CN101898668B - 一种减少废气排放的储罐 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减少废气排放的储罐，包括罐体，罐体内上部为气相空间，在罐体内顶部设置温度控制系统，温度控制系统包括空调器系统和控制装置，空调器系统能制冷和制热，分为罐内机和罐外机两部分，控制装置检测储罐内气相空间温度，控制装置根据该检测到的气相空间温度与设定的储罐气相空间控制温度的对比调整空调器的操作。本发明储罐可以减少或消除因环境温度变化引起储罐内气相温度变化而发生的吸气和排气现象，大大降低储罐废气排放量，特别是可以大大降低因小呼吸引起的废气排放，同时具有操作灵活，适用范围广等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种储罐，特别是减少废气排放量的用于石油炼制企业及部分石油化工企业中的各种储罐。
背景技术
炼油、化工等行业的酸性水储罐区、油品罐区等排放的废气是重要的恶臭气体污染源，其中含有较高浓度的挥发性烃类、硫化氢、有机硫化物、氨等污染物，如果不采取有效的治理方法，会造成严重的污染，同时会造成大量的资源浪费。
储罐区的排气和吸气过程在本领域称为“呼吸”，储罐内因液位上下波动引起的呼吸一般称为大呼吸，因昼夜温度波动引起的呼吸一般称为小呼吸。在大型储罐区中，在操作正常时，大呼吸量一般可以控制在较小的范围内，因此，小呼吸是储罐区正常操作时排放废气的主要原因。
此类废气现有治理方法有燃烧法、冷凝法、生物法、吸附法、化学吸收法及联合法等几类。恶臭气体处理究竟选择何种处理技术，可根据气体来源、污染物组成、浓度、气量、处理要求、操作、安全性及技术适应性进行综合考虑。
上述方法虽然可以在一定程度上处理储罐区排放废气，但处理方法的设备投资和操作成本一般较高，因此如何减少储罐废气排放量才是最根本的治理方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种储罐，该储罐可以减少废气排放量。
储罐因昼夜温度波动引起的小呼吸具有一定规律，即一般为日间储罐温度上升，向外排气；夜间储罐温度下降至一定温度后，向内吸气；形成间歇的呼吸过程。在大型储罐区中，在操作正常时，小呼吸是排放废气的主要原因。在储罐正常操作时，罐内上部具有较大的气相空间。本发明针对储罐上述废气排放特点，采用如下废气减排处理方法。
本发明减少废气排放的储罐包括罐体，罐体内上部为气相空间，在罐体内顶部设置温度控制系统，温度控制系统包括空调器系统和控制装置，空调器系统能制冷和制热，分为罐内机和罐外机两部分，控制装置检测储罐内气相空间温度，控制装置根据该检测到的气相空间温度与设定的储罐气相空间控制温度的对比调整空调器的操作，以温度控制系统减少或消除环境昼夜温差对储罐内气相空间温度的影响，达到减少或消除储罐小呼吸现象。
本发明储罐中，空调器系统可以采用本领域常规的空调器系统，如变频空调器系统等，温度控制系统和空调器系统最好具有防爆功能。空调器系统的罐外机和罐内机一般需设置风扇，强化罐内气体温度调控能力，以促进传热并使储罐内气相温度保护均一。空调器系统也可以增加辅助加热功能，当空调器系统制热时，设置的辅助加热功能进一步提供热量。
空调器系统的制冷剂压缩机安装在储罐外，罐内机为制冷剂蒸发器或冷凝器，通过导向阀的作用，让制冷剂流动改变方向；当需要制冷时，罐内机起到制冷剂蒸发器的功能；当需要制热时，罐内机起到制冷剂冷凝器的功能。上述功能是空调器系统的常规原理和技术。
空调器系统的罐外机也可以提供适宜温度的液体物料给罐内机，罐内机主体为换热器，通过罐外机提供的液体物料与罐内气体换热，调节气体温度。该操作方式与普通换热器操作方式相同。
本发明储罐中，控制装置可以采用本领域各种适宜的形式，如开关控制、比例积分微分控制、模糊控制等。几种具体方式如：控制系统当检测到的气相空间温度高于设定的储罐气相空间控制温度时，空调系统开启制冷，当检测到的气相空间温度降到设定的储罐气相空间控制温度时，关闭制冷。控制系统当检测到的气相空间温度低于设定的储罐气相空间控制温度时，空调系统开启制热，当检测到的气相空间温度升到设定的储罐气相空间控制温度时，关闭制热。设定的储罐气相空间控制温度可以是一个范围，即设定储罐气相空间控制温度上限和设定储罐气相空间控制温度下限；当检测到的气相空间温度低于设定温度下限时，开启空调制热到气相温度升到温度下限时停止制热；当检测到的气相空间温度高于设定温度上限时，开启空调制冷到气相温度降到温度上限时停止制冷。由于空调器系统具有制冷和制热两种功能，所以储罐内气相温度高低可以根据需要灵活控制，一般要根据罐内液体温度、当地日最低气温、当地日最高气温确定，最好为罐内日平均温度，以温度控制能量消耗最小为原则。
本发明储罐通过在储罐内设置温度控制系统，当环境温度降低时通过空调器系统提高储罐内气相空间的温度，或当环境温度升高时通过空调器系统降低储罐内气相空间的温度，达到减少或消除因环境温度变化引起储罐温度变化而发生的吸气和排气现象，大大降低储罐废气排放量，特别是可以大大降低因小呼吸引起的废气排放。由于空调器系统具有制热和制冷双重功能，因此本发明储罐可以根据需要在不同的温度下操作，扩大储罐的适用范围，如对于储存一定挥发性液体时，可以在较低温度下操作，降低储罐的废气排放量。
附图说明
图1是发明储罐一种具体结构示意图。
其中：1-储罐，2-储罐内液位，3-储罐内上部气相空间，4-空调器系统罐内机，5-温度控制系统的控制装置，6-储罐顶部废气排放口，7-温度控制系统的温度检测器，8-空调器系统罐外机。
具体实施方式
下面通过某企业酸性水罐区情况具体说明本发明方法的过程和效果。
如图1所示，储罐1内液位2上部具有气相空间3，在储罐内上部气相空间3顶部设置温度控制系统，温度控制系统包括温度控制系统的空调器系统、温度控制系统的控制装置5和温度控制系统的温度检测器7，空调器系统包括空调器系统罐内机4和空调器系统罐外机8，储罐顶部设置废气排放口6。
下面结合某炼油企业酸性水储罐，具体说明本发明的使用效果。
某炼油企业有8座酸性水储罐，6座在用，2座备用，总气相空间体积为16000m3，酸性水来水温度为45℃左右，储罐内水温基本在40～45℃。所处地某季节最大昼夜温差为15℃，最高气温30℃，该罐区由于水温较高，罐内顶部气体温度常在28℃～36℃范围内波动，正常操作时一昼夜小呼吸排量约为1000m3。
每座储罐设置如图1所示的气相温度控制系统。
日气温升高一般在3时至15时，假设气体排放速率与时间的关系曲线为正态分布曲线，按该曲线设计最大功率约为16KW的空调器系统，设计储罐内温度控制在32～35℃，低于32℃时启动空调制热，达到32℃时关闭空调制热；高于35℃启动空调制冷，降到35℃时，停止制冷，由此，可将一昼夜小呼吸排气量降到50m3以下，基本可以消除因小呼吸造成的废气排放。相当于每天减少废气排放量约950m3。
Claims (11)
1.一种减少废气排放的储罐，包括罐体，罐体内上部为气相空间，其特征在于：在罐体内顶部设置温度控制系统，温度控制系统包括空调器系统和控制装置，空调器系统能制冷和制热，分为罐内机和罐外机两部分，控制装置检测储罐内气相空间温度，控制装置根据该检测到的气相空间温度与设定的储罐气相空间控制温度的对比调整空调器的操作；控制装置的控制方式为：当检测到的气相空间温度低于或高于设定的储罐气相空间控制温度时，开启空调器系统，当检测到的气相空间温度达到设定的储罐气相空间控制温度时，关闭空调器系统。
2.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于：空调器系统采用变频空调器系统。
3.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于：控制装置采用开关控制、比例积分微分控制或模糊控制。
4.按照权利要求1或3所述的储罐，其特征在于：制冷剂压缩机安装在储罐外，罐内机为制冷剂蒸发器或冷凝器，通过导向阀的作用，让制冷剂流动改变方向；当需要制冷时，罐内机起到冷凝器的功能；当需要制热时，罐内机起到蒸发器的功能。
5.按照权利要求1或3所述的储罐，其特征在于：罐外机提供适宜温度的液体物料给罐内机，罐内机主体为换热器，通过罐外机提供的液体物料与罐内气体换热，调节气体温度。
6.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于：罐内机配套风扇，强化罐内气体温度调控能力。
7.按照权利要求4所述的储罐，其特征在于：当空调器系统制热时，设置辅助加热功能。
8.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于：温度控制系统和空调器系统具有防爆功能。
9.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于：控制系统当检测到的气相空间温度高于设定的储罐气相空间控制温度时，空调系统开启制冷，当检测到的气相空间温度降到设定的储罐气相空间控制温度时，关闭制冷。
10.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于：控制系统当检测到的气相空间温度低于设定的储罐气相空间控制温度时，空调系统开启制热，当检测到的气相空间温度升到设定的储罐气相空间控制温度时，关闭制热。
11.按照权利要求1所述的储罐，其特征在于：设定的储罐气相空间控制温度是一个范围，即设定储罐气相空间控制温度上限和设定储罐气相空间控制温度下限；当检测到的气相空间温度低于设定温度下限时，开启空调制热到气相温度升到温度下限时停止制热；当检测到的气相空间温度高于设定温度上限时，开启空调制冷到气相温度降到温度上限时停止制冷。
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