,其特征在于,所述控制器分别接收所述第一流量泵的液体流量和第二流量泵的废气流量,所述控制器设定所述微界面发生器内的基准压力p0,废气基准流量q10,液体基准流量q20,通过所述微界面发生器内的实时压力值p与基准压力p0的比较,确定液体基准流量,通过调节所述第一流量泵,使实时检测的废气流量q1与废气基准流量q10一致;

    所述大数据单元内部存储有基于液体与废气成分的数据阵列f(p,h,o),其中,p表示所述微界面发生器的反应压力,h表示液体的浓度信息,o表示废气的浓度信息,通过建立压力-浓度矩阵,设定所述阵列输出值f,所述矩阵输出值与所述微界面发生器基准压力p0,废气基准流量q10,液体基准流量q20对应;

    所述比较单元获取实时检测的液体、废气的浓度信息,以及所述微界面发生器的反应压力,带入数据阵列f(p,h,o),输出实时矩阵输出值f;

    所述修正单元基于实时矩阵输出值f与设定矩阵输出值f之间的差值,确定所述微界面发生器基准压力,废气基准流量,液体基准流量q20对应的调整量,进而修正所述微界面发生器基准压力p0,废气基准流量q10,液体基准流量q20对应的调整量。

    9.一种使用权利要求1-8中任一项所述的废气除尘智能控制系统的废气除尘智能控制方法,其特征在于,微界面发生器将废气打碎成微米级别的气泡,所述气泡与罐体中液体相溶形成气液乳化物,可使废气中的粉尘溶于所述液体中;搅拌器在电动机的作用下带动液体流动,以使所述微界面发生器周围始终有所述液体与所述废气形成所述气液乳化物;析出所述粉尘的所述废气上浮排出所述罐体。

    10.根据权利要求9所述的废气除尘智能控制方法,其特征在于,气泡的直径大于等于1μm且小于1mm。

    技术总结
    本发明提供了一种废气除尘的智能控制系统及其方法,包括罐体和底座,所述底座用于支撑所述罐体,所述废气除尘智能控制系统还包括:废气进出装置,所述废气进出装置包括设置在所述罐体上的进气口和排气口;液体进出装置,所述液体进出装置包括设置在所述罐体中的进液口和排液口;气液混合装置,所述气液混合装置包括设置在所述罐体中的微界面发生器;其中,所述微界面发生器设置在进气口附近,用以将进入所述罐体的废气打碎成微米级别的气泡。本发明通过设置微界面发生器提高了废气除尘的效率。

    技术研发人员:张志炳;周政;张锋;李磊;孟为民;王宝荣;杨高东;罗华勋;杨国强;田洪舟;曹宇
    受保护的技术使用者:南京延长反应技术研究院有限公司
    技术研发日:2019.09.11
    技术公布日:2021.03.12

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