王飛仁，夏晶晶，顏彬，董冰，盧順舵，呂恩利

(1.廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣州市,510550;2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院,廣州市,510642;3.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所,廣東湛江,524091;4.廣州越秀農(nóng)牧科技有限公司,廣州市,510800)

0 引言

隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展,畜禽養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)不斷向規(guī)模化、集約化方向轉(zhuǎn)變,但由于缺乏合理的環(huán)境管理和控制處理設(shè)施,使得規(guī)?；B(yǎng)殖過(guò)程中無(wú)組織排放大量氣體污染物[1-2]。這些氣體中含有大量的氨、硫化物和揮發(fā)性有機(jī)物等有毒有害成分,不僅會(huì)降低畜禽抵抗力,影響畜禽的正常生長(zhǎng),而且當(dāng)這些污染氣體擴(kuò)散到空氣中,會(huì)嚴(yán)重威脅飼養(yǎng)人員及周邊居民的身體健康,影響城鄉(xiāng)空氣質(zhì)量,對(duì)大氣環(huán)境造成破壞[3-4]。因此,對(duì)規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖所產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行有效的是極有必要的。

規(guī)?；i舍廢氣防治技術(shù)主要包括“源頭減排”、“過(guò)程控制”和“末端凈化”三種技術(shù)?！霸搭^減排”主要是通過(guò)改善飼料喂養(yǎng)方式,添加飼料酸化劑等方式實(shí)現(xiàn)[5],“過(guò)程控制”主要是在廢氣擴(kuò)散過(guò)程中進(jìn)行治理,嚴(yán)格控制豬舍內(nèi)的通風(fēng)量和溫濕度,采用噴霧除塵、噴灑除臭劑[6]或者合理配置畜禽舍等方式,“末端凈化”主要是在畜禽舍排風(fēng)機(jī)末端利用酸洗、生物[7-9]、催化氧化[10]或堆肥等方法,通過(guò)相關(guān)配套設(shè)備[11]凈化排放出的廢氣。其中酸洗法凈化技術(shù)具有凈化高效可控、穩(wěn)定性好及無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)受到越來(lái)越多關(guān)注。

國(guó)外學(xué)者對(duì)酸洗法空氣洗滌器進(jìn)行了大量研究,并得到成功應(yīng)用。Manuzon等[12]研究了單階段和多階段運(yùn)行的噴霧噴嘴對(duì)除氨效率的影響。Hadlocon等[13]重點(diǎn)研究了空氣洗滌器中噴嘴類型、風(fēng)速、進(jìn)口氨氣濃度以及空氣溫度等運(yùn)行參數(shù)對(duì)洗滌器性能的影響。Van der Heyden等[14]提出通過(guò)改變洗滌溶液與空氣的流動(dòng)形態(tài)、填料床的尺寸和材料等提高洗滌器對(duì)水溶性差的氣體的吸收能力。Melse等[15]對(duì)比了荷蘭在畜禽廢氣方面的酸式洗滌器和生物滴濾池應(yīng)用產(chǎn)品,而國(guó)內(nèi)在空氣凈化裝置與自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究起步較晚[16-18],與國(guó)外存在較大的差距。

本文結(jié)合酸洗法與水洗法凈化技術(shù)及PLC控制技術(shù)設(shè)計(jì)畜禽養(yǎng)殖末端空氣凈化裝置,當(dāng)規(guī)?；i舍排放的空氣通過(guò)填料時(shí),與酸洗液發(fā)生酸堿中和反應(yīng),最后再經(jīng)水洗過(guò)濾實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖末端空氣凈化,為畜禽養(yǎng)殖末端空氣凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供參考借鑒。

1 總體結(jié)構(gòu)與工作原理

根據(jù)畜禽臭氣中大部分有害氣體及粉塵易溶于水且呈現(xiàn)弱堿性的化學(xué)特性,設(shè)計(jì)基于酸噴、水洗循環(huán)式凈化原理的畜禽養(yǎng)殖末端空氣凈化試驗(yàn)臺(tái)。該試驗(yàn)平臺(tái)主體結(jié)構(gòu)由四部分組成(圖1),分別為模擬畜禽養(yǎng)殖末端、壓力室、酸洗室及水洗室。其中,模擬畜禽養(yǎng)殖末端是凈化平臺(tái)的第一部分,其模擬的是畜禽舍污染氣體的排風(fēng)口;壓力室是凈化平臺(tái)的第二部分,承接模擬畜禽養(yǎng)殖末端,其主要作用是使污染物在該單元內(nèi)均勻混合,同時(shí)降低風(fēng)速以便進(jìn)入后續(xù)凈化環(huán)節(jié);酸洗室是凈化平臺(tái)的第三部分,作為第一個(gè)凈化環(huán)節(jié),是進(jìn)行酸洗噴淋法的主要單元,堿性污染物主要在該單元內(nèi)被中和吸收;水洗室是凈化平臺(tái)的第四部分,作為第二個(gè)凈化環(huán)節(jié),是進(jìn)行純水溶解法的主要單元,可溶于水的氣體及灰塵等污染物主要在該單元內(nèi)得到凈化,其末端連通外界。試驗(yàn)臺(tái)主體還包括溶液循環(huán)管道[19]、噴嘴[20-21]等結(jié)構(gòu)。

圖1 畜禽養(yǎng)殖末端空氣凈化試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)圖Fig.1 Design of air purification test platform for livestock and poultry breeding

經(jīng)前期畜禽舍內(nèi)實(shí)地檢測(cè)發(fā)現(xiàn),舍內(nèi)超標(biāo)有害氣體主要為氨氣(NH3),同時(shí)含有微量硫化氫(H2S)及部分粉塵顆粒。為模擬畜禽養(yǎng)殖末端氣體排放,設(shè)計(jì)超聲波霧化制氨裝置作為氨氣發(fā)生器,產(chǎn)生的氨氣經(jīng)模擬末端風(fēng)機(jī)導(dǎo)入至封閉腔體,在壓力室內(nèi)混合均勻后風(fēng)速也降低,隨后氣體進(jìn)入酸洗室進(jìn)行多級(jí)酸洗噴淋中和反應(yīng),大部分氨氣被反應(yīng)成為銨根離子(NH4+)并固化于溶液中。剩余未反應(yīng)完全的氨氣再經(jīng)過(guò)水洗室,并在一定厚度的潤(rùn)濕多孔水簾上發(fā)生氣體溶于水的物理反應(yīng),在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中微量硫化氫及大部分粉塵顆粒物也將被截留于溶液內(nèi)。經(jīng)兩級(jí)凈化達(dá)標(biāo)后的空氣可直接排出至外界,凈化過(guò)程原理如圖2所示。

圖2 試驗(yàn)平臺(tái)除氨除臭凈化工作原理Fig.2 Working principle of ammonia and deodorant purification on the test platform

2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 控制系統(tǒng)組成及控制方式

根據(jù)除臭凈化過(guò)程的工作原理與實(shí)際控制需求設(shè)計(jì)試驗(yàn)平臺(tái)控制系統(tǒng)。以可編程邏輯控制器(PLC)作為控制核心,主要包括數(shù)據(jù)采集層、系統(tǒng)監(jiān)控層和設(shè)備執(zhí)行層三個(gè)組成部分,畜禽養(yǎng)殖末端空氣凈化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

圖3 試驗(yàn)平臺(tái)控制系統(tǒng)組成Fig.3 Test platform control system composition

數(shù)據(jù)采集層主要由pH值傳感器、電導(dǎo)率(EC)傳感器、液位傳感器、壓差傳感器和壓力傳感器組成,通過(guò)對(duì)凈化系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),完成對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境整體信息的感知與反饋,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。其中,pH值傳感器、電導(dǎo)率(EC)傳感器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)酸洗及水洗循環(huán)溶液箱內(nèi)液體受污染程度。液位傳感器用于測(cè)量液位高度變化,配合電磁閥及洗滌泵等執(zhí)行器及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)水、排水操作,保持溶液長(zhǎng)期具備凈化能力。壓差傳感器連通外界及壓力室,用于調(diào)整洗滌簾厚度,防止壓力室內(nèi)氣壓過(guò)大,避免畜禽養(yǎng)殖末端因通風(fēng)不暢造成嚴(yán)重散熱問(wèn)題。壓力傳感器安置于溶液循環(huán)管道內(nèi),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溶液管壓,防止管道阻塞造成泵體損壞等問(wèn)題。

系統(tǒng)監(jiān)控層主要包含PLC控制模塊、人機(jī)交互模塊、控制模式旋鈕模塊及信號(hào)指示燈模塊。在PLC控制模塊中,數(shù)據(jù)采集層中各類型傳感器將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸至PLC模擬量(AI)及數(shù)字量(DI)端口,PLC根據(jù)控制算法按流程發(fā)送指令控制執(zhí)行器進(jìn)行響應(yīng)。配套電源部分由斷路器和DC24 V開(kāi)關(guān)電源組成,為電控系統(tǒng)提供穩(wěn)定供電。人機(jī)交互模塊可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)、工作狀態(tài)流動(dòng)顯示、按需配置系統(tǒng)參數(shù)和報(bào)警信息輸出等多種功能。控制模式旋鈕模塊為電路實(shí)體,搭配手動(dòng)及自動(dòng)控制兩種模式,手動(dòng)控制模式下,各類執(zhí)行器均可實(shí)現(xiàn)旋鈕單獨(dú)控制啟停。信號(hào)指示燈模塊利用指示燈的亮/滅分別指示設(shè)備的開(kāi)啟/停止和水壓的異常/正常,實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行設(shè)備狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)視。

設(shè)備執(zhí)行層由酸/水洗滌泵、加酸計(jì)量泵、供水電磁閥、噴淋電磁閥和排廢電磁閥等執(zhí)行器組成,執(zhí)行器根據(jù)PLC控制模塊發(fā)出的控制指令完成響應(yīng)動(dòng)作,人機(jī)交互模塊和信號(hào)指示燈模塊均可讀取執(zhí)行器工作情況,實(shí)現(xiàn)設(shè)備啟停狀態(tài)的動(dòng)態(tài)顯示。

2.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

鑒于控制系統(tǒng)對(duì)于傳感器監(jiān)測(cè)的精確性及穩(wěn)定性的特殊要求,pH傳感器選用型號(hào)為優(yōu)特pH電極和pH500變送器,量程范圍0～14,供電電壓DC24V,精度±1%;電導(dǎo)率傳感器選用型號(hào)為FLS系列,量程范圍0～1 000 ms/cm,供電電壓DC24 V,精度±2%;根據(jù)蓄液池深度及安裝方式需要,液位傳感器選用型號(hào)為米科傳感的超聲波液位計(jì),采用非接觸式測(cè)量,適合各種液體與固體,量程范圍0～2 m,供電電壓DC24 V,精度±0.1%;考慮所排放出的廢氣中一部分是腐蝕性氣體,壓差傳感器選用型號(hào)為西特266系列,其內(nèi)部的測(cè)量元件為惰性材料,幾乎不與任何氣體發(fā)生反應(yīng),可在本系統(tǒng)中長(zhǎng)期用于數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè),量程范圍0～100 Pa,供電電壓DC24 V,精度±1%。

采用可編程邏輯控制器(PLC)搭建畜禽養(yǎng)殖末端空氣凈化試驗(yàn)平臺(tái)控制系統(tǒng)。機(jī)箱內(nèi)控制單元采用PLC串聯(lián)方案,即1臺(tái)主控制器(UWNTEK 2102)配合3臺(tái)拓展板(UWNTEK 2101)。主控制單元系統(tǒng)命名為UIC1,主控制器(UWNTEK 2102)可配備24 V電源接口、以太網(wǎng)接口、2路485通訊口、6路模擬量輸入、2路模擬量輸出、4路數(shù)字量輸入及4路數(shù)字量輸出。拓展單元共3塊,系統(tǒng)分別命名為UIC2、UIC3、UIC4,該控制器(UWNTEK 2101)配備24 V電源接口、2路485通訊口、6路模擬量輸入、2路模擬量輸出、6路數(shù)字量輸入及4路數(shù)字量輸出。為使PLC各控制單元分工明確,系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行工作,采用“一主多從”的帶機(jī)模式,將控制單元串聯(lián)組合,實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)平臺(tái)I/O資源的合理分配。

2.3 系統(tǒng)控制策略

根據(jù)上文試驗(yàn)平臺(tái)工作原理及系統(tǒng)控制方法設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制流程。首先,模擬畜禽養(yǎng)殖末端的氨氣發(fā)生裝置與風(fēng)機(jī)開(kāi)啟運(yùn)行,參與凈化的執(zhí)行設(shè)備不運(yùn)行。當(dāng)傳感器持續(xù)檢測(cè)到臭氣(NH3、H2S)濃度超標(biāo)時(shí),隨即開(kāi)啟酸洗泵及水洗泵。酸洗凈化過(guò)程中酸洗桶內(nèi)的EC值傳感器持續(xù)判斷溶液電導(dǎo)率濃度是否達(dá)到排廢標(biāo)準(zhǔn),若達(dá)到,則執(zhí)行酸洗過(guò)程的先排廢后加水環(huán)節(jié);若未達(dá)到,則繼續(xù)判斷溶液酸度是否不足及溶液電導(dǎo)率濃度是否處于污濁狀態(tài),若是,則加酸降低溶液酸度,若不是,則繼續(xù)等待溶液電導(dǎo)率到達(dá)排廢標(biāo)準(zhǔn)后再執(zhí)行排廢、加水、加酸操作,以避免溶液加酸后觸發(fā)排廢條件導(dǎo)致硫酸浪費(fèi);水洗環(huán)節(jié)可類比酸洗環(huán)節(jié)。系統(tǒng)控制邏輯流程圖如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)控制邏輯流程圖Fig.4 System control logic flow chart

2.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

結(jié)合系統(tǒng)控制邏輯,系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)與PLC控制程序設(shè)計(jì)兩部分。試驗(yàn)平臺(tái)人機(jī)交互界面包含“監(jiān)測(cè)參數(shù)”、“設(shè)置參數(shù)”及“狀態(tài)參數(shù)”3個(gè)分欄。監(jiān)測(cè)參數(shù)分欄內(nèi)實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)平臺(tái)所有接入傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);設(shè)置參數(shù)分欄內(nèi)可修改系統(tǒng)流程中的各項(xiàng)判斷條件,更改變頻設(shè)備的工作頻率;狀態(tài)參數(shù)分欄內(nèi)實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)執(zhí)行設(shè)備的工作狀態(tài),可用于設(shè)備故障診斷和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。PLC采用UWinTech Pro控制工程應(yīng)用軟件平臺(tái)完成自動(dòng)運(yùn)行模式下FBD程序開(kāi)發(fā)和信息管理功能,工程師站組態(tài)軟件、操作員站實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件、現(xiàn)場(chǎng)控制站實(shí)時(shí)控制軟件,分別運(yùn)行在不同層次的硬件平臺(tái)上,通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交互各種數(shù)據(jù)、管理和控制信息,實(shí)現(xiàn)各部分的工作協(xié)調(diào)與數(shù)據(jù)共享,共同完成整個(gè)控制系統(tǒng)的各功能。

3 平臺(tái)測(cè)試與試驗(yàn)分析

3.1 腔體氣體濃度均勻性測(cè)試

試驗(yàn)平臺(tái)腔體內(nèi)氨氣濃度變化的均勻性將直接決定試驗(yàn)臺(tái)的凈化效率真實(shí)性及可靠性。利用智能環(huán)境監(jiān)測(cè)儀[22],在試驗(yàn)臺(tái)腔體內(nèi)不同位置進(jìn)行多成分、多區(qū)域的環(huán)境監(jiān)測(cè)。將“一主五從”智能環(huán)境監(jiān)測(cè)儀分別設(shè)置于試驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)的不同位置,以測(cè)試腔體內(nèi)氨氣濃度的均勻性。如圖1所示,1號(hào)從機(jī)設(shè)置在風(fēng)機(jī)后端、2號(hào)從機(jī)設(shè)置在壓力室后端、3號(hào)從機(jī)設(shè)置在兩堵酸洗簾之間、4號(hào)從機(jī)設(shè)置在第二道酸洗簾與水洗簾之間,5號(hào)從機(jī)設(shè)置在出口處。將濃度為25%的氨水稀釋為5%濃度溶液后利用超聲波霧化裝置穩(wěn)定制氨,風(fēng)機(jī)頻率保持20 Hz,同樣不開(kāi)啟酸洗與水洗環(huán)節(jié),腔體內(nèi)填充兩級(jí)酸洗簾及單層水洗紙簾。設(shè)置智能環(huán)境監(jiān)測(cè)儀采集頻率為30 s/次,持續(xù)監(jiān)測(cè)50 min。5臺(tái)監(jiān)測(cè)儀從機(jī)將腔體內(nèi)實(shí)時(shí)氨氣濃度信息上傳至主機(jī),主機(jī)借助DTU模塊將環(huán)境數(shù)據(jù)無(wú)線上傳至云平臺(tái)。

試驗(yàn)平臺(tái)腔體不同位置氨氣濃度變化如圖5所示。數(shù)據(jù)處理后,分析試驗(yàn)平臺(tái)腔體內(nèi)不同位置氨氣濃度變化趨勢(shì),風(fēng)機(jī)末端(1號(hào)機(jī))及壓力室末端(2號(hào)機(jī))氨氣濃度波動(dòng)范圍趨近一致,酸洗簾內(nèi)(3號(hào)機(jī))氨氣濃度有顯著提升,水洗紙簾前端(4號(hào)機(jī))延續(xù)前方高濃度波動(dòng)范圍?？紤]酸洗簾及水洗紙簾的設(shè)置增大了腔內(nèi)風(fēng)阻,使酸洗簾間、酸洗簾與水洗紙簾間氣流變慢從而加劇了氨氣的積聚。出風(fēng)口末端(5號(hào)機(jī))聯(lián)通外界且無(wú)遮擋,其氨氣濃度波動(dòng)范圍與1、2號(hào)機(jī)所在位置趨同。試驗(yàn)平臺(tái)腔體內(nèi)氨氣濃度變化存在分區(qū)差異,當(dāng)腔體內(nèi)存在遮擋物時(shí),風(fēng)速會(huì)降低,氨氣因發(fā)生積聚現(xiàn)象且高于其他位置。在不開(kāi)啟酸洗或水洗凈化時(shí),試驗(yàn)風(fēng)機(jī)末端及出風(fēng)口處氨氣濃度趨向一致,通過(guò)測(cè)試可得到腔體內(nèi)氣體濃度分布均勻,不存在漏氣及密閉性不嚴(yán)的情況,滿足試驗(yàn)研究條件。

圖5 試驗(yàn)平臺(tái)腔體不同位置氨氣濃度變化Fig.5 Ammonia concentration changes in different positions of the chamber of the test platform

3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析

在云南某大型種豬場(chǎng)隔離舍內(nèi)進(jìn)行實(shí)地測(cè)試,將獲取到的最差空氣質(zhì)量時(shí)刻(11：00 am)達(dá)到的氨氣濃度值35 mg/m3作為制氨上限。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試,采用制氨穩(wěn)定性較好的超聲波霧化方式作為氨氣發(fā)生裝置,以氨氣濃度35 mg/m3輸入試驗(yàn)平臺(tái),風(fēng)速為1 m/s。

凈化效率

式中：CNH3,in——入口處氨氣質(zhì)量濃度,mg/m3;

CNH3,out——出口處氨氣質(zhì)量濃度,mg/m3。

3.2.1 不同酸洗液pH值下氨氣凈化效率試驗(yàn)

試驗(yàn)分別選用pH=7、pH=6、pH=5、pH=4、pH=3、pH=2、pH=1.9、pH=1.8、pH=1.7、pH=1.6、pH=1.5、pH=1.4的酸洗溶液進(jìn)行噴淋凈化試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理分析后發(fā)現(xiàn),不同pH值與凈化效率存在線性關(guān)系,回歸方程為y=0.204 6lnx+0.477 2,R2=0.918 6。當(dāng)酸洗液pH值在7～2時(shí),隨著酸洗液pH值降低,除氨凈化效率提高。當(dāng)溶液pH值為1.9時(shí),除氨凈化效率已達(dá)90.31%,后續(xù)隨著酸度值降低,凈化效率已沒(méi)有顯著變化[23]。不同酸洗液pH值下氨氣凈化效率趨勢(shì)圖如圖6所示。

圖6 不同酸洗液pH值下氨氣凈化效率趨勢(shì)圖Fig.6 Trend chart of ammonia purification efficiency at different pH values of acid washing solution

3.2.2 不同有機(jī)酸氨氣凈化效率試驗(yàn)

分別選取乳酸、草酸、乙酸、檸檬酸、濃硫酸作為酸洗液進(jìn)行凈化試驗(yàn),將純水凈化作為對(duì)照組。各有機(jī)酸原液取相同物質(zhì)的量(1 mol)加水稀釋1 000倍,配制100 L酸洗液在凈化平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。

圖7 不同有機(jī)酸對(duì)氨氣凈化效率的影響Fig.7 Effect of different organic acids on ammonia purification efficiency

從圖7可以看出,濃硫酸溶液的平均凈化效率(89.44%)>乙酸溶液的平均凈化效率(82.03%)>草酸溶液的平均凈化效率(81.04%)>檸檬酸溶液的平均凈化效率(79.17%)>乳酸溶液的平均凈化效率(78.73%)>純水溶液的平均凈化效率(43.96%)。如圖8所示,從pH值凈化穩(wěn)定性這一方面分析,隨著凈化反應(yīng)進(jìn)行,濃硫酸、草酸與檸檬酸pH值穩(wěn)定性較好,乙酸與乳酸的pH值變化較大,不利于后續(xù)廢氣凈化時(shí)加酸操作。

圖8 凈化反應(yīng)中不同有機(jī)酸pH值變化趨勢(shì)圖Fig.8 Trend diagram of pH values of different organic acids in purification reaction

4 結(jié)論

1) 針對(duì)畜禽養(yǎng)殖末端排放氣體特性,設(shè)計(jì)基于PLC控制系統(tǒng)的畜禽養(yǎng)殖末端空氣凈化試驗(yàn)平臺(tái),該平臺(tái)主體結(jié)構(gòu)包含模擬畜禽養(yǎng)殖末端、壓力室、酸洗室、水洗室共4個(gè)組成部分,各類型傳感器及執(zhí)行設(shè)備連接PLC控制模塊,通過(guò)人機(jī)交互界面查看數(shù)據(jù)信息并執(zhí)行控制,試驗(yàn)平臺(tái)具備簡(jiǎn)單易操作的特性。

2) 采用智能環(huán)境監(jiān)測(cè)儀對(duì)試驗(yàn)平臺(tái)腔體氨氣濃度均勻性進(jìn)行了測(cè)試。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)酸洗簾及水洗紙簾的設(shè)置增大了腔內(nèi)風(fēng)阻,使酸洗簾間、酸洗簾與水洗紙簾間氣流變慢從而加劇了氨氣的積聚,進(jìn)一步說(shuō)明腔體內(nèi)氣體濃度分布均勻,不存在密閉性不嚴(yán)的情況,試驗(yàn)平臺(tái)滿足進(jìn)一步試驗(yàn)的基本條件。

3) 酸洗液pH值對(duì)凈化效率具有顯著影響,溶液pH值越低凈化效率越高,但當(dāng)pH值小于1.9后影響不大。當(dāng)pH值小于1.9后凈化效率基本恒定在90%左右。

4) 不同酸洗液對(duì)凈化效率及pH值穩(wěn)定性有一定影響。隨著凈化反應(yīng)進(jìn)行,濃硫酸、草酸及檸檬酸凈化效率穩(wěn)定性較好,pH值較穩(wěn)定;乙酸與乳酸凈化效率及pH值變化均較大。