CN104139938A - 一种储罐呼吸气收集净化系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储罐呼吸气收集净化系统及方法，属于储罐呼吸气回收技术领域。本发明的储罐上部设置有进料口、密封盖和排空口，收集管网的支管与排空口连通，主干管与动力输送风管连通，动力输送风管通过风机与净化机构连通，动力输送风管上设置有调节阀和压力表，本发明的收集净化过程为：储罐产生大呼吸气时，保证压力表示数维持负值，大呼吸气进入收集管网，经风机输送至单独设置或厂区内现有的净化机构；储罐产生小呼吸气时，调小调节阀开度，保证压力表示数维持负值，重复与大呼吸气相同的收集、净化操作。本发明中多个储罐产生的大、小呼吸气均能得到统一、完全收集，且均能得到有效净化处理，建造、运行成本低，便于推广应用。

Description

一种储罐呼吸气收集净化系统及方法

技术领域

本发明涉及储罐呼吸气回收技术领域，更具体地说，涉及一种储罐呼吸气收集净化系统及方法。

背景技术

在化工生产过程中有大量废气产生，废气按排放方式可分为有组织废气和无组织废气。无组织废气主要来源于罐区、仓库、污水处理站和反应釜的泄露等，难以收集净化，对厂区和周边环境易造成污染。

其中，储放硝酸、盐酸等无机化工产品和烷类、芳烃类、酯类、醛类等挥发性有机化工产品的储罐在装卸料过程中会产生大量浓度较高的无组织废气或大呼吸气；且在储存过程中由于周围温度、气压等变化也会产生大量浓度较低的无组织废气或小呼吸气。上述情况在导致储罐内溶剂损失的同时也对环境产生一定程度的污染。储罐呼吸气的收集净化问题一直是一个难题。

目前，对于储罐呼吸气的防治主要从物料输送过程和末端治理方面减缓大呼吸气，从储罐选型、降低温度和介质保护等方面防治小呼吸气。从物料输送过程考虑的措施是采用双管式输送物料，储罐设置两条管道与槽车相连，一条是槽车到储罐的物料输送管道，另一条是储罐顶部到槽车的气压平衡管，大呼吸气由储罐转移至槽车，由槽车带至厂区外，但此种方式仅是一种缓解措施，未从根本上解决问题。

从末端治理方面考虑的措施是采用喇叭口或斗式集气罩对呼吸气进行收集，经收集后再采用水吸收、活性炭吸附等方法进行净化，如专利申请号为200820012769.5的专利公开了一种弹性呼吸气仓，弹性呼吸气仓底部为固定密封结构，固定密封结构上部设置密封软材料气袋，气袋外面设置保护网罩，充满气时气袋贴紧在保护网罩内壁，保护网罩与底部固定密封结构固定连接为一体。气袋容积在较大范围内变化，容积变化时所需的压力小，用于储罐区时，可以有效减少废气排放同时减少保护气用量。但由于集气罩尺寸、安放等问题，难以确保在物料装卸过程中产生的大量无组织废气得到有效收集，且使用不方便。使用风机和净化装置虽能有效收集大小呼吸气，但单独设置风机和净化装置大材小用，经济上不可行。从储罐选型、降低温度和介质保护方面考虑，也只能减缓小呼吸的排放，未采取治理措施，且采用水喷淋法降低温度会造成资源浪费和动力损耗。

关于储罐呼吸气收集问题，经检索，中国专利申请号201310526098.X，申请日为2013年10月30日，发明创造名称为：储油罐呼吸气回收系统，该申请案包括呼吸气收集系统和呼吸气回收控制系统，呼吸气收集系统和呼吸气回收控制系统通过管道连通并形成油气管路循环；呼吸气收集系统包括通过管道依次相连的储油罐、呼吸气回收专用阀、集液罐和风机；呼吸气回收控制系统设置的呼吸气吸收系统，包括通过管道依次连通的吸附塔、真空泵、吸收塔和回油泵；呼吸气回收控制系统设置的呼吸气冷凝系统，包括通过管道依次连通的吸附塔、真空泵、冷凝器、分离器、储存罐，冷凝器与制冷机组连接。该申请案能够将无组织排放的储油罐呼吸气进行安全的收集并回收，绿色环保；但该申请案的呼吸气回收系统需在厂区内专门建造且建造成本较高，应用灵活性也较差，此外，该申请案对小呼吸气的收集效果也不尽理想。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中对储罐产生的大、小呼吸气收集净化效果差、成本高的不足，提供了一种储罐呼吸气收集净化系统及方法，本发明通过收集管网将多个储罐产生的呼吸气统一收集，储罐产生的大、小呼吸气均能得到完全收集，且均能得到有效净化处理，系统建造、运行成本低，便于推广应用。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种储罐呼吸气收集净化系统，包括储罐、收集管网、动力输送风管、调节阀、压力表、风机和净化机构，所述的储罐上部设置有进料口、密封盖和排空口，所述的收集管网包括主干管和支管，支管与排空口连通，主干管与动力输送风管连通，所述的动力输送风管的管径大于主干管管径；动力输送风管通过风机与净化机构连通，动力输送风管上设置有调节阀和压力表。

更进一步地，所述的主干管上等间隔设置有支管连接点，主干管上每一个支管连接点连接有2根支管，2根支管以主干管为轴对称设置。

更进一步地，所述的风机为变频防腐风机。

更进一步地，所述的净化机构包括冷凝器、吸收塔、生物滤床、活性炭吸附器、低温等离子体设备、光催化反应器、焚烧炉、火炬中的一种或多种。

更进一步地，所述的风机、净化机构单独设置或利用厂区内现有装置。

本发明的一种储罐呼吸气收集净化方法，其步骤为：

步骤一、物料从槽车经储罐的进料口输入储罐内，密封盖保持密闭，储罐产生大呼吸气；

步骤二、调大调节阀开度，压力表示数为零时，风机频率自动增大，保证压力表示数维持负值，储罐产生的大呼吸气经支管进入收集管网的主干管；

步骤三、经步骤二收集后的大呼吸气进入动力输送风管，再经风机输送至单独设置或厂区内现有的净化机构进行净化、回收处理；

步骤四、物料输送完毕后，关闭进料口，密封盖保持密闭，由于外界环境因素，储罐产生小呼吸气；

步骤五、调小调节阀开度，压力表示数为零时，风机频率自动增大，保证压力表示数维持负值，重复与大呼吸气相同的收集、净化操作。

更进一步地，所述的净化机构包括冷凝器、吸收塔、生物滤床、活性炭吸附器、低温等离子体设备、光催化反应器、焚烧炉、火炬中的一种或多种。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种储罐呼吸气收集净化系统，通过收集管网将多个储罐产生的呼吸气统一收集，收集管网直接与储罐排空口连通，与集气罩相比呼吸气产生总量大幅降低，动力损耗小，通过铺设收集管网将储罐与厂区现有净化机构连通，在少数利用现有资源不便的情况下才需单独设置净化机构，系统建造、运行成本低，节约投资成本；

(2)本发明的一种储罐呼吸气收集净化方法，根据实际情况调节调节阀开度，风机自动变频控制，使压力表始终显示负值，可保证储罐产生的大、小呼吸气均能得到完全收集，确保废气得到有效处理，操作简单、减少了环境污染。

附图说明

图1为本发明中储罐呼吸气收集净化系统的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、储罐；11、进料口；12、密封盖；13、排空口；2、收集管网；3、动力输送风管；4、调节阀；5、压力表；6、风机；7、净化机构。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1，本实施例的一种储罐呼吸气收集净化系统，主要用于处理存储硝酸的储罐产生的呼吸气。系统包括储罐1、收集管网2、动力输送风管3、调节阀4、压力表5、风机6和净化机构7。所述的储罐上部设置有进料口11、密封盖12和排空口13。所述的收集管网2包括主干管和支管，主干管上等间隔设置有支管连接点，每一个支管连接点连接有2根支管，2根支管以主干管为轴对称设置。支管为耐腐蚀软管，与储罐1的排空口13连通，支管与排空口13之间密封性强且连接方便，主干管与动力输送风管3连通。本实施例通过收集管网2连接多个储罐1，实现多个储罐1的呼吸气统一收集，实用性强。

本实施例中动力输送风管3与主干管采用大管套小管的方式连接，即动力输送风管3的管径大于主干管管径，以便于野风补入。动力输送风管3通过风机6与净化机构7连通，风机6利用厂区内现有的变频防腐风机。动力输送风管3的前端设置有调节阀4和压力表5。所述的净化机构7包括冷凝器、吸收塔、生物滤床、活性炭吸附器、低温等离子体设备、光催化反应器、焚烧炉、火炬中的一种或多种，净化机构7的选择根据实际情况决定，可单独设置或利用厂区内现有装置。本实施例中净化机构7利用厂区内现有的一级碱吸收塔。

下面对本实施例的储罐呼吸气收集净化方法，进行具体描述：

将硝酸从槽车经储罐1的进料口11输入储罐1内，密封盖12保持密闭，储罐1产生含有高浓度HNO₃的大呼吸气，经支管进入收集管网2的主干管。调大调节阀4开度，当压力表5示数为零时，防腐风机6频率自动增大，确保压力表5示数为负值，含HNO₃的大呼吸气由收集管网2进入动力输送风管3，经风机6输送至厂区车间相关工段现有的一级碱吸收塔，大呼吸气中的HNO₃与吸收塔喷淋液中的NaOH反应生成无污染的NaNO₃和H₂O，处理后的尾气检测达标后排放。硝酸输送完毕后，关闭进料口11，密封盖12保持密闭，由于外界环境因素，储罐1产生小呼吸气，经支管进入收集管网2的主干管。调小调节阀4开度，压力表5示数为零时，风机6频率自动增大，保证压力表5示数维持负值，重复与大呼吸气相同的收集、净化操作。

实施例2

本实施例的一种储罐呼吸气收集净化系统，基本同实施例1，主要用于收集净化盛放甲苯、乙醇、丙酮和甲醛的储罐产生的呼吸气，具体过程如下：

储放甲苯、乙醇、丙酮和甲醛的储罐1，进料口11和密封盖12保持关闭，由于周围温度、气压等条件的变化，储罐1会产生含有甲苯、乙醇、丙酮和甲醛的小呼吸气，经排空口13进入收集管网2，调小调节阀4开度，当压力表5示数为零时，防腐风机6频率自动增大，确保压力表5示数为负值，含有甲苯、乙醇、丙酮和甲醛的小呼吸气由收集管网2完全进入动力输送风管3，经风机6输送至厂区现有废气的二级活性炭吸附器，活性炭吸附饱和后可进行解析输送至锅炉或作为固废燃烧生成CO₂和H₂O，若罐区各储罐1仅储放一种挥发性有机物，还可对其进行回收利用，从而节约资源，并降低污染。

实施例3

本实施例的一种储罐呼吸气收集净化系统，基本同实施例1，主要用于收集净化储放盐酸和二氯甲烷的储罐1产生的呼吸气，具体过程如下：

储放盐酸和二氯甲烷的储罐1，进料口11和密封盖12保持关闭，由于周围温度、气压等条件的变化，储罐1会产生含有氯化氢和二氯甲烷的小呼吸气，经排空口13进入收集管网2，调小调节阀4开度，当压力表5示数为零时，防腐风机6频率自动增大，确保压力表5示数为负值，含有氯化氢和二氯甲烷的小呼吸气由收集管网2完全进入动力输送风管3，经风机6输送至厂区现有的“一级碱喷淋+一级活性炭吸附”系统，混合废气中的氯化氢能与一级碱喷淋碱液中的氢氧化钠发生反应生成无污染的氯化钠和水被除去，未除去的二氯甲烷尾气进入后一级的活性炭吸附器进行吸附脱除，净化后排空。

值得说明的是，本发明所述的储罐呼吸气包括装卸料过程中产生的大呼吸气和储存过程中产生的小呼吸气，主要包括硝酸、盐酸等易挥发无机化合物和烷类、芳烃类、酯类、醛类和其它类挥发性有机化合物的一种或多种化合物。所述的净化机构7也不限于实施例1～3所述的吸收塔、活性炭吸附器，净化机构7在一般情况下利用厂区现有资源，利用现有资源不便时才单独设置，鉴于篇幅所限，在此不在一一举例赘述。

实施例1～3所述的一种储罐呼吸气收集净化系统及方法，与集气罩相比呼吸气产生总量大幅降低，动力损耗小，建造、运行成本低，节约投资成本；可保证储罐产生的大、小呼吸气均能得到完全收集，确保废气得到有效处理，操作简单、减少了环境污染。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种储罐呼吸气收集净化系统，其特征在于：包括储罐(1)、收集管网(2)、动力输送风管(3)、调节阀(4)、压力表(5)、风机(6)和净化机构(7)，所述的储罐上部设置有进料口(11)、密封盖(12)和排空口(13)，所述的收集管网(2)包括主干管和支管，支管与排空口(13)连通，主干管与动力输送风管(3)连通，所述的动力输送风管(3)的管径大于主干管管径；动力输送风管(3)通过风机(6)与净化机构(7)连通，动力输送风管(3)上设置有调节阀(4)和压力表(5)。

2.根据权利要求1所述的一种储罐呼吸气收集净化系统，其特征在于：所述的主干管上等间隔设置有支管连接点，主干管上每一个支管连接点连接有2根支管，2根支管以主干管为轴对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种储罐呼吸气收集净化系统，其特征在于：所述的风机(6)为变频防腐风机。

4.根据权利要求2或3所述的一种储罐呼吸气收集净化系统，其特征在于：所述的净化机构(7)包括冷凝器、吸收塔、生物滤床、活性炭吸附器、低温等离子体设备、光催化反应器、焚烧炉、火炬中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种储罐呼吸气收集净化系统，其特征在于：所述的风机(6)、净化机构(7)单独设置或利用厂区内现有装置。

6.一种储罐呼吸气收集净化方法，其步骤为：

步骤一、物料从槽车经储罐(1)的进料口(11)输入储罐(1)内，密封盖(12)保持密闭，储罐(1)产生大呼吸气；

步骤二、调大调节阀(4)开度，压力表(5)示数为零时，风机(6)频率自动增大，保证压力表(5)示数维持负值，储罐(1)产生的大呼吸气经支管进入收集管网(2)的主干管；

步骤三、经步骤二收集后的大呼吸气进入动力输送风管(3)，再经风机(6)输送至单独设置或厂区内现有的净化机构(7)进行净化、回收处理；

步骤四、物料输送完毕后，关闭进料口(11)，密封盖(12)保持密闭，由于外界环境因素，储罐(1)产生小呼吸气；

步骤五、调小调节阀(4)开度，压力表(5)示数为零时，风机(6)频率自动增大，保证压力表(5)示数维持负值，重复与大呼吸气相同的收集、净化操作。

7.根据权利要求6所述的一种储罐呼吸气收集净化方法，其特征在于：所述的净化机构(7)包括冷凝器、吸收塔、生物滤床、活性炭吸附器、低温等离子体设备、光催化反应器、焚烧炉、火炬中的一种或多种。