CN104645793A - 环保应急事故处理有机污染废气的方法及设备系统 - Google Patents

Abstract

一种环保应急事故处理有机污染废气的方法及设备系统，用于突发环境事故中的泄露挥发性有机物快速处理。它包括气体处理系统和液体收集系统，其中，气体处理系统包括收集罩、风机、阻火器和介质阻挡低温等离子发生器，主要运用风机产生负压，挥发性有机物气体吸收后一次经收集罩、风机和阻火器，最终到达介质阻挡低温等离子发生器氧化；液体收集系统包括收集桶和液体收集器，两者之间连接有集液管，集液管上设置有控制其通断的阀门，液体收集器将泄露的液体有机物收集后，经集液管流入收集桶中。本发明实现快速、高效处理突发事故现场挥发性有机物的污染，能够尽量降低其对环境空气和生态的危害，还可用于军事上化学武器污染现场的消毒。

Description

环保应急事故处理有机污染废气的方法及设备系统

技术领域

本发明涉及一种环保应急事故处理有机物污染废气的方法及设备系统，属于环保污染事故处理和环境生态恢复技术领域，具体的说是一种用于环境突发事故中对受挥发性有机污染物污染的空气和土壤进行无害化处理的快速方法及可移动设备系统。

背景技术

随着化学工业的发展，大量的有机化合物通过车辆、管线进行流转和输送，在流转和输送过程中，有时因交通事故或者其他原因造成挥发性有机物的泄露。这些有机物主要有烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，它包括苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。现实生活中，每年都有因为交通事故或者管线泄露等其他原因，而造成许多挥发性有机物泄露事故，由于这类环境事故突发性强，泄露有机物的成分复杂多样，具有时间突发性，现场复杂性，场所不固定，没有现成的处理设施，目前没有便捷的处理设施和恢复方法，任其在空气中弥漫挥发，致使大量的泄露有机物造成空气污染和土壤污染，造成严重的生态破坏，严重危害到事故附近居民的生命安全。

发明内容

针对现有技术中环境事故突发性强，泄露有机物的成分复杂多样，没有便捷的处理设施和恢复方法的问题，本发明的目的是提供一种环保应急事故处理有机物污染废气的方法及设备系统，对突发环境事故中的泄露有机物快速处理，尽量降低其生态危害。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

环保应急事故处理有机污染废气的方法，其特征是，

事故中泄露的挥发性有机气体在气体收集器的作用下，依次流经收集罩、气体收集器和阻火器，最终输送到介质阻挡低温等离子发生器中，挥发性有机物气体在介质阻挡低温等离子发生器中氧化矿化成二氧化碳和水等无害物质后排放到大气中；

事故中泄露的液体有机物，同步采用液体收集器进行收集，收集起来的液体有机物存放在收集桶中，收集桶与阻火器通过挥发管连通，将收集桶中的挥发性气体输送到介质阻挡低温等离子发生器氧化矿化。

在气体收集器与阻火器之间增设有冷凝装置，并在冷凝装置与收集桶之间连接有冷凝回流管，流经冷凝装置的挥发性有机物气体被冷却液化，并通过冷凝回流管流到收集桶中。

环保应急事故处理有机污染废气的设备系统，其特征是，包括气体处理系统和液体处理系统，

所述气体处理系统，包括按顺序依次布置的收集罩、风机、电机、阻火器和介质阻挡低温等离子发生器，收集罩、风机、阻火器和介质阻挡低温等离子发生器且通过气管顺序连接；

所述液体处理系统，包括收集桶、液体收集器和挥发管，所述液体收集器为多重密封泵，所述收集桶与所述液体收集器中的多重密封泵之间用集液管连接，所述集液管上设置有阀门；

所述收集桶与所述风机和所述阻燃器之间的气管之间设置有挥发管。

所述风机包括机箱、电机、风扇、转向齿轮和传动轴；

所述电机利用电机支座固定设置在所述机箱外侧，所述转向齿轮为两个啮合的锥形齿轮，分别与所述传动轴和所述传动轴连接，所述传动轴的非齿轮端与所述电机的电机轴连接，作为主动轴；所述传动轴的非齿轮端与所述风扇连接，作为从动轴；

其中，所述传动轴利用轴承套置在固定套中，所述固定套利用筋固定设置在所述机箱内壁上。

在所述风机与所述阻燃器之间增设有冷凝装置，所述冷凝装置与所述收集桶连接有冷凝回流管。

所述收集罩为橡胶、塑料或铝箔材料制成，结构可拆卸折叠，为圆形或者正四面体形状。

所述气管与系统中各部件可拆卸。

本发明的有益效果是：

1、本发明的环保应急事故处理有机物污染废气的方法及设备系统，处理过程中不产生二次污染，有利于生态恢复，从而迅速减轻挥发性有机物对环境的影响和对人群的伤害；

2、本发明的环保应急事故处理有机物污染废气的方法及设备系统中各部分可拆下，可以装备在运输挥发性有机物的车辆上，在出现事故时，可实现迅速组装使用，达到快速处理的效果；也可以整体装备成环保应急处理车辆，从而能够迅速抵达事故现场，使处理泄露挥发性有机物的及时性大大提高。

3、本发明的环保应急事故处理有机物污染废气的方法及设备系统为车载系统，仅需要电力，不需要其他化学物质应对处理不同的有机物全能方案。耗电量较小，可采用车载电源或小型发电机。

4、本发明的环保应急事故处理有机物污染废气的方法及设备系统操作简单，移动迅速，能应对所有的挥发性有机物无害化处理，达到迅速、高效、快捷的应急反应目的，也可用作军事目的(化学武器)造成空气污染的现场消毒。

附图说明

图1为实现本发明的环保应急事故处理有机物污染废气方法所用设备系统的第一种原理示意图；

图2为实现本发明的环保应急事故处理有机物污染废气方法所用设备系统的第二种原理示意图；

图3为图1原理对应的具体实施例(即第一种实施例)的结构示意图；

图4为图2原理对应的具体实施例(即第二种实施例)的结构示意图；

图5为图3中沿A-A方向的剖视结构示意图；

图6为图3中沿B-B方向的剖视结构示意图；

图中：1收集罩，11撑杆，2(2′、2〞)气管，3风机，31机箱，311支腿，351(351′)换向齿轮，32电机，321联轴器，322电机支架，33风扇，34固定套，34筋，35(35′)传动轴，351(351′)换向齿轮，4收集桶，41挥发管，42集液管，421阀门，43冷凝回流管，5液体收集器，6阻火器，7介质阻挡低温等离子发生器，71排放管，8冷凝装置。

具体实施方式

下面对本发明的环保应急事故处理有机污染废气的方法及设备系统进行详述。

本发明实现环保应急事故处理有机污染废气的方法：

如图1所示，事故中泄露的挥发性有机气体在风机3的作用下，依次流经收集罩1、风机3和阻火器6，最终输送到介质阻挡低温等离子发生器7中，挥发性有机物气体在介质阻挡低温等离子发生器7(介质阻挡放电等离子体发生器)中氧化成二氧化碳、水、氮气等无害物质排放到大气中。

事故中泄露的液体有机物，同步采用液体收集器5进行收集，收集起来的液体有机物存放在收集桶4中，收集桶4与阻火器6通过挥发管41连通，将收集桶4中的挥发性气体输送到介质阻挡低温等离子发生器7。

其中，介质阻挡低温等离子发生器7主要原理：它将低电压通过升压、变频电路升至高频高压，利用高频、高压电源通过介质阻挡电极电离空气产生高能电子将有机物高分子撞成碎片，高能电子撞击氧气和水产生(·OH)羟基自由基、臭氧、O、H₂O₂等具有超强氧化性粒子，无选择地直接与空气中的有机化合物发生一系列复杂的连锁反应，将有机物降解为二氧化碳、水和无机盐等无害物质经排放管71排放到大气中。

由于介质阻挡低温等离子发生器7在工作时，进行辉光放电，易引爆可燃气体，因此在它与风机3之间设置有阻火器6，用来消除爆燃隐患，常见的阻火器6有砾石阻火器、管道网型阻火器、抽屉阻火器、水封阻火器、丝口阻火器等种类。当空气干燥湿度较小时，优先采用水封阻火器，以保证足够的水分后续过程产生(OH)羟基自由基，介质阻挡低温等离子发生器本身设置防爆口，防爆口为较设备外壳薄弱许多的薄板，一旦发生爆炸，压力从该口泻出，保护了设备内部不受损害。

作为上述方法的一种改进，如图2所示，在风机3与阻火器6之间增设有冷凝装置8，并在冷凝装置8与收集桶4之间连接有冷凝回流管43，流经冷凝装置的挥发性有机物气体被冷却液化，并通过冷凝回流管43流到收集桶4中。

根据上面的方法，本发明给出了一种环保应急事故处理有机污染废气的设备系统，下面结合附图和具体实施例对本设备系统进行详细描述。

第一种实施例

该环保应急事故处理有机污染废气的设备系统包括：气体处理系统和液体收集系统。

如图3所示，气体处理系统包括按顺序依次布置的收集罩1、风机3、阻火器6和介质阻挡低温等离子发生器7。各部件之间通过气管2(2′、2〞)连接，在风机3的作用下，挥发性有机物气体依次流经收集罩1、风机3和阻火器6，最终进入介质阻挡低温等离子发生器7中，经氧化处理变成二氧化碳、水、氮气等无害物质排放到大气中。

由于突发性事故中，挥发性有机物的泄露面一般比较大，为取得快速有效的收集处理效果，收集罩1的罩口面积要尽量大，若使用刚性材料，制成的收集罩1过大会给使用和运输带来诸多不便。

因此，具体实施例中，如图3所示，收集罩1为橡胶、塑料或铝箔材料制成，结构可拆卸折叠，其结构优先选择正四面体形状(当然，也可以采用如圆台等其他形状)。

在具体使用时，收集罩1类似于生活中常见的遮阳装置，它的四个角点用四根带有底座的撑杆11撑起，这样收集罩1可以在方便使用的基础上将罩口尽量做大，不仅运输简捷，还可以根据实际需要随意移动位置，使用非常方便。管道采用可折叠伸缩的塑料或铝箔管道。

从上述描述可知，本设备中气体处理系统主要利用风机3产生负压，从而将挥发性有机物气体吸收。如图3所示，收集罩1的上端通过气管2与风机3连接。

具体实施例中，如图5所示，风机3包括机箱31、电机32和风扇33。

其中，电机32利用电机支座321固定设置在机箱31外侧，电机支座321为电机常用的固定结构，本技术领域的技术人员很容易实现，在此不再详细描述。

由于风扇33需要在电机32的驱动下转动，为实现这一功能，如图6所示，机箱31内设置有转向齿轮351(351′)和传动轴35(35′)。

具体实施例中，转向齿轮351(351′)为两个啮合的锥形齿轮，分别连接着传动轴35和传动轴35′，传动轴35的非齿轮端与电机32的电机轴利用联轴器321连接，作为主动轴；传动轴35′的非齿轮端与风扇33连接，作为从动轴。

其中，传动轴35′利用轴承套置在固定套34中，固定套34利用筋341固定设置在机箱31内壁上，这样传动轴35′连同风扇33被固定设置在机箱31的中间位置，从而在电机32的驱动下，风扇33沿着固定套34转动。

通常大多数事故发生时，往往会造成大量的挥发性液体有机物泄露，这些泄露的液体有机物如不进行及时有效处理，势必会造成当地土壤以及水源的污染，严重破坏着当地的生态系统和威胁着事故现场周围居民的生命安全。为此，实现本发明的环保应急事故处理有机污染废气的方法所需设备系统还设置有液体处理系统。

如图3所示，液体处理系统包括收集桶4和液体收集器5，两者之间连接有集液管42，集液管42上设置有控制其通断的阀门421；液体收集器5将泄露的液体有机物收集后，经集液管42流入收集桶4中。为便于清除收集桶4中的挥发性有机物气体，收集桶4与风机3和阻火器6之间的气管2′之间设置有挥发管41，收集桶4中的挥发性有机气体流经挥发管41和阻火器6，进入介质阻挡低温等离子发生器7中，经氧化处理变成二氧化碳、水、氮气等无害物质排放到大气中。

其中，具体实施例中，如图1和图2所示，液体收集器5为多重密封泵，其吸口处设置有橡胶圈，当液体层较薄时，通过按压橡胶圈会产生变形与地面贴紧，从而便于将液体吸收。

多重密封泵采用多重密封方式，可防止有机物出现渗漏现象，确保了长时间运行不会产生较大的塑性变形而导致密封失效。由于多重密封泵属于现有技术，所属技术领域的技术人员容易获得，在此不做详细描述。

此外，介质阻挡低温等离子发生器7和阻火器6均为现有技术，且在上面部分对其作用和原理进行了较为全面描述，所属技术领域的技术人员可以容易获得，在此不再做详细描述。

同时，由于大多数挥发性有机物气体遇火易燃，电机32采用防爆电机，其他各部件均采用防火、防爆措施。

第二种实施例

考虑到事故现场泄露的挥发性有机物，大多为具有一定经济价值的工业原料，为避免将收集到的挥发性有机气体全部氧化掉，进一步降低事故方的损失。对高浓度挥发性有机物进行冷凝回收。

因此，作为第一种实施例的进一步改进方式，在在第一种实施例中，增设有冷凝装置8。

如图4所示，在风机3与阻火器6之间增设有冷凝装置8，并在冷凝装置8与收集桶4之间连接有冷凝回流管43。这样流经冷凝装置8的挥发性有机物气体被冷却液化，并通过冷凝回流管43流到收集桶4中，从而减少挥发性有机物的氧化损失。

具体实施例中，冷凝装置8为冷阱。其中，冷阱是一种冷却装置,采用半导体制冷或压缩机制冷装置，将收集来的被污染的空气冷却降温，用来收集某一沸点范围内的物质。例如，把一支U形管放在冷冻剂中，当气体通过U形管时，沸点高的物质变成液体，沸点低的物质通过U形管，起到分离的作用。

由于冷阱属于现有技术，为采用半导体制冷或压缩机制冷装置，所属技术领域的技术人员能够容易从市面获得，在此不做详细描述。

除此之外，其他部分均与第一种实施例中的各部分结构完全相同，不再做重复叙述。

在具体应用中，上述两种实施例优选设置成车载系统，可移动，主要用于交通事故、管道泄漏等无固定处理设施的情形，从而具有较好的机动性；且电机32的驱动电力可采用车载电源或小型发电机，耗电量较小，具有较好的实用性。

当然，上述设备也可以作为一种便携式、可折叠、可压缩的组件进行携带。例如收集罩、气管、撑杆、集液管、挥发管、冷凝回流管、液体收集器等可以采用柔性的橡胶件；风机、支腿、收集桶、阻火器，介质阻挡低温等离子发生器部件可拆卸，当遇到事故时可以现场进行快速组装。

此种设置方式具有便于携带、快速组装使用的特点，上述的各个部件不仅可以供救援车辆使用，日常运输车辆也可以进行携带，当出现泄露后，可在救援车辆到来之前自救处理，将污染影响降到最低。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

以上所述结合附图对本发明的优选实施方式和实施例作了详述，但是本发明并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.环保应急事故处理有机污染废气的方法，其特征是，

事故中泄露的挥发性有机气体在气体收集器的作用下，依次流经收集罩、气体收集器和阻火器，最终输送到介质阻挡低温等离子发生器中，挥发性有机物气体在介质阻挡低温等离子发生器中氧化成二氧化碳和水后排放到大气中；

事故中泄露的液体有机物，同步采用液体收集器进行收集，收集起来的液体有机物存放在收集桶中，收集桶与阻火器通过挥发管连通，将收集桶中的挥发性气体输送到介质阻挡低温等离子发生器氧化。

2.根据权利要求1所述的环保应急事故处理有机污染废气的方法，其特征是，在气体收集器与阻火器之间增设有冷凝装置，并在冷凝装置与收集桶之间连接有冷凝回流管，流经冷凝装置的挥发性有机物气体被冷却液化，并通过冷凝回流管流到收集桶中。

3.实现权利要求1和2中任意一项所述的环保应急事故处理有机污染废气的方法的设备系统，其特征是，包括气体处理系统和液体处理系统，

所述气体处理系统，包括按顺序依次布置的收集罩(1)、风机(3)、电机(32)、阻火器(6)和介质阻挡低温等离子发生器(7)，收集罩(1)、风机(3)、阻火器(6)和介质阻挡低温等离子发生器(7)通过气管(2或2′或2〞)顺序连接；

所述液体处理系统，包括收集桶(4)、液体收集器(5)和挥发管(41)，所述液体收集器(5)为多重密封泵，所述收集桶(4)与所述液体收集器(5)中的多重密封泵之间用集液管(42)连接，所述集液管(42)上设置有阀门(421)；

所述收集桶(4)与所述风机(3)和所述阻燃器(6)之间的气管(2′)之间设置有挥发管(41)。

4.根据权利要求3所述的环保应急事故处理有机污染废气的设备系统，其特征是，所述风机(3)包括机箱(31)、电机(32)、风扇(33)、转向齿轮(351或351′)和传动轴(35或35′)；

所述电机(32)利用电机支座(321)固定设置在所述机箱(31)外侧，所述转向齿轮(351或351′)为两个啮合的锥形齿轮，分别与所述传动轴(35)和所述传动轴(35′)连接，所述传动轴(35)的非齿轮端与所述电机(32)的电机轴连接，作为主动轴；所述传动轴(35′)的非齿轮端与所述风扇(33)连接，作为从动轴；

其中，所述传动轴(35′)利用轴承套置在固定套(34)中，所述固定套(3)利用筋(341)固定设置在所述机箱(31)内壁上。

5.根据权利要求4所述的环保应急事故处理有机污染废气的设备系统，其特征是，在所述风机(3)与所述阻燃器(6)之间增设有冷凝装置(8)，所述冷凝装置(8)与所述收集桶(4)连接有冷凝回流管(43)。

6.根据权利要求5所述的环保应急事故处理有机污染废气的设备系统，其特征是，所述收集罩(1)为橡胶、塑料或铝箔材料制成，结构可拆卸折叠，为圆形或者正四面体形状。

7.根据权利要求6所述的环保应急事故处理有机污染废气的设备系统，其特征是，所述气管(2或2′或2〞)与系统中各部件可拆卸。