專利名稱：一種具備“呼吸”功能的常壓罐尾氣凈化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種采用溶劑吸收法凈化常壓罐尾氣的裝置，特別是涉及一種具備“呼吸”功能的常壓罐尾氣凈化裝置。
背景技術：
在工業生產中，有大量的常壓罐用于儲存各種液體介質，常壓罐工作壓力一般在-637 2156 之間。常壓罐頂部存在有氣相空間，充滿了各類揮發性的物質，隨著液體介質進出罐，罐內液面的升降變化引起罐內氣體壓力的變化，使得罐內氣體排出或外界空氣吸入，這個過程叫罐的“大呼吸”;外界環境溫度、氣壓的變化也會引起罐內氣體排出或外界空氣吸入，這個過程叫罐的“小呼吸”；常壓罐始終處于一種“呼吸”狀態。常壓罐頂部均安裝有通氣口或呼吸閥、水封罐等呼吸設施，維持罐頂氣體壓力在可承受的壓力范圍內， 防止常壓罐的變形損壞；這些呼吸設施均是無組織排放源，無法有效控制。常壓罐內氣體的排出造成了儲存介質的損耗，也對大氣產生了污染，甚至會造成惡臭污染；外界空氣吸入常壓罐內，有的會污染罐內儲存介質或腐蝕罐體，嚴重的會產生硫化亞鐵自燃，造成生產事故。《石油化工安全環保技術》2009年第25卷第3期P52 55頁“含硫污水罐惡臭污染的治理”一文介紹了一種常壓罐尾氣凈化的工藝利用吸收劑A作為工作流體采用噴射器引流罐頂臭氣，依次進入降膜吸收塔、旋流吸收塔、催化氧化塔處理后，再利用吸收劑 B作為工作流體采用噴射器將凈化氣體引流增壓至吸收劑B儲罐中，分液后排入煙筒放空。 裝置運行過程中出現過降膜吸收塔、旋流吸收塔操作不穩定、催化氧化塔著火等情況。主要原因是含硫污水罐排氣量不穩定、噴射器抽氣量大，造成含硫污水罐長期處于負壓狀態，罐內的烴類、硫化氫等物質產生揮發，同時罐頂呼吸閥吸入大量的空氣，使得各類揮發性的物質、過量的氧氣與催化氧化塔內物質之間發生放熱反應，導致著火。中國實用新型專利申請200810049515. 5 (公開號CN101M9379A
公開日2008年
8月27日)公開了“一種惡臭氣體處理組合工藝”，其工作原理是依靠罐頂尾氣的自身壓力進入超重力反應床、填料吸收塔，用兩種吸收劑對惡臭氣體進行多級吸收后排入煙筒放空。 超重力反應床有氣體引流增壓功能，同樣會造成常壓罐頂呼吸閥處于吸入狀態，使得常壓罐尾氣量增大。《油氣回收技術》(主編李漢勇)P48 50、P172 176頁介紹了長嶺煉油廠輕油裝車油氣回收裝置的工藝油氣自聚氣管進氣液分離罐，氣液分離后的油氣進柴油吸收塔， 柴油吸收油氣中的輕烴，生成的富油自塔底抽出回煉，凈化后的氣體自塔頂進放散管高點放空，放散管下部有鼓風機向其吹氣，類似于噴射吸氣，使得塔頂尾氣能夠順利排放(即真空拔氣)。這時，吸收塔操作壓力會降低，氣液平衡常數變大而不利于吸收，降低吸收回收率。工業用常壓罐尾氣排放的主要特點是常壓罐長期處于“呼吸”狀態，尾氣排放量不穩定，并且是多組分混合物。常壓罐工作壓力范圍很窄，一般在-65 220mmH20之間，呼吸閥壓力范圍更窄，一般在-30 180mmH20之間(ImmH2O = 9. 8Pa)。現有的常壓罐尾氣凈化裝置有多種，都有壓力降，很容易造成常壓罐尾氣從罐頂呼吸設施處排放，因此現有常壓罐尾氣凈化裝置均采用上述引氣設備或其它的引氣設備，同時又不得不保留常壓罐頂的呼吸設施，使得常壓罐頂無組織排放源得以存在，既污染了環境，又或多或少增加了常壓罐尾氣排放量。
發明內容針對現有常壓罐尾氣凈化裝置無法消除常壓罐頂呼吸設施的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠與常壓罐同步“呼吸”的尾氣凈化裝置，用于消除常壓罐頂的呼吸設施，并能穩定凈化常壓罐呼出的尾氣，隔絕外界空氣，回流尾氣，以減少常壓罐尾氣排放量。本實用新型提供的一種具備“呼吸”功能的常壓罐尾氣凈化裝置，包括溶劑A噴淋塔和溶劑B噴淋塔，其特征在于所述溶劑A噴淋塔上部設有平衡液封，該平衡液封包括與溶劑A噴淋塔上部內壁焊接的一塊分割板，分割板中心有一個連通管插入下方敞口的圓形受液槽中，連通管上端高出分割板，在分割板上方形成一個溶劑A液相區，溶劑A注入管、氣體平衡管插入溶劑A液相區，且氣體平衡管插入溶劑A液下值為100 600Pa，連通管底邊與受液槽上沿之間形成的溶劑A液位差值等于常壓罐的工作壓力上限值；常壓罐頂部只留有一個尾氣排放管，該尾氣排放管與可互竄尾氣的常壓罐尾氣排放管并聯進入一根聚氣總管，聚氣總管再與尾氣進氣管和超壓氣體管連接，所述尾氣進氣管與溶劑A噴淋塔塔頂連接，所述超壓氣體管插入溶劑B噴淋塔上部的安全液封中，且超壓氣體管底邊與安全液封上沿之間形成的溶劑B液位差值等于常壓罐的最高工作壓力值；溶劑B噴淋塔內安全液封下方有單層泡罩塔盤，單層泡罩塔盤由塔盤、升氣管和泡罩構成，升氣管頂邊高出泡罩齒縫頂端，高出部分的溶劑B液層值為100 600Pa。所述溶劑A噴淋塔塔頂有尾氣進氣管的管口、溶劑A注入管和氣體平衡管；塔上部設有平衡液封；塔中部為空塔，安裝有多層溶劑A霧化噴頭；塔下部為擴徑段，內有塔身深入段、折流板、除沫器、氣體抽出管的管口 ；塔底部儲存溶劑A，有溶劑A抽出管的管口。所述溶劑B噴淋塔塔頂有放空管；塔上部有除沫器、安全液封、單層泡罩塔盤、降液管、液封盤，液封盤下方有氣體平衡管的管口 ；塔中部為空塔，安裝有多層溶劑B霧化噴頭；塔下部為擴徑段，有尾氣入口管的管口 ；塔底部儲存溶劑B，有溶劑B抽出管的管口。所述聚氣總管上安裝壓力儀表、還連接安裝了壓力控制閥的補氣管。所述聚氣總管上安裝壓力儀表，壓力信號分別傳輸給A控制器和B控制器；分割板上方的溶劑A液相區安裝液位儀表，受液槽上安裝液位儀表，其液位信號分別傳輸給A控制器；安全液封上安裝液位儀表，液封盤上安裝液位儀表，其液位信號分別傳輸給B控制器；A 控制器控制溶劑A泵的開停，B控制器控制溶劑B泵的開停。所述安全液封為一個上部敞開的圓形槽，溶劑B注入管插入該槽中。本實用新型與現有的常壓罐尾氣凈化裝置相比具有以下有益效果首先本裝置具備了與常壓罐同步“呼吸”的功能，因此可以取消常壓罐頂的呼吸設施，消除了常壓罐頂無組織排放源，使得常壓罐尾氣排放得到有效控制，有利于環境保護。其二單層泡罩塔盤的設置可以有效封閉住外界空氣進入塔內和常壓罐內，保護凈化用溶劑、常壓罐儲存介質以及罐體不被氧化，有利于安全生產；同時也能將噴淋塔內封閉的帶壓尾氣通過氣體平衡管回流至常壓罐內，最大限度減少了常壓罐尾氣排放量和惰性氣體補充量。其三塔內置平衡液封將常壓罐聚氣總管與尾氣凈化部分隔離開，噴射器無法直接抽取常壓罐尾氣，解決了引氣設備過量抽取常壓罐尾氣的問題。其四采用雙噴淋空塔凈化尾氣，通過選用高性能噴頭， 形成高密度霧化微顆粒溶劑區，與常壓罐尾氣接觸傳質，相比于填料塔和板式塔，無堵塔、 液泛之憂，操作平穩，提高了氣液傳質效率，并且不受尾氣排放量波動的影響，同時儲存尾氣空間也大。其五塔內置平衡液封、安全液封，利用凈化用溶劑作為液封介質，相比于單獨設置水封罐，安全性更高，并且無污水產生。其六控制器的設定，使得本裝置能跟隨常壓罐 “呼吸”狀態自動運行，確保排放的尾氣得到及時凈化，同時又能減少溶劑泵的運行時間，大大降低了常壓罐尾氣凈化的能耗。其七本裝置運用范圍寬，可以針對不同常壓罐尾氣的組成，通過選用不同的吸收劑，進行多級凈化處理，確保常壓罐尾氣達標排放。
圖1 是本實用新型一種具備“呼吸”功能的常壓罐尾氣凈化裝置示意圖。圖中粗實線表示管道；虛細線表示儀表信號線；多條平行虛細線表示液體；箭頭表示介質流向；M表示泵的電機。
具體實施方式
針對工業生產用常壓罐一般集中布置的特點，本實用新型優選聚氣總管將同類常壓罐尾氣排放管連通，盡量采用常壓罐尾氣來平衡常壓罐的“呼吸”;針對常壓罐頂部排放尾氣，以及環保要求尾氣高點排放的要求，本實用新型優選雙塔處理尾氣，采用塔頂進氣， 另一個塔頂設置氣體放空管，既防止聚氣總管中尾氣凝液形成液袋，堵塞進氣管，又減少了管道；針對常壓罐尾氣排放量不穩定，本實用新型優選空塔噴淋凈化尾氣，確保常壓罐尾氣達標排放；針對常壓罐有吸入氣體的特征，本實用新型優選單層泡罩塔盤封閉住外界空氣， 同時也能將封閉的帶壓尾氣回流，減少尾氣排放量；為防止過量抽取常壓罐尾氣，本實用新型優選在溶劑A噴淋塔后設置噴射器，同時也能保證溶劑B噴淋塔帶壓凈化尾氣。
具體實施方式
如下如圖1所示，本實用新型的溶劑A噴淋塔1頂部有尾氣進氣管12管口、溶劑A注入管18和氣體平衡管15 ；塔上部是一個平衡液封，具體構造是一塊水平的分割板Ia與塔內壁焊接，分割板Ia中心有一個垂直的連通管lb，連通管Ib下方有一個圓形受液槽lc，受液槽Ic上部敞開；連通管Ib上端高出分割板la，形成一個溶劑A液相區，溶劑A注入管18 插入溶劑A液相區，底端與分割板Ia留有空隙，氣體平衡管15插入溶劑A液相區，插入溶劑A液下值為100 600Pa ；連通管Ib下端插入下方的圓形受液槽Ic中，連通管Ib插入受液槽Ic液下值等于常壓罐的工作壓力上限(按溶劑A的密度計算)；溶劑A噴淋塔1中部為空塔，安裝有多層向下噴射的溶劑A霧化噴頭Id ；塔下部為擴徑段，內有塔身深入段、 折流板le、除沫器If ；塔底部儲存溶劑A，有溶劑A抽出管17管口。溶劑B噴淋塔2頂部是氣體放空管加，塔上部有除沫器2b、安全液封2c、單層泡罩塔盤2d、降液管加、液封盤2f，液封盤2f下方有氣體平衡管15的管口 ；塔中部為空塔，安裝有多層向下噴射的溶劑B霧化噴頭2g ；塔下部為擴徑段，有尾氣入口管14管口，塔底部儲存溶劑B，有溶劑B抽出管19管口。其中安全液封2c是一個圓形、上部敞開的槽，溶劑B 注入管20插入安全液封2c中，并與槽底留有空隙；超壓氣體管16插入安全液封2c中，插入液下值等于常壓罐的最高工作壓力(按溶劑B的密度計算)。單層泡罩塔盤2d由塔盤 2dl、升氣管2d2和泡罩2d3構成，升氣管2d2頂邊高出泡罩2d3齒縫頂端，高出部分的溶劑 B液層值為100 600 ；降液管2e的堰板底邊插入液封盤2f的液下，保證尾氣不會從此溢出。如圖1所示，本實用新型一種具備“呼吸”功能的常壓罐尾氣凈化裝置具體的工作方法是常壓罐頂部只留有一個尾氣排放管，將可互竄尾氣的常壓罐尾氣排放管并聯進入一根聚氣總管11。安裝在平衡液封上的液位儀表6b和6c將信號傳輸給A控制器6，啟動溶劑A泵4，通過溶劑A管17抽取溶劑A噴淋塔1底部儲存的溶劑A，經溶劑A注入管18 將分割板Ia上方的溶劑A液相區和受液槽Ic充滿溶劑A，充滿后A控制器6關閉溶劑A泵 4。安裝在安全液封2c上的液位儀表7a、液封盤2f上的液位儀表7b將信號傳輸給B控制器7，啟動溶劑B泵5，通過溶劑B管19抽取溶劑B噴淋塔2底部儲存的溶劑B，經溶劑B注入管20將安全液封2c、液封盤2f充滿溶劑B，充滿后B控制器7關閉溶劑B泵5。確保平衡液封始終充滿溶劑A，確保安全液封2c、單層泡罩塔盤2d和液封盤2f始終充滿溶劑B。當聚氣總管11的尾氣壓力達到常壓罐的工作壓力時，安裝在聚氣總管11上的壓力儀表6a將信號傳輸給A控制器6和B控制器7，同時啟動溶劑A泵4和溶劑B泵5，溶劑 A霧化噴頭Id、溶劑B霧化噴頭2g開始向下噴射的霧化溶劑，同時噴射器3開始工作；聚氣總管11的尾氣通過進氣管12自溶劑A噴淋塔1的頂部進入，尾氣與溢流的溶劑A—起通過塔上部平衡液封的連通管lb，從受液槽Ic上部溢出，尾氣在溶劑A噴淋塔1中部與霧化的溶劑A混合傳質，順流自上而下流動，尾氣在塔下部折流板Ie處折流向上，經過除沫器If 氣液分離后，一級凈化后的尾氣自出氣管13離開溶劑A噴淋塔1。噴射器3以溶劑B作為工作流體，通過引流管21引流增壓出氣管13中的尾氣，氣液混合物自增壓管14進入溶劑 B噴淋塔2的下部，尾氣向上流動，與塔中部溶劑B霧化噴頭2g向下噴射的霧化溶劑B逆向接觸傳質；尾氣進入塔上部單層泡罩塔盤2d的升氣管2d2中，通過環形回轉通道，再經泡罩2d3齒縫分散到泡罩間的液層中去，尾氣溢出塔盤2dl上的液層，單層泡罩塔盤2d的壓力降應小于常壓罐工作壓力上限與氣體平衡管15插入溶劑A液下值的之和；二級凈化后的尾氣自安全液封2c四周上升，通過除沫器2b，經塔頂氣體放空管加高點排放達標的尾氣。當常壓罐內液面急劇上升或本裝置無法及時處理尾氣，聚氣總管11的尾氣壓力達到常壓罐最高工作壓力時，尾氣通過超壓氣體管16進入安全液封2c，經過除沫器2b氣液分離后，自溶劑B噴淋塔2頂部氣體放空管加高點放空。當聚氣總管11的尾氣壓力小于常壓罐的工作壓力上限時，安裝在聚氣總管11上的壓力儀表6a將信號傳輸給A控制器6和B控制器7，停止溶劑A泵4和溶劑B泵5運行；單層泡罩塔盤2d上的液層封閉住溶劑B噴淋塔2內的二級凈化尾氣，高于聚氣總管11 尾氣壓力部分的二級凈化尾氣，通過氣體平衡管15開始回流，穿過平衡液封中氣體平衡管 15下的溶劑A液層，進聚氣總管11，兩邊氣體平衡終止于氣體平衡管15插入溶劑A液下值 100 600Pa ；隨著溶劑B噴淋塔2內的二級凈化尾氣壓力的下降，單層泡罩塔盤2d上的液層下降至升氣管2d2頂邊時，形成一個溶劑B液層高度(靜液封)，保證溶劑B噴淋塔2內的壓力在100 600Pa，隔絕外界空氣進入溶劑B噴淋塔2和常壓罐內。[0024]當聚氣總管11的尾氣壓力進一步下降，接近常壓罐工作壓力下限時，補氣設施開始工作；補氣設施包括補氣管22、壓力控制閥8、安裝在聚氣總管11上的壓力儀表8a，補充氣體采用惰性氣體。安裝在聚氣總管11上的壓力儀表8a檢測到聚氣總管11的尾氣壓力接近常壓罐工作壓力下限時，開啟壓力控制閥8，補氣管22向聚氣總管11補充惰性氣體，保護常壓罐的安全。本實用新型還有改進之處，當常壓罐儲存介質允許空氣進入時，可取消安裝了壓力控制閥8的補氣管21，增加一根空氣吸入管，管口一端位于溶劑B噴淋塔2頂部的放空管 2a下方，管口的另一端插入溶劑A噴淋塔1分割板Ia上方的溶劑A液相區中，插入液下值略高于氣體平衡管15插入液下值。尾氣回流量不足時，空氣吸入管從溶劑B噴淋塔2頂部的放空管加中抽取氣體，開始向聚氣總管11補充空氣。
權利要求1.一種具備“呼吸”功能的常壓罐尾氣凈化裝置，包括溶劑A噴淋塔和溶劑B噴淋塔， 其特征在于所述溶劑A噴淋塔(1)上部設有平衡液封，該平衡液封包括與溶劑A噴淋塔 (1)上部內壁焊接的一塊分割板(Ia)，分割板(Ia)中心有一個連通管(Ib)插入下方敞口的圓形受液槽(Ic)中，連通管(Ib)上端高出分割板(Ia)，在分割板(Ib)上方形成一個溶劑A液相區，溶劑A注入管(18)、氣體平衡管(15)插入溶劑A液相區，且氣體平衡管(15) 插入溶劑A液下值為100 600Pa，連通管(Ib)底邊與受液槽(Ic)上沿之間形成的溶劑A 液位差值等于常壓罐的工作壓力上限值；常壓罐頂部只留有一個尾氣排放管，該尾氣排放管與可互竄尾氣的常壓罐尾氣排放管并聯進入一根聚氣總管(11)，聚氣總管(11)再與尾氣進氣管(12)和超壓氣體管(16)連接，所述尾氣進氣管(12)與溶劑A噴淋塔(1)塔頂連接，所述超壓氣體管(16)插入溶劑B噴淋塔( 內安全液封Oc)中，且超壓氣體管(16)底邊與安全液封Oc)上沿之間形成的溶劑B液位差值等于常壓罐的最高工作壓力值；溶劑B 噴淋塔O)內安全液封Oc)下方有單層泡罩塔盤(2d)，單層泡罩塔盤Qd)由塔盤Qdl)、 升氣管(2d2)和泡罩(2d3)構成，升氣管(2d2)頂邊高出泡罩(2d3)齒縫頂端，高出部分的溶劑B液層值為100 600Pa。
2.根據權利要求1所述的具備“呼吸”功能的常壓罐尾氣凈化裝置，其特征在于所述溶劑A噴淋塔(1)塔頂有尾氣進氣管(1 管口、溶劑A注入管(18)和氣體平衡管(15)； 塔上部設有平衡液封；塔中部為空塔，安裝有多層溶劑A霧化噴頭(Id)；塔下部為擴徑段， 內有塔身深入段、折流板(le)、除沫器(If)、氣體抽出管(1 管口 ；塔底部儲存溶劑A，有溶劑A抽出管(17)管口。
3.根據權利要求1所述的具備“呼吸”功能的常壓罐尾氣凈化裝置，其特征在于所述溶劑B噴淋塔( 塔頂部有放空管Oa)；塔上部有除沫器(2b)、安全液封(2c)、單層泡罩塔盤(2d)、降液管(加)、液封盤(2f)，液封盤下方有氣體平衡管(1 管口 ；塔中部為空塔， 安裝有多層溶劑B霧化噴頭Qg)；塔下部為擴徑段，有尾氣入口管(14)管口 ；塔底部儲存溶劑B，有溶劑B抽出管(19)管口。
4.根據權利要求1所述的具備“呼吸”功能的常壓罐尾氣凈化裝置，其特征在于所述聚氣總管(11)上安裝壓力儀表(8a)、還連接安裝了壓力控制閥⑶的補氣管02)。
5.根據權利要求1所述的具備“呼吸”功能的常壓罐尾氣凈化裝置，其特征在于所述聚氣總管(11)上安裝壓力儀表(6a)，壓力信號分別傳輸給A控制器(6)和B控制器(7)； 分割板(Ib)上方的溶劑A液相區安裝液位儀表(6b)，受液槽(Ic)上安裝液位儀表(6c)， 其液位信號分別傳輸給A控制器(6)；安全液封Oc)上安裝液位儀表(7a)，液封盤Qf)上安裝液位儀表(7b)，其液位信號分別傳輸給B控制器(7) ；A控制器(6)控制溶劑A泵(4) 的開停，B控制器(7)控制溶劑B泵(5)的開停。
6.根據權利要求1所述的具備“呼吸”功能的常壓罐尾氣凈化裝置，其特征在于所述安全液封Oc)為一個上部敞開的圓形槽，溶劑B注入管00)插入該槽中。
專利摘要本實用新型公開了一種具備“呼吸”功能的常壓罐尾氣凈化裝置，屬于氣體凈化治理技術領域，用于解決常壓罐“呼吸”時產生的氣體污染問題。本實用新型采用雙塔噴淋霧化溶劑的方法凈化常壓罐尾氣，在溶劑A噴淋塔和溶劑B噴淋塔內分別設置了平衡液封和安全液封，并結合補氣設施，使得本裝置能夠與常壓罐同步“呼吸”，取代了常壓罐頂的呼吸設施；本裝置采用自動控制系統，僅對呼出的尾氣進行凈化處理；溶劑B噴淋塔頂設置單層泡罩塔盤，用于隔絕外界空氣，回流帶壓尾氣，減少惰性氣體補充量。本實用新型消除了常壓罐頂的無組織排放源，最大限度的減少常壓罐尾氣排放量，無過量抽取尾氣和外界空氣進入之憂，安全性能好，運行成本低。
文檔編號B65D90/22GK201949788SQ201120024648
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月19日 優先權日2011年1月19日
發明者陳群 申請人:陳群