Giải pháp ứng dụng hệ thống giám sát và điều khiển trong quy trình phục hồi ắc quy axit chì

Bài viết Giải pháp ứng dụng hệ thống giám sát và điều khiển trong quy trình phục hồi ắc quy axit chì trình bày trạm phục hồi ắc quy chì loại khởi động với quy trình được tối ưu về chi phí và công nghệ được thử nghiệm. Điểm khác biệt trong quy trình này là hệ thống giám sát điều khiển, nhằm tự động hóa và tối ưu các quá trình trong khi phục hồi. Ngoài ra, hệ thống lưu trữ dữ liệu và xuất báo cáo sẽ góp phần đáng kể trong việc thống kê, tổng hợp, đánh giá hiệu quả của trạm phục hồi.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giải pháp ứng dụng hệ thống giám sát và điều khiển trong quy trình phục hồi ắc quy axit chì ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 7(92).2015 51 GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG QUY TRÌNH PHỤC HỒI ẮC QUY AXIT CHÌ APPLICATION OF MORNITORING AND CONTROL SYSTEM TO LEAD-ACID BATTERY REFURBISHMENT PROCESS Đoàn Anh Tuấn1, Nguyễn Dương Tuấn2 1 Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng 2 Công ty CP Đầu tư & Phát triển Năng lượng Mặt trời Bách khoa Tóm tắt - Việc phục hồi và xử lý ắc quy đã qua sử dụng, đặc biệt Abstract - Lead-acid battery has been popularly used in Vietnam là ắc quy axit chì đang trở nên thông dụng vì nhu cầu ngày càng due to its advantages of low cost, diversity in capacity and tăng; đồng thời, có ý nghĩa quan trọng về mặt kinh tế và môi application, especially in vehicles. Hence, it is necessary to focus trường. Do đó, việc đầu tư vào công nghệ để giảm chi phí cũng on battery refurbishment technology to reduce cost, as well as như thời gian cho các quá trình phục hồi và xử lý là cần thiết để environmental problems caused by solid waste from those tăng năng suất và hiệu quả. Trong nội dung nghiên cứu này, giải batteries. In the current project, in order to improve the process of pháp ứng dụng hệ thống giám sát và điều khiển nhằm tối ưu quá battery refurbishment, a monitoring-control system has been trình phục hồi cho trạm xử lý và phục hồi ắc quy chì đã qua sử developed for a pilot refurbishment station. It is expected that it can dụng được thử nghiệm. Với việc ứng dụng hệ thống đề xuất, trạm help to reduce operating cost, optimize the time to control and phục hồi có thể giảm thiểu được chi phí hoạt động, tối ưu thời gian monitor the process of refurbishment, as well as improve the phục hồi cũng như tăng hiệu suất phục hồi cho ắc quy so với performance of battery. phương pháp thủ công truyền thống. Từ khóa - phục hồi ắc quy; điều khiển - giám sát; chất thải rắn; ắc Key words - battery refurbishment, control - monitoring; solid quy cũ; ắc quy chì. waste, used battery; lead-acid battery. 1. Đặt vấn đề thống thống như: phục hồi bằng nước cất, hai phương pháp Ắc quy axít chì là loại ắc quy phổ biến và thông dụng. đang được sử dụng và chứng tỏ được tính hiệu quả, cũng Với đặc thù giá rẻ, dễ sử dụng, công suất lớn và phong phú như bảo vệ môi trường là công nghệ dòng điện tuần hoàn về chủng loại cũng như chất lượng, ắc quy axít chì được sử và sử dụng chất phụ gia hữu cơ. dụng trong mọi lĩnh vực kinh doanh, sản xuất: công nghiệp, Công nghệ dòng điện tuần hoàn dựa trên cơ chế phản dân dụng, nông, lâm, ngư nghiệp, vận tải… Tại Việt Nam, ứng điện hóa giữa các bản cực chì và dung môi trong ắc quy ngành sử dụng ắc quy nhiều nhất có thể kể đến là ngành khi có dòng điện biến thiên tuần hoàn chạy qua, đã được giao thông vận tải với gần 28 triệu mô tô, xe gắn máy và chứng minh có khả năng làm giảm lượng chì sulfate bám 1,5 triệu ô tô các loại [1]. trên các thanh [2]. Tuy nhiên, nhược điểm của công nghệ Trong ắc quy axít chì, thứ liệu - phế liệu chì là độc chất này là công nghệ có bản quyền phải nhập khẩu, đòi hỏi nhiều kim loại nặng tiềm tàng, là tác nhân gây hại sức khoẻ cho dòng sản phẩm khác nhau cho các loại ắc quy khác nhau. con người nhưng khó nhận thức trực quan, khó phát hiện. Công nghệ sử dụng chất phụ gia hữu cơ: sử dụng thuần Bên cạnh đó, việc tồn trữ, vận chuyển và xử lý trái phép ắc túy tác dụng hóa học có khả năng tác động mạnh đến quá quy axít chì đã qua sử dụng với số lượng từ hàng chục tấn trình lọc sulfate trong ắc quy axít chì, giúp tăng khả năng đến hàng trăm tấn khá phổ biến và gây nên nguy cơ ô nhiễm khôi phục ắc quy. Các chất phụ gia này hầu hết được chế môi trường nghiêm trọng. Thực tế, ắc quy thường có tuổi xuất từ các chất hữu cơ. Hiện nay, một số đơn vị tại Việt thọ không cao, nên sẽ nhanh chóng bị loại thải sau một thời Nam đã bắt đầu thực hiện việc phục hồi và bảo dưỡng định gian sử dụng. Với nhu cầu sử dụng rất lớn thì lượng ắc quy kỳ bằng phương pháp này vì chi phí hợp lý. Tuy nhiên, nếu phế thải hàng năm là một con số khổng lồ. Tuy vậy, tại Việt chỉ dùng hóa chất phục hồi định kỳ, dung lượng ắc quy có Nam hiện nay, việc thu hồi và xử lý ắc quy phế thải chưa tăng nhưng rất chậm và cần thời gian lâu mới thấy được hiệu quả. Hoạt động thu hồi và xử lý ắc quy hiện tại chủ hiệu quả. Để tăng được hiệu quả, ắc quy sau khi đưa phụ yếu là thủ công nhỏ lẻ. gia vào cần được nạp xả để phát huy tác dụng trước khi tái Ắc quy chì được sử dụng sau một thời gian dài có thể dẫn sử dụng. Tuy vậy, quá trình nạp (sạc) thủ công khá phức đến nhiều hư hỏng do các nguyên nhân chủ quan từ bất cẩn tạp, mất nhiều thời gian và nhất thiết cần sự giám sát để về vận hành của người sử dụng, như: làm nứt vỏ, lỏng ốc vít, tránh hư hỏng ắc quy. sờn dây cáp nối tải … và những nguyên nhân khách quan Từ những lý do trên, để có một quy trình phục hồi ắc như đóng cặn bùn, thực chất là chì sulfate (PbSO4) bám vào quy chì loại khởi động hiệu quả, phù hợp với điều kiện hiện các thanh chì cũng như đọng lại dưới đáy của ắc quy là ...