一种有毒尾气PH3安全排放的自动控制技术

蔡明凡

摘要：磷化氢是粮食工业使用较多的熏蒸剂，对防治储藏物害虫有很好的作用。

但是磷化氢对人体健康危害极大，对于后期过滤排放存在很大问题，本文探讨了一种自动控制技术对磷化氢进行自动过滤吸收，简化了磷化氢的吸收过程，减少了磷化氢对人体的危害，真正意义上实现了环保生产。

关键词：磷化氢；吸收；自动控制

中图分类号：X7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）10（C）-0000-00

20世纪50年代末欧洲首次进行磷化氢熏蒸试验，随后美国和日本也进行了类似的研究，1975年磷化氢正式成为粮食工业可利用的熏蒸剂之一[1]。但由于现在还没有发现比其更具优越性的可以取代它的新品种，在目前和今后的一定时期内，它仍将是人类防治储藏物害虫的最重要最常用的手段之一。

1.技术说明

“磷化氢熏蒸对泰国香米安全储存的研究”《粮油仓储科技通讯》2008年第4期曾报道，采用10g/m3高浓度磷化氢熏蒸后，在香米中检测不到磷化氢残留。对其食用品质指标基本不产生影响，但是磷化氢气体排放属于大气污染排放气体，每次熏蒸磷化氢浓度高达1500～2000ppm，而中华人民共和国国家职业卫生标准《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》（GBZ 2.1-2007）中“4.1 工作场所空气中化学物质容许浓度，序号：159，中文名：磷化氢（PH3），英文名：Phosphine，化学文摘号：7803-51-2，职业接触限值的最高容许浓度为0.3mg/m3（约0.2ppm）。所以如此高浓度的磷化氢浓度对身体健康危害很大，尤其是在粮库周边生活居民[2]。目前国内对磷化氢尾气过滤技术非常成熟，如次氯酸盐溶液、水湿法等[3]。这里可以采用一种可编程控制器（PLC）、人机面板控制系统，对磷化氢尾气进行自动过滤吸收。

2.技术控制系统

一种自动磷化氢回收安全控制系统，由磷化氢检测警报系统和磷化氢吸收系统组成，二者联锁控制。中和时，使用15～20%氢氧化钠溶液。该装置灵敏度高，空气中尾气含量大于0.2ppm即发出警报、同时启动中和回收装置进行工作，经处理后排空的气体含氯量小于0.2ppm。这种控制系统，采用PLC控制，人机面板、触摸屏显示，结构简单、安全可靠。除电机、泵等定型设备外，其余设备、零部件的材质为塑料（也可以是玻璃钢）。

3.工艺原理说明

本控制系统采用一种化工生产中的气体吸收装置，特别是涉及磷化氢尾气自动控制吸收装置，包括尾气吸收塔、风机、循环泵、吸收液储罐、尾气检测报警器、自动控制柜，所述的磷化氢吸收塔由一、二、三吸收塔组成，吸收液在循环泵作用下进入一、二、三级吸收塔与磷化氢发生化学反应后，在三级吸收塔出口加入尾气检测报警系统，其检测结果作为自动控制柜判断四级吸收塔的循环泵是否工作。

4.结构及工作流程：

（1）本装置能确保将熏蒸后排出的磷化氢气体及时吸收，并进行无害化处理，当有尾气超标泄漏时，安装在的磷化氢报警仪开始报警，并将信号传递到尾气吸收安全装置，装置自动运行，风机和泵开始运转。风机将含尾气气体由下往上送入吸收塔，泵抽取吸收液由上往下喷淋，含磷化氢气体在吸收塔填料内接触反应，反应结束后，尾气逐步经过一、二、三级吸收系统，反应后的液体回流到溶液箱，经过再生后又被抽到吸收塔内进行反应，不断循环使用；环保过滤尾气达标后直接排放大气。

（2）本装置可以将熏蒸后的磷化氢气体有效地控制在磷化氢报警系统与磷化氢吸收安全装置所构成的封闭的内部系统中处理，不向大气排放尾气，直到尾气排放完全达标，处理磷化氢气体更彻底。

5.操作步骤：

（1）自动状态：

①尾气过滤时，尾气报警器显示值到0.2ppm时报警，这时会触发磷化氢吸收装置自启动；

②平时必须将控制档打到“自动”，当控制柜收到磷化氢报警器报警信号时，磷化氢吸收装置会自动投入运行，直到把室内的磷化氢处理完后，操作人员到现场操作，将控制档打到“停止”才能停机；

③当有磷化氢报警信号时，警铃和警灯会同时触发，PLC上磷化氢气体监测点会报警。当风机和泵都运行后，PLC上泵和风机会显示运行状态，现场声光报警会停止，表示装置已正常投入吸收工作状态。

（2）手动状态：

①当需要人工启动磷化氢吸收装置时，把控制档打到“手动”状态，按下“风机启动”按钮和“溶液泵启动”按钮；

②停机时，按下“风机停止”按钮和“溶液泵启动”按钮。通常在此装置不能正常自动启动或者检修设备时使用这一功能。

（3）停止状态：当把控制档打到“停止”状态时，在这一状态下，各项操作都不能进行。

（4）测试：每月进行二次测试。在测试时，将控制档打到“自动”档，按下控制箱面板上“测试”按钮，本装置将按正常启动，每次启动 10分钟后会自行停止。

（5）控制箱内部有两个时间继电器：一个是用来设定尾气报警器报警多少秒后（一般设定为3～5秒）启动吸收装置，首先启动溶液泵；另一个用来设定：当泵启动若干秒后（一般为10秒）再启动风机。可以根据实际需要来进行设定。

6.维护及其他注意事项：

（1）本装置每月应启动两次进行测试，每次10分钟，以确保装置处于正常备用状态；

（2）必须保证磷化氢吸收装置控制箱长期供电；

（3）尾气报警器处于完好状态并且保持工作状态；

（4）泵及风机处于完好状态；平时要进行常规的机电检修，确保其随时可投入运行；

（5）吸收液腐蚀性小，少量粘到皮肤上或溅到眼睛里，马上用大量清水冲洗。吸入吸收液挥发出来的气体后，不会对身体造成傷害。

7.故障及处理：

（1）过滤时，本吸收装置不能自启动解决方法：检查尾气报警器是否正常、控制档是否在“自动”、风机和泵是否正常，电气控制回路有无问题。

（2）风机和泵的故障灯亮解决方法：检查风机和泵及其控制回路。

（3）装置运行后，吸收不了尾气解决方法：检查进气口有无堵塞、吸收液液位是否正常。

8.结论：

本项目通过在三级吸收塔后加入尾气检测报警器和自动控制柜，实现了对尾气处理的自动控制，既保证了尾气的达标排放，又避免了资源和能源的浪费，实现了环保生产，实用性较强，具备较好的推广价值。

参考文献

[1] 宋玮. 烟叶防霉保质的探索与实践[A]. 上海烟草系统1999年度学术论文选编[C]. 1999。

[2]张玉，宁平，瞿广飞. 磷化氢净化技术进展[J]. 四川化工. 2005（05）。

[3] 沈淼. 磷化氢熏蒸尾气的清除以及安全排放技术研究[D]. 中国科学技术大学 2010。