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摘 要

由于世界工业化进程不断加快，挥发性有机物（VOCs）的排放量日益增加，环境污染情况也不断加重，寻找合适的处理净化有机物（VOCs）方式的需求也越来越迫切。常规的处理方法要么是能耗过高，经济适应性不好，要么是处理不彻底达不到排放要求，会继续造成环境污染。催化燃烧法是在有机物（VOCs）处理过程中加入催化剂使得反应温度下降，催化效率提高，从而达到降低能耗以及彻底净化有机物（VOCs）的目的。本文以有机物（VOCs）的净化过程为研究对象，根据处理工艺设计合理的控制方案，使得整套装置能够平稳高效的运行。主要研究内容为：

1. 分析有机物（VOCs）净化处理工艺，详细分析工艺流程，确定应用处理过程最关键的环节，根据工艺目标设计合理的控制方案。
2. 在对工艺流程了解的基础上，对整套处理净化装置的运行过程进行熟悉，结合工艺流程的需求确定好仪表的参数进而完成仪器仪表选型。确定模拟量数字量的输入输出个数为下一步的程序编写做准备。
3. 在确定仪表参数的情况下完成PLC模块选型，根据整个流程的逻辑思维图编写PLC程序。并且用CAD对绘制自控柜体图与电气原理图，设计MCGS监控界面以保证整套系统的平稳高效运行，最终达到将有机物（VOCs）彻底净化达标排放，朝着可持续发展的目标努力。

关键词：有机物（VOCs）；自动控制；PLC；MCGS

ABSTRACT

Due to the accelerating process of industrialization, increasing emissions of volatile organic compounds (VOCs), environmental pollution is also rising, looking for the right treatment to purify the organic compounds (VOCs) demand is becoming more and more urgent to conventional processing methods are either too high energy consumption and economic adaptability is bad, or processing is not completely can not meet the discharge demand, will continue to produce environmental pollution catalytic combustion method is add catalyst in organic compounds (VOCs) process which resulted in the reduction reaction temperature, catalyst efficiency, so as to reduce energy consumption and the purpose of thoroughly purify the organic compounds (VOCs) In this paper, the purification process of organic matter (VOCs) is taken as the research object, and a reasonable control scheme is designed according to the processing process, so that the whole unit can run smoothly and efficiently.The main research contents are as follows:

1. Analyze the organic material (VOCs) purification treatment process, analyze the process flow in detail, determine the most critical link in the application process, and design a reasonable control scheme according to the process objectives.
2. Based on the understanding of the process flow, the detailed process of the operation of the whole process equipment is sorted out, and the selection of the instrument is completed by combining with the process flow to determine the parameters of the instrument and the input and output of the analog quantity and the digital quantity, so as to prepare for the next step of programming.
3. Under the condition of the instrument parameters to complete the PLC module selection, according to the whole process of logical thinking figure write PLC program and use CAD to map control cabinet put oneself in another's position with the electrical schematic diagram, design the MCGS monitor interface to ensure the smooth and efficient operation of the system, will eventually achieve organic compounds (VOCs) thoroughly purify the discharging standard, toward the goal of sustainable development.

KEYWORDS: Organic(VOCs)  Automatic control PLC MCGS

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1有机物（VOCs）治理背景和意义 1

1.2常见的有机物（VOCs）的治理方案 1

1.2.1生物降解法 1

1.2.2吸附吸收法 2

1.2.3 UV 紫外光解 - 等离子法组合技术 2

1.2.4催化燃烧法 2

1.3有机物（VOCs）治理过程控制技术研究进展 2

1.4本文研究内容 3

第二章 有机物（VOCs）处理过程工艺分析及控制方案 4

2.1工艺流程 4

2.2控制方案的设计 5

2.2.1气体进料控制方案设计 5

2.2.2温度控制方案设计 7

2.2.3液位控制方案设计 8

2.2.4蒸汽预加热器控制方案设计 9

第三章 有机物（VOCs）处理过程硬件设计与选型 10

3.1电气系统的设计与选型 10

3.2 PLC的硬件选型 13

3.3仪表选型 15

3.4PLC柜体设计 16

第四章 有机物（VOCs）净化过程控制方案的程序实现 17

4.1现场装置状态信号转换 17

4.2控制方案的实现 17

4.3监控系统的设计与实现 21

第五章 总结与展望 24

5.1 本文总结 24

5.2 系统评价 24

5.3 研究展望 25

参考文献 26

致谢 27

第一章 绪论

1.1有机物（VOCs）治理背景和意义

有机物（VOCs）主要是指在常温的条件下饱和蒸气压大于70Pa，沸点在260℃一下的有机化合物的总称^[3]。近年来有机废气污染的情况日益加重，大量排放的有机废气对生态环境造成了恶劣的影响，PM2.5和光污染等环境问题与VOCs的排放密切相关。有机废气的治理也引起了社会的广泛关注，相关部门也开始颁布限制有机废气排放的相关条例。

有机物（VOCs）的种类较多，涉及范围也较广。其来源分为移动源与固定源两种，移动源主要包括以石油等为燃料的交通工具的排放，固定源主要为石油化工的工艺过程所产生的有机废气。由于有机废气具有可燃性且容易发生光化学反应，如果有机废气处理不当极易引起火灾或者光化学烟雾等恶劣事件^[4]。

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