CN108870077A - 高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理系统及方法，包括残液回收管路、尾气处理管路、高纯氨气源管路、真空管路、分析管路、氮气管路、氦气管路、气相总管、液相总管，真空管路、分析管路、氮气管路、氦气管路、尾气处理管路、高纯氨气源管路均与气相总管相连通，气相总管通过三通接头连接出若干个气相分管，气相分管上设置有气相分阀门且气相分管端口与钢瓶/槽车的气相接口相连，所述残液回收管路与液相总管相连，液相总管经三通接头连接出若干个液相分管，液相分管上设置有液相分阀门且液相分管端口与钢瓶/槽车的液相接口相连，本发明可以对多辆槽车或多个钢瓶实现批次处理，采用自动化控制系统处理效率高，安全环保。
Description
技术领域
本发明涉及气体处理领域，具体涉及高纯液氨包装物残液的处理系统。
背景技术
高纯氨气体广泛应用于LED、天阳能等行业，近年来得到了迅猛发展。
高纯液氨采用钢瓶和槽罐包装，近年来高纯氨的纯度要求越来越高，高纯氨钢瓶/槽车在充装作业前，必须使得内部气体达到一定的质量标准才可保证充装后产品的纯度，因此，作业前必须保证钢瓶/槽车内部得到有效处理达到充装标准。此外，包装物属于压力容器，必须进行充装前后检查及定期年检，为确保使用过程的安全性，年检/维修作业前必须对包装物内部进行无害化处理。
目前，行业内对高纯氨包装物处理上，并没有可靠的装置和系统。而采用目前的注水、直排等方式处理包装物内部已经无法满足环保、安全和品质的要求。因此，迫切需要一种高效、环保、高品质的处理系统及方法匹配目前技术的发展需求。
发明内容
本发明的目的：提出了一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理系统及方法，匹配目前对高纯氨品质的需求和钢瓶/槽车年检维修需求。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理系统，包括残液回收管路、尾气处理管路、高纯氨气源管路、真空管路、分析管路、氮气管路、氦气管路、气相总管、液相总管，其特征在于，所述真空管路外端连接有真空泵，所述分析管路外端连接有气体分析仪，所述氮气管路外端连接有氮气瓶，所述氦气管路外端连接有氦气瓶，残液回收管路外端连接有回收罐，尾气处理管路外端连接有喷淋吸收塔，高纯氨气源管路外端连接有氨气瓶，所述真空管路、分析管路、氮气管路、氦气管路、尾气处理管路、高纯氨气源管路均与气相总管相连通，气相总管通过三通接头连接出若干个气相分管，气相分管上设置有气相分阀门且气相分管端口与钢瓶/槽车的气相接口相连，所述残液回收管路与液相总管相连，液相总管经三通接头连接出若干个液相分管，液相分管上设置有液相分阀门且液相分管端口与钢瓶/槽车的液相接口相连，气相总管端部与液相总管端部之间通过联通管连接，联通管上设有联通阀门。
本高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理系统既能实现把钢瓶/槽车内的残液处理干净并回收，又能对空的钢瓶/槽车的内部进行充装前处理，使钢瓶/槽车的内部环境达到充装氨气前的合格指标。
进一步的，所述气相总管设有第一压力传感器，液相总管上分别设置有第二压力传感器。
进一步的，所述残液回收管路上设有残液阀门，尾气处理管路设有尾气阀门，高纯氨气源管路上设有氨气阀门。
进一步的，所述真空管路上设有真空阀门，分析管路上设有分析阀门、氮气管路上设有氮气阀门，氦气管路上设有氦气阀门。
进一步的，所述钢瓶/槽车上设置有气相接口和液相接口，气相接口通过软管与气相分管相连，液相接口通过软管与液相分管相连。
一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1：打开氮气管路上的氮气阀门，打开气相总管和液相总管之间联通管上的联通阀门，观察第一压力传感器的压力示数至5-10psi；
S2：打开气相分管上的气相分阀门，在微氮气状态下进行接管作业，钢瓶/槽车气相接头经过软管与气相分管相连；
S3：打开液相分管上的液相分阀门，在微氮气状态下进行接管作业，钢瓶/槽车的液相接头经过软管与液相分管相连；
S4：调节氮气流量，观察第一压力传感器和第二压力传感器的压力示数，当压力在90-100psi时关闭氮气管路上的氮气阀门；
S5：打开尾气处理管路上的尾气阀门，观察第一压力传感器和第二压力传感器的压力示数至1-5psi；
S6：重复S4和S5步骤80次，完成管道吹扫作业；
S7：打开真空管路上的真空阀门，管道抽真空，观察第一压力传感器和第二压力传感器的压力示数至-15psi；
S8:关闭真空管路上的真空阀门，停止抽真空。
S9:打开氦气管路上的氦气阀门，观察第一压力传感器和第二压力传感器的压力示数至150-200psi，关闭氦气阀门，保压30min；
S10:保压通过后，打开尾气处理管路上的尾气阀门，进行泄压，观察第一压力传感器和第二压力传感器的压力示数至1-5psi，关闭尾气阀门；
S11:重复步骤S7和S8,进行管道抽真空；
S12:打开残液回收管路上的残液阀门，打开钢瓶/槽车的液相分阀门，钢瓶/槽车内的残液经残液回收管路回收至回收罐，倒液过程中，需关注回收罐的压力和第二压力传感器的压力，保证第二压力传感器的压力高于回收罐至少2Bar；
S13:通过观察钢瓶/槽车重量及压力变化，确定残液回收完成；关闭钢瓶/槽车的液相分阀门，关闭残液回收管路上的残液阀门；
S14:打开分析管路上的分析阀门，打开钢瓶/槽车的气相分阀门，气体分析仪对钢瓶/槽车内部气体进行分析；
S15:分析达到高纯氨钢瓶/槽车的组分要求，即证明钢瓶/槽车内部合格可进行充装，关闭分析阀门；
S16:若分析组分不合格，则打开高纯氨气源管路上的氨气阀门，观察第一压力传感器至90-110psi，关闭氨气阀门，打开尾气处理管路上的尾气阀门，观察第一压力传感器至10-20psi；
S17:根据不合格分析情况，确定步骤16的重复次数，重复操作后，进行步骤S14、S15。
进一步的，S1-S11，S16-S17为中控系统设置，自动完成。
进一步的，所述残液回收管路连接的是回收罐，回收罐具有冷冻水夹套，确保回收罐处于低压状态。
进一步的，所述尾气处理管路外端连接的是喷淋吸收塔，可以进行尾气净化并回收。
进一步的，所述分析管路外端连接的气体分析仪，分析组分包括：水、氧气、氮气、氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷。
与现有技术相比，本发明具有积极的效果：
本高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理系统及方法可以实现多个钢瓶/槽车批次处理，既能实现钢瓶/槽车内残液高效清洁回收，又能对空的钢瓶/槽车的内部进行充装前处理，使得钢瓶/槽车内部环境达到充装氨气前的合格指标，确保产品品质持续7N(99.99999％)。此外，一套系统可实现残液回收及充装前处理外，还可以实现槽车/钢瓶年检前的无害化处理，使得钢瓶/槽车达到年检前要求。
附图说明
图1是本高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理系统结构示意图。
图中，1、残液回收管路；2、尾气处理管路；3、高纯氨气源管路；4、真空管路；5、分析管路；6、氮气管路；7、氦气管路；8、气相总管；9、液相总管；10、真空泵；11、气体分析仪；12、氮气瓶；13、氦气瓶；14、回收罐；15、喷淋吸收塔；16、氨气瓶；17、三通接头；18、气相分管；19、气相分阀门；20、液相分管；21、液相分阀门；22、联通管；23、联通阀门；24、第一压力传感器；25、第二压力传感器；26、残液阀门；27、尾气阀门；28、氨气阀门；29、真空阀门；30、分析阀门；31、氮气阀门；32、氦气阀门；33、钢瓶/槽车。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理系统，包括残液回收管路1、尾气处理管路2、高纯氨气源管路3、真空管路4、分析管路5、氮气管路6、氦气管路7、气相总管8、液相总管9，所述真空管路4外端连接有真空泵10，所述分析管路5外端连接有气体分析仪11，所述氮气管路6外端连接有氮气瓶12，所述氦气管路7外端连接有氦气瓶13，残液回收管路1外端连接有回收罐14，尾气处理管路2外端连接有喷淋吸收塔15，高纯氨气源管路3外端连接有氨气瓶16，所述真空管路4、分析管路5、氮气管路6、氦气管路7、尾气处理管路2、高纯氨气源管路3均与气相总管8相连通，气相总管8通过三通接头17连接出若干个气相分管18，气相分管18上设置有气相分阀门19且气相分管18端口与钢瓶/槽车33的气相接口相连，所述残液回收管路1与液相总管9相连，液相总管9经三通接头17连接出若干个液相分管20，液相分管20上设置有液相分阀门21且液相分管20端口与钢瓶/槽车33的液相接口相连，气相总管8端部与液相总管9端部之间通过联通管22连接，联通管22上设有联通阀门23。
进一步的，所述气相总管8设有第一压力传感器24，液相总管9上分别设置有第二压力传感器25。
进一步的，所述残液回收管路1上设有残液阀门26，尾气处理管路2设有尾气阀门27，高纯氨气源管路3上设有氨气阀门28。
进一步的，所述真空管路4上设有真空阀门29，分析管路5上设有分析阀门30、氮气管路6上设有氮气阀门31，氦气管路7上设有氦气阀门32。
进一步的，所述钢瓶/槽车33上设置有气相接口和液相接口，气相接口通过软管与气相分管18相连，液相接口通过软管与液相分管20相连。
一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理方法，具体步骤如下：
S1：打开氮气管路6上的氮气阀门31，打开气相总管8和液相总管9之间联通管22上的联通阀门23，观察第一压力传感器24的压力示数至5-10psi；
S2：打开气相分管18上的气相分阀门19，在微氮气状态下进行接管作业，钢瓶/槽车33的气相接头经过软管与气相分管18相连；
S3：打开液相分管20上的液相分阀门21，在微氮气状态下进行接管作业，钢瓶/槽车33的液相接头经过软管与液相分管20相连；
S4：调节氮气流量，观察第一压力传感器24和第二压力传感器25的压力示数，当压力在90-100psi关闭氮气管路6上的氮气阀门31；
S5：打开尾气处理管路2上的尾气阀门27，观察第一压力传感器24和第二压力传感器25的压力示数至1-5psi；
S6：重复S4和S5步骤80次，完成管道吹扫作业；
S7：打开真空管路4上的真空阀门29，管道抽真空，观察第一压力传感器24和第二压力传感器25的压力示数至-15psi；
S8:关闭真空管路4上的真空阀门29，停止抽真空。
S9:打开氦气管路7上的氦气阀门32，观察第一压力传感器24和第二压力传感器25的压力示数至150-200psi，关闭氦气阀门32，保压30min；
S10:保压通过后，打开尾气处理管路2上的尾气阀门27，进行泄压，观察第一压力传感器24和第二压力传感器25的压力示数至1-5psi，关闭尾气阀门27；
S11:重复步骤S7和S8,进行管道抽真空；
S12:打开残液回收管路1上的残液阀门26，打开钢瓶/槽车33的液相分阀门21，钢瓶/槽车33内的残液经残液回收管路1回收至回收罐14，倒液过程中，需关注回收罐14的压力和第二压力传感器25的压力，保证第二压力传感器25的压力高于回收罐14至少2Bar；
S13:通过观察钢瓶/槽车33重量及压力变化，确定残液回收完成；关闭钢瓶/槽车33的液相分阀门21，关闭残液回收管路1上的残液阀门26；
S14:打开分析管路5上的分析阀门30，打开钢瓶/槽车33的气相分阀门19，气体分析仪11对钢瓶/槽车33内部气体进行分析；
S15:分析达到高纯氨钢瓶/槽车33的组分要求，即证明钢瓶/槽车33内部合格可进行充装，关闭分析阀门30；
S16:若分析组分不合格，则打开高纯氨气源管路3上的氨气阀门28，观察第一压力传感器24至90-110psi，关闭氨气阀门28，打开尾气处理管路2上的尾气阀门27，观察第一压力传感器24至10-20psi；
S17:根据不合格分析情况，确定步骤16的重复次数，重复操作后，进行步骤S14、S15。
进一步的，S1-S11，S16-S17为中控系统设置，自动完成。
进一步的，所述残液回收管路1连接的为回收罐14，回收罐14具有冷冻水夹套，确保回收罐14处于低压状态。
进一步的，所述尾气处理管路2外端连接的是喷淋吸收塔15，可以进行对尾气净化并回收。
进一步的，所述分析管路5外端连接的气体分析仪11，分析组分包括：水、氧气、氮气、氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷。
若钢瓶/槽车33要进行年检或维修，则:
S1-S13与上述相同；
S14:打开打开氮气管路6上的阀门，打开气相总管8上的阀门，观察观察第一压力传感器24至90-120psi，关闭氮气阀门31，打开尾气处理管路2上的尾气阀门27，观察第一压力传感器24至10-20psi；
S15:重复上述操作3-10次；
S16:打开气相总管8上的端口阀门，用便携式气体警报器进行检测，合格后则可进行开罐年检。
Claims (10)
1.一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理系统，包括残液回收管路、尾气处理管路、高纯氨气源管路、真空管路、分析管路、氮气管路、氦气管路、气相总管、液相总管，其特征在于，所述真空管路外端连接有真空泵，所述分析管路外端连接有气体分析仪，所述氮气管路外端连接有氮气瓶，所述氦气管路外端连接有氦气瓶，残液回收管路外端连接有回收罐，尾气处理管路外端连接有喷淋吸收塔，高纯氨气源管路外端连接有氨气瓶，所述真空管路、分析管路、氮气管路、氦气管路、尾气处理管路、高纯氨气源管路均与气相总管相连通，气相总管通过三通接头连接出若干个气相分管，气相分管上设置有气相分阀门且气相分管端口与钢瓶/槽车的气相口相连，所述残液回收管路与液相总管相连，液相总管经三通接头连接出若干个液相分管，液相分管上设置有液相分阀门且液相分管端口与钢瓶/槽车的液相口相连，气相总管端部与液相总管端部之间通过联通管连接，联通管上设有联通阀门。
2.根据权利要求1所述的一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理系统，其特征在于，所述气相总管设有第一压力传感器，液相总管上分别设置有第二压力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理系统，其特征在于，所述残液回收管路上设有残液阀门，尾气处理管路设有尾气阀门，高纯氨气源管路上设有氨气阀门。
4.根据权利要求1所述的一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理系统，其特征在于，所述真空管路上设有真空阀门，分析管路上设有分析阀门、氮气管路上设有氮气阀门，氦气管路上设有氦气阀门。
5.根据权利要求1所述的一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理系统，其特征在于，所述钢瓶/槽车上设置有气相接口和液相接口，气相接口通过软管与气相分管相连，液相接口通过软管与液相分管相连。
6.一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1：打开氮气管路上的氮气阀门，打开气相总管和液相总管之间联通管上的联通阀门，观察第一压力传感器的压力示数至5-10psi；
S2：打开气相分管上的气相分阀门，在微氮气状态下进行接管作业，钢瓶/槽车气相接头经过软管与气相分管相连；
S3：打开液相分管上的液相分阀门，在微氮气状态下进行接管作业，钢瓶/槽车的液相接头经过软管与液相分管相连；
S4：调节氮气流量，观察第一压力传感器和第二压力传感器的压力示数，当压力在90-100psi时关闭氮气管路上的氮气阀门；
S5：打开尾气处理管路上的尾气阀门，观察第一压力传感器和第二压力传感器的压力示数至1-5psi；
S6：重复S4和S5步骤80次，完成管道吹扫作业；
S7：打开真空管路上的真空阀门，管道抽真空，观察第一压力传感器和第二压力传感器的压力示数至-15psi；
S8:关闭真空管路上的真空阀门，停止抽真空。
S9:打开氦气管路上的氦气阀门，观察第一压力传感器和第二压力传感器的压力示数至150-200psi，关闭氦气阀门，保压30min；
S10:保压通过后，打开尾气处理管路上的尾气阀门，进行泄压，观察第一压力传感器和第二压力传感器的压力示数至1-5psi，关闭尾气阀门；
S11:重复步骤S7和S8,进行管道抽真空；
S12:打开残液回收管路上的残液阀门，打开钢瓶/槽车的液相分阀门，钢瓶/槽车内的残液经残液回收管路回收至回收罐，倒液过程中，需关注回收罐的压力和第二压力传感器的压力，保证第二压力传感器的压力高于回收罐至少2Bar；
S13:通过观察钢瓶/槽车重量及压力变化，确定残液回收完成；关闭钢瓶/槽车的液相分阀门，关闭残液回收管路上的残液阀门；
S14:打开分析管路上的分析阀门，打开钢瓶/槽车的气相分阀门，气体分析仪对钢瓶/槽车内部气体进行分析；
S15:分析达到高纯氨钢瓶/槽车的组分要求，即证明钢瓶/槽车内部合格可进行充装，关闭分析阀门；
S16:若分析组分不合格，则打开高纯氨气源管路上的氨气阀门，观察第一压力传感器至90-110psi，关闭氨气阀门，打开尾气处理管路上的尾气阀门，观察第一压力传感器至10-20psi；
S17:根据不合格分析情况，确定步骤16的重复次数，重复操作后，进行步骤S14、S15。
7.根据权利要求6所述的一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理方法，其特征在于，S1-S11，S16-S17为中控系统设置，自动完成。
8.根据权利要求6所述的一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理方法，其特征在于，所述残液回收管路连接的是回收罐，回收罐具有冷冻水夹套，确保回收罐处于低压状态。
9.根据权利要求6所述的一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理方法，其特征在于，所述尾气处理管路外端连接的是喷淋吸收塔，可以进行尾气净化并回收。
10.根据权利要求6所述的一种高纯氨钢瓶/槽车残液批量处理方法，其特征在于，所述分析管路外端连接的气体分析仪，分析组分包括：水、氧气、氮气、氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷。
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