一種有毒尾氣PH3安全排放的自動控制技術

蔡明凡

摘要：磷化氫是糧食工業使用較多的熏蒸劑，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對磷化氫進行自動過濾吸收，簡化了磷化氫的吸收過程，減少了磷化氫對人體的危害，真正意義上實現了環保生產。

關鍵詞：磷化氫；吸收；自動控制

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

20世紀50年代末歐洲首次進行磷化氫熏蒸試驗，隨后美國和日本也進行了類似的研究，1975年磷化氫正式成為糧食工業可利用的熏蒸劑之一[1]。但由于現在還沒有發現比其更具優越性的可以取代它的新品種，在目前和今后的一定時期內，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。對其食用品質指標基本不產生影響，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1500～2000ppm，而中華人民共和國國家職業衛生標準《工作場所有害因素職業接觸限值化學有害因素》（GBZ 2.1-2007）中“4.1 工作場所空氣中化學物質容許濃度，序號：159，中文名：磷化氫（PH3），英文名：Phosphine，化學文摘號：7803-51-2，職業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]。目前國內對磷化氫尾氣過濾技術非常成熟，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）、人機面板控制系統，對磷化氫尾氣進行自動過濾吸收。

2.技術控制系統

一種自動磷化氫回收安全控制系統，由磷化氫檢測警報系統和磷化氫吸收系統組成，二者聯鎖控制。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即發出警報、同時啟動中和回收裝置進行工作，經處理后排空的氣體含氯量小于0.2ppm。這種控制系統，采用PLC控制，人機面板、觸摸屏顯示，結構簡單、安全可靠。除電機、泵等定型設備外，其余設備、零部件的材質為塑料（也可以是玻璃鋼）。

3.工藝原理說明

本控制系統采用一種化工生產中的氣體吸收裝置，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、風機、循環泵、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，吸收液在循環泵作用下進入一、二、三級吸收塔與磷化氫發生化學反應后，在三級吸收塔出口加入尾氣檢測報警系統，其檢測結果作為自動控制柜判斷四級吸收塔的循環泵是否工作。

4.結構及工作流程：

（1）本裝置能確保將熏蒸后排出的磷化氫氣體及時吸收，并進行無害化處理，當有尾氣超標泄漏時，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，裝置自動運行，風機和泵開始運轉。風機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接觸反應，反應結束后，尾氣逐步經過一、二、三級吸收系統，反應后的液體回流到溶液箱，經過再生后又被抽到吸收塔內進行反應，不斷循環使用；環保過濾尾氣達標后直接排放大氣。

（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與磷化氫吸收安全裝置所構成的封閉的內部系統中處理，不向大氣排放尾氣，直到尾氣排放完全達標，處理磷化氫氣體更徹底。

5.操作步驟：

（1）自動狀態：

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

②平時必須將控制檔打到“自動”，當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行，直到把室內的磷化氫處理完后，操作人員到現場操作，將控制檔打到“停止”才能停機；

③當有磷化氫報警信號時，警鈴和警燈會同時觸發，PLC上磷化氫氣體監測點會報警。當風機和泵都運行后，PLC上泵和風機會顯示運行狀態，現場聲光報警會停止，表示裝置已正常投入吸收工作狀態。

（2）手動狀態：

①當需要人工啟動磷化氫吸收裝置時，把控制檔打到“手動”狀態，按下“風機啟動”按鈕和“溶液泵啟動”按鈕；

②停機時，按下“風機停止”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備時使用這一功能。

（3）停止狀態：當把控制檔打到“停止”狀態時，在這一狀態下，各項操作都不能進行。

（4）測試：每月進行二次測試。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）控制箱內部有兩個時間繼電器：一個是用來設定尾氣報警器報警多少秒后（一般設定為3～5秒）啟動吸收裝置，首先啟動溶液泵；另一個用來設定：當泵啟動若干秒后（一般為10秒）再啟動風機。可以根據實際需要來進行設定。

6.維護及其他注意事項：

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

（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并且保持工作狀態；

（4）泵及風機處于完好狀態；平時要進行常規的機電檢修，確保其隨時可投入運行；

（5）吸收液腐蝕性小，少量粘到皮膚上或濺到眼睛里，馬上用大量清水沖洗。吸入吸收液揮發出來的氣體后，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”、風機和泵是否正常，電氣控制回路有無問題。

（2）風機和泵的故障燈亮解決方法：檢查風機和泵及其控制回路。

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

8.結論：

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，實現了對尾氣處理的自動控制，既保證了尾氣的達標排放，又避免了資源和能源的浪費，實現了環保生產，實用性較強，具備較好的推廣價值。

參考文獻

[1] 宋瑋. 煙葉防霉保質的探索與實踐[A]. 上海煙草系統1999年度學術論文選編[C]. 1999。

[2]張玉，寧平，瞿廣飛. 磷化氫凈化技術進展[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研究[D]. 中國科學技術大學 2010。