CN109806750A - 硫磺装车尾气收集系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硫磺装车尾气收集系统及方法，用于处理硫磺罐车罐装液硫时，从硫磺罐车的罐口溢出的装车溢流尾气，避免对人体和环境造成危害。具体地，在硫磺罐车罐装液硫时，将加料管的外管壁与硫磺罐车的罐口之间的间隙密封；并将加料管输出装车溢流尾气的位置设置成夹壁结构，使得装车溢流尾气能够流经夹壁后，通过夹壁位置处的外管上的尾气输出接口流出，防止装车溢流尾气无法排出，影响硫磺罐车罐装液硫的正常工作；然后从尾气输出接口流出的装车溢流尾气，在液环泵提供的真空抽吸作用下，进入液环泵，进而与液环泵中由碱液形成的液环混合，以对装车溢流尾气作净化处理。

Description

硫磺装车尾气收集系统及方法

技术领域

本发明涉及一种硫磺装车尾气收集系统及方法，适用于硫磺装车时对溢散的尾气进行收集，防止尾气溢散进入大气。

背景技术

硫磺装车时必须为液态，而硫磺熔点为119℃，因此，装车温度需要保持在120℃以上，而液态硫磺会产生大量硫磺尾气、硫化氢和粉尘等有害气体。

目前，硫磺装车产生的有害尾气(大量硫磺尾气、硫化氢和粉尘等)，一般都不作处理。装车时，有害尾气往往通过送料管与硫磺罐车的罐口之间的间隙溢散进入大气,人体、环境造成极大的破坏。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种硫磺装车尾气收集系统及方法，用于处理硫磺罐车罐装液硫时，从硫磺罐车的罐口溢出的装车溢流尾气，避免对人体和环境造成危害。

为实现上述的技术目的，本发明将采取如下的技术方案：

一种硫磺装车尾气收集系统，用于收集硫磺罐车罐装液硫时，从硫磺罐车的罐口溢出的装车溢流尾气，包括加料管以及尾气处理装置，其中：

所述加料管，为竖直置放的长度可伸缩的刚性管，侧壁设置有尾气输出接口，且加料管在尾气输出接口所在的位置处，设置成夹壁结构；

夹壁结构包括外管、内管，内管的上端与液硫输送管道固定，内管的下端悬置于外管的内腔；外管的上端与内管的外壁固定，外管的下端则能够以可拆卸连接的方式与硫磺罐车的罐口密封连接；

所述尾气处理装置，包括液环泵尾气处理模块以及尾气后处理模块；液环泵尾气处理模块包括液环泵，尾气后处理模块包括清洗罐，清洗罐内盛装有碱液；

所述液环泵，进气口通过进气管道与加料管的侧壁连通，进液口通过进液输送管道与清洗罐连通，出口则通过送气管道与清洗罐连通，且进液输送管道与清洗罐的连接位点位于清洗罐内碱液的液面以下，而送气管道与清洗罐的连接位点位于清洗罐内碱液的液面以上；

所述清洗罐，在罐底安装有排污管，排污管上安装排污阀。

作为上述的硫磺装车尾气收集系统的进一步改进，所述尾气处理装置还包括尾气前处理模块；所述尾气前处理模块包括吸气管道；

吸气管道为蒸汽夹套管，具有倾斜段以及垂直段；

倾斜段的倾角小于90°，且倾斜段的上端与加料管的侧壁连通，下端与垂直段的一端连通，垂直段的另一端邻近位置处配装收集阀；

垂直段上通过安装三通接头与进气管道连通；

吸气管道的夹层能够通过蒸汽输送管道输入蒸汽。

作为上述的硫磺装车尾气收集系统的进一步改进，吸气管道的倾斜段具有两段，分别为前段和后段，与加料管的侧壁连通的前段采用蒸汽夹套金属软管，后段为蒸汽夹套不锈钢钢管；吸气管道的垂直段也为蒸汽夹套不锈钢钢管。

作为上述的硫磺装车尾气收集系统的进一步改进，所述加料管包括固定主管以及可滑动加料管；

可滑动加料管，包括固定套管以及活动套管，固定主管为内管，可滑动加料管为外管；

固定主管，上端与液硫输送管道固定，下端伸入固定套管内，固定主管的外壁与固定套管的内壁之间能够形成一段长度为d的环形间隙；且固定主管在环形间隙对应位置处的管壁设置尾气输出接口；

固定套管，上端与固定主管的外管壁固定，下端伸入活动套管内；

活动套管，与固定套管的外管壁之间具有滑动副，且活动套管与固定套管形成滑动副的位置处密封连接；另外，所述活动套管在紧邻下端的外壁面配装有能够与硫磺罐车的罐口密封连接的密封件。

作为上述的硫磺装车尾气收集系统的进一步改进，活动套管在邻近上端的内管壁与固定套管的外管壁之间具有滑动副。

作为上述的硫磺装车尾气收集系统的进一步改进，液硫输送管道为蒸汽夹套不锈钢管，且液硫输送管道的夹层内能够流入蒸汽；

所述加料管的管口下方配装有集硫罩；且集硫罩通过一横向可移动机构与加料管的外壁固定；

当需要加料管与硫磺罐车的罐口配合连接时，通过横向可移动机构的驱动，将集硫罩平移至加料管的旁侧；

当加料管工作完毕，通过横向可移动机构的驱动，将集硫罩移至加料管的正下方。

作为上述的硫磺装车尾气收集系统的进一步改进，所述排污管旁路连通冲洗管；冲洗管上安装冲洗阀；进液输送管道上安装进液阀；送气管道上安装送气阀。

本发明的另一个技术目的是提供一种硫磺装车尾气收集系统，用于处理硫磺罐车罐装液硫时，从硫磺罐车的罐口溢出的装车溢流尾气，包括加料管、尾气处理装置以及控制箱；其中：

所述加料管，竖直置放，包括固定主管以及可滑动加料管；可滑动加料管，包括固定套管以及活动套管；

固定主管的上端通过过渡管道与液硫输送管道固定，下端伸入固定套管内，固定主管的外壁与固定套管的内壁之间能够形成一段长度为d的环形间隙；且固定主管在环形间隙对应位置处的管壁设置尾气输出接口，并在尾气输出接口上方的固定主管上安装用于感测硫磺罐车罐口压力的压力传感器，压力传感器所检测到的压力数值通过传输线反馈至控制箱；

固定套管，上端与固定主管的外管壁固定，下端伸入活动套管内；

活动套管，与固定套管的外管壁之间具有滑动副，且活动套管与固定套管形成滑动副的位置处密封连接；

所述活动套管在紧邻下端的外壁面配装有能够与硫磺罐车的罐口密封连接的密封件；同时，所述活动套管与伺服机构的动力输出端连接；活动套管在伺服机构的动力作用下，能够相对于固定套管伸缩；

所述尾气处理装置，包括尾气前处理模块、液环泵尾气处理模块以及尾气后处理模块；

所述尾气前处理模块包括吸气管道；液环泵尾气处理模块包括液环泵，尾气后处理模块包括清洗罐，清洗罐内盛装有碱液；

吸气管道为蒸汽夹套管，具有倾斜段以及垂直段；

倾斜段的倾角小于90°，且倾斜段的上端与加料管的侧壁连通，下端与垂直段的一端连通，垂直段的另一端邻近位置处配装收集阀；

垂直段上通过安装三通接头与进气管道连通；

吸气管道的夹层能够通过蒸汽输送管道输入蒸汽；

所述液环泵，进气口通过进气管道与吸气管道上的三通管的一个接口连通，进液口通过进液输送管道与清洗罐连通，出口则通过送气管道与清洗罐连通，且进液输送管道与清洗罐的连接位点位于清洗罐内碱液的液面以下，而送气管道与清洗罐的连接位点位于清洗罐内碱液的液面以上；

所述清洗罐，在罐底安装有排污管，排污管上安装排污阀；且排污管旁路连通冲洗管，冲洗管上安装冲洗阀；另外，所述清洗罐内安装有高位液位开关、低位液位开关以及检测清洗罐内碱液pH值的pH传感器；清洗罐内的碱液液面触发高位液位开关或者低位液位开关时，能够将对应的液位信号反馈至控制箱；pH传感器所检测的清洗罐内碱液pH值信号，能够反馈至控制箱；

所述控制箱，通过接收到硫磺罐车到位信号后，自动控制伺服机构带动活动套管沿着固定套管滑动，直至活动套管端部的密封件与硫磺罐车的罐口密封连接，制停伺服机构；通过接收高位液位开关或者低位液位开关所反馈的液位信号，自动控制液环泵制停并发出报警信号；通过接收压力传感器反馈的压力数值，并与控制箱内预设的压力阈值比较，自动控制液环泵的工况。

本发明的再一个技术目的是提供一种硫磺装车尾气收集方法，在硫磺罐车罐装液硫时，将加料管的外管壁与硫磺罐车的罐口之间的间隙密封；并将加料管输出装车溢流尾气的位置设置成夹壁结构，使得装车溢流尾气能够流经夹壁后，通过夹壁位置处的外管上的尾气输出接口流出，防止装车溢流尾气无法排出，影响硫磺罐车罐装液硫的正常工作；然后从尾气输出接口流出的装车溢流尾气，在液环泵提供的真空抽吸作用下，进入液环泵，进而与液环泵中由碱液形成的液环混合，使得装车溢流尾气中硫磺蒸汽冷却凝固为硫磺固体，硫化氢与碱液反应后，形成无毒产物，最终硫磺固体、无毒产物以及装车溢流尾气中剩余的尾气一起从液环泵的出口排入清洗罐，作进一步的净化处理；在清洗罐中，气体最终经清洗罐顶部的碳罐吸附处理后排入大气，硫磺固体则沉积在清洗罐罐底，并最终通过清洗罐罐底的排污管道排出至收集容器。

作为上述的硫磺装车尾气收集方法的进一步改进，包括以下步骤：

(1)硫磺罐车停到指定位置后，控制箱控制伺服机构带动加料管的活动套管滑动，使得活动套管端部的密封件能够与硫磺罐车的罐口密封连接，完成硫磺输送管道、尾气处理装置、硫磺罐车罐口三者的接通；

(2)硫磺输送管道输送来的液硫依次通过加料管、硫磺罐车罐口进入硫磺罐车，与此同时，将产生大量的装车溢流尾气反向进入加料管，并涌向加料管的进料主管与加料管的固定套管所形成的环形间隙内，然后通过该环形间隙对应位置处，固定套管管壁所设置的尾气输出接口，进入尾气处理装置的吸气管道；同时，环形间隙内所具有的压力传感器的感测头，能够将所检测到的压力信号反馈至控制箱，控制箱根据该压力信号，启动尾气处理装置中液环泵，并根据压力信号的大小，自动调整液环泵转速；

(3)装车溢流尾气在液环泵的真空吸力作用下，依次通过吸气管道、安装于吸气管道上的三通、进气管道后，进入液环泵；在此过程中，装车溢流尾气进入吸气管道后，其中所具有的硫磺蒸汽，大部分将预冷降温变成硫磺，固结在吸气管道的管壁，余下的装车溢流尾气，才经吸气管道上的三通管，通过进气管道输入液环泵；

(4)液环泵内进液口从清洗罐中吸入的碱液，形成液环，与通过进气口从进气管道吸入的装车溢流尾气中有毒气体硫化氢发生反应，生成无毒产物；同时，该装车流量尾气中的硫磺蒸汽进一步冷却凝固为硫磺；无毒产物、硫磺以及余下的少量装车溢流尾气，最终一起通过液环泵的出口，经送气通道进入清洗罐；

(5)清洗罐中碱液进一步将送气通道中引入的装车溢流尾气进行处理；气体经清洗罐上方的碳罐进一步净化处理后排出；硫磺沉积在清洗罐的罐底，并最终通过排污管排出至收集罩中。

作为上述的硫磺装车尾气收集方法的进一步改进，所述清洗罐中，碱液的液面高度与液环泵泵腔的中心位置相当；所述步骤(3)中，通过定期往吸气管道的夹层输入加热蒸汽，将吸气管道管壁附着的硫磺固体融化后，最终通过吸气管道的垂直段流出至吸气管道出口下方的硫磺收集罩中。

根据上述的技术方案，相对于现有技术，本发明具有如下的优点：

1、本发明针对硫磺装车时，装车溢流尾气能够顺畅地从硫磺罐车的罐口溢出技术现状，提出了一种加料管，该加料管通过与硫磺罐车的罐口密封连接的方式，避免装车溢流尾气从硫磺罐车的罐口溢出；但是，在罐装过程中，装车溢流尾气是不断产生了，其在硫磺罐车罐口位置的压力持续增大，若没有顺畅的方式加以导出，则会影响液硫顺畅地灌入硫磺罐车；因此，加料管与硫磺罐车的罐口密封连接是本发明的第一步，而本发明的第二步则是如何将装车溢流尾气从加料管中导出，同时不影响液硫的罐装，为此，本发明在加料管的侧壁设置尾气输出接口，同时加料管在尾气输出接口所在的位置处，设置成夹壁结构，从而可以使得装车溢流尾气能够流经夹壁后，通过夹壁位置处的外管上的尾气输出接口流出，防止装车溢流尾气无法排出，影响硫磺罐车罐装液硫的正常工作。由此可知，本发明从源头上解决了装车溢流尾气泄露问题，为后续的尾气回收处理，以达到净化尾气，防止大气污染、危害人体健康的目的提供了基础。

2、本发明针对硫磺装车时，从硫磺罐车的罐口溢出的装车溢流尾气的特殊性，采用液环泵在泵腔中所形成的由碱液形成的高速旋转液环，与液环泵自身的真空抽吸能力所抽吸来的装车溢流尾气混合，一方面可以冷却装车溢流尾气中的硫磺蒸汽，从而凝固形成硫磺固体(粉末)，另一方面，装车溢流尾气中有毒气体硫化氢能够与液环充分接触，两者几乎能够瞬时发生化学反应，从而得到无毒产物，综上所述，可知，液环泵基本消除了装车溢流尾气的毒性，再进一步经过清洗罐的二次净化，使得从清洗罐中排出的气体满足环保要求，而硫磺则沉积到清洗罐的罐底，最终通过罐底配装的排污管道排出收集。

另外，本发明还针对装车溢流尾气的特殊性，在装车溢流尾气进入液环泵之前，先在吸气管道中冷却，使得装车溢流尾气中的部分硫磺蒸汽能够凝固为硫磺，对于后续各设备的维护极具意义。

综上所述，可知本发明能够对硫磺装车产生的有害尾气、硫化氢、蒸汽、粉尘等得到有效处理，不再排入大气。

附图说明

图1是本发明所述硫磺装车尾气回收处理系统的结构示意图；

图2是图1中所述加料管的结构示意图；

图3是图2所示加料管处于第一极限位置的结构示意图；

图4是图2所示加料管处于第二极限位置的结构示意图；

图5是配装有集硫罩的加料管的结构示意图(加料管处于工作状态)；

图6是配装有集硫罩的加料管的结构示意图(加料管加料完毕后)；

图7是本发明所述尾气回收装置(不包括尾气前处理模块)的结构示意图；

图8是本发明所述尾气回收装置中尾气前处理模块的结构示意图；

图中：11-密封气囊；12-加料管；12-1、活动套管；12-2、密封圈；12-3、固定套管；12-4、尾气输出接口；13-压力传感器；14-连接法兰；15-伺服机构；16-套管间隙；17-固定主管；2-液硫输送管道；3-吸气管道；31-三通接头；32-收集阀；34-倾斜段；35-垂直段；41-送气阀；42-液环泵；43-送液阀；44-过滤器；45-送气管道；46-进气管道；51-冲洗阀；52-排污阀；53-清洗罐；54-碱液；55-回收罩；61-集硫罩、62-导轨；7-硫磺罐车。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。

本发明产生的基础在于现有硫磺罐车7罐装液硫时，是在毫无保护的情况下进行的，具体是：罐装时所产生的装车溢流尾气，能够毫无遮拦地从硫磺罐车7的罐口排入大气。因此，本发明的技术构思是，提供一种加料管12，使得硫磺罐车7罐装液硫时，该加料管12的外管壁能够与硫磺罐车7的罐口之间的间隙密封；并将加料管12输出装车溢流尾气的位置设置成夹壁结构，使得装车溢流尾气能够流经夹壁后，通过夹壁位置处的外管上的尾气输出接口12-4流出，防止装车溢流尾气无法排出，影响硫磺罐车7罐装液硫的正常工作；然后从尾气输出接口12-4流出的装车溢流尾气，在液环泵42提供的真空抽吸作用下，进入液环泵42，进而与液环泵42中由碱液形成的液环混合，使得装车溢流尾气中硫磺蒸汽冷却凝固为硫磺固体，硫化氢与碱液反应后，形成无毒产物，最终硫磺固体、无毒产物以及装车溢流尾气中剩余的尾气一起从液环泵42的出口排入清洗罐53，作进一步的净化处理；在清洗罐53中，气体最终经清洗罐53顶部的碳罐吸附处理后排入大气，硫磺固体则沉积在清洗罐53罐底，并最终通过清洗罐53罐底的排污管道排出至收集容器。

根据上述的技术思路，本发明提供了一种硫磺装车尾气回收处理系统，用于收集硫磺罐车7罐装液硫时，从硫磺罐车7的罐口溢出的装车溢流尾气，如图1至8所示，包括加料管12以及尾气处理装置，其中：

所述加料管12，如图2-4所示，为竖直置放的长度可伸缩的刚性管，侧壁设置有尾气输出接口12-4，且加料管12在尾气输出接口12-4所在的位置处，设置成夹壁结构；夹壁结构包括外管、内管，内管的上端与液硫输送管道2固定，内管的下端悬置于外管的内腔；外管的上端与内管的外壁固定，外管的下端则能够以可拆卸连接的方式与硫磺罐车7的罐口密封连接。

具体地，所述加料管12，包括固定主管17以及可滑动加料管12；固定主管17为内管，可滑动加料管12为外管，包括固定套管12-3以及活动套管12-1。固定主管17，上端与液硫输送管道2固定，下端伸入固定套管12-3内，固定主管17的外壁与固定套管12-3的内壁之间能够形成一段长度为d的环形间隙；且固定主管17在环形间隙对应位置处的管壁设置尾气输出接口12-4；固定套管12-3，上端与固定主管17的外管壁固定，下端伸入活动套管12-1内；活动套管12-1，与固定套管12-3的外管壁之间具有滑动副，且活动套管12-1与固定套管12-3形成滑动副的位置处密封连接；另外，所述活动套管12-1在紧邻下端的外壁面配装有能够与硫磺罐车7的罐口密封连接的密封件。

活动套管12-1在邻近上端的内管壁与固定套管12-3的外管壁之间具有滑动副。

固定主管17的上端通过过渡管道与液硫输送管道2固定；过渡管道为蒸汽夹套不锈钢软管，且过渡管道的夹层内能够流入蒸汽；所述加料管12的管口下方配装有集硫罩61；且集硫罩61通过一横向可移动机构与加料管12的外壁固定；当需要加料管12与硫磺罐车7的罐口配合连接时，通过横向可移动机构的驱动，将集硫罩61平移至加料管12的旁侧；当加料管12工作完毕，通过横向可移动机构的驱动，将集硫罩61移至加料管12的正下方。

密封件可以为氟碳橡胶制作而成的圆环形密封圈，固定在活动套管12-1的外圈。其该密封圈的下端设置有一圈锥形凹槽，用于罐口密封。

密封件可以为耐腐蚀气囊，固定在活动套管12-1的外圈。利用气囊的良好的填充性能来密封罐口。

密封件还可以为氟碳橡胶制作而成的圆锥形密封圈；固定在加料管12滑动部外圈。整体为圆锥形，可以很好地密封罐口。

所述尾气处理装置，如图1、图7、图8所示，包括尾气前处理模块、液环泵42尾气处理模块以及尾气后处理模块；所述尾气前处理模块包括吸气管道3；液环泵42尾气处理模块包括液环泵42，尾气后处理模块包括清洗罐53，清洗罐53内盛装有碱液。其中：

所述吸气管道3，为蒸汽夹套管，具有倾斜段34以及垂直段35；倾斜段34的倾角小于90°，且倾斜段34的上端与加料管12的侧壁连通，下端与垂直段35的一端连通，垂直段35的另一端邻近位置处配装收集阀32；垂直段35上通过安装三通接头31与进气管道46连通；吸气管道3的夹层能够通过蒸汽输送管道输入蒸汽。

吸气管道3的倾斜段34、垂直段35均为蒸汽夹套不锈钢钢管。

所述液环泵42，进气口通过进气管道46与加料管12的侧壁连通，进液口通过进液输送管道与清洗罐53连通，出口则通过过滤送气管道45与清洗罐53连通，且进液输送管道与清洗罐53的连接位点位于清洗罐53内碱液的液面以下，而过滤送气管道45与清洗罐53的连接位点位于清洗罐53内碱液的液面以上。

所述清洗罐53，在罐底安装有排污管，排污管上安装排污阀52。

作为上述的硫磺装车尾气回收处理系统的进一步改进，所述排污管旁路连通冲洗管；冲洗管上安装冲洗阀51；进液输送管道上安装进液阀；过滤送气管道45上安装送气阀41。

根据上述的硫磺车尾气收集系统，本发明提供一种硫磺装车尾气收集方法，包括以下步骤：

(1)硫磺罐车7停到指定位置后，控制箱控制伺服机构15带动加料管12的活动套管12-1滑动，使得活动套管12-1端部的密封件能够与硫磺罐车7的罐口密封连接，完成硫磺输送管道、尾气处理装置、硫磺罐车7罐口三者的接通；

(2)硫磺输送管道输送来的液硫依次通过加料管12、硫磺罐车7罐口进入硫磺罐车7，与此同时，将产生大量的装车溢流尾气反向进入加料管12，并涌向加料管12的进料主管与加料管12的固定套管12-3所形成的环形间隙内，然后通过该环形间隙对应位置处，固定套管12-3管壁所设置的尾气输出接口12-4，进入尾气处理装置的吸气管道3；同时，环形间隙内所具有的压力传感器13的感测头，能够将所检测到的压力信号反馈至控制箱，控制箱根据该压力信号，启动尾气处理装置中液环泵42，并根据压力信号的大小，自动调整液环泵42转速；

(3)装车溢流尾气在液环泵42的真空吸力作用下，依次通过吸气管道3、安装于吸气管道3上的三通、进气管道46后，进入液环泵42；在此过程中，装车溢流尾气进入吸气管道3后，其中所具有的硫磺蒸汽，大部分将预冷降温变成硫磺，固结在吸气管道3的管壁，余下的装车溢流尾气，才经吸气管道3上的三通管，通过进气管道46输入液环泵42；

(4)液环泵42内进液口从清洗罐53中吸入的碱液，形成液环，与通过进气口从进气管道46吸入的装车溢流尾气中有毒气体硫化氢发生反应，生成无毒产物；同时，该装车流量尾气中的硫磺蒸汽进一步冷却凝固为硫磺；无毒产物、硫磺以及余下的少量装车溢流尾气，最终一起通过液环泵42的出口，经送气通道进入清洗罐53；

(5)清洗罐53中碱液进一步将送气通道中引入的装车溢流尾气进行处理；气体经清洗罐53上方的碳罐进一步净化处理后排出；硫磺沉积在清洗罐53的罐底，并最终通过排污管排出至收集罩中。

作为上述的硫磺装车尾气收集方法的进一步改进，所述清洗罐53中，碱液的液面高度与液环泵42泵腔的中心位置相当；所述步骤(3)中，通过定期往吸气管道3的夹层输入加热蒸汽，将吸气管道3管壁附着的硫磺固体融化后，最终通过吸气管道3的垂直段35流出至吸气管道3出口下方的硫磺收集罩中。

以下将结合附图详细地说明本发明的一个具体实施例。

如图1所示，本实施例中，所述的硫磺装车尾气回收处理系统，包括三个部分，分别为加料管12，加料管12、尾气处理装置以及控制箱；其中：

所述加料管12，竖直置放，包括固定主管17以及可滑动加料管12；可滑动加料管12，包括固定套管12-3以及活动套管12-1；固定主管17的上端与液硫输送管道2固定，下端伸入固定套管12-3内，固定主管17的外壁与固定套管12-3的内壁之间能够形成一段长度为d的环形间隙；且固定主管17在环形间隙对应位置处的管壁设置尾气输出接口12-4，并在尾气输出接口12-4上方的固定主管17上安装用于感测硫磺罐车7罐口压力的压力传感器13，压力传感器13所检测到的压力数值通过传输线反馈至控制箱；固定套管12-3，上端与固定主管17的外管壁固定，下端伸入活动套管12-1内；活动套管12-1，与固定套管12-3的外管壁之间具有滑动副，且活动套管12-1与固定套管12-3形成滑动副的位置处密封连接；所述活动套管12-1在紧邻下端的外壁面配装有能够与硫磺罐车7的罐口密封连接的密封件；同时，所述活动套管12-1与伺服机构15的动力输出端连接；活动套管12-1在伺服机构15的动力作用下，能够相对于固定套管12-3伸缩。

所述尾气处理装置，包括尾气前处理模块、液环泵42尾气处理模块以及尾气后处理模块。

所述尾气前处理模块包括吸气管道3；液环泵42尾气处理模块包括液环泵42，尾气后处理模块包括清洗罐53，清洗罐53内盛装有碱液。

吸气管道3为蒸汽夹套管，具有倾斜段34以及垂直段35；倾斜段34的倾角小于90°，且倾斜段34的上端与加料管12的侧壁连通，下端与垂直段35的一端连通，垂直段35的另一端邻近位置处配装收集阀32；垂直段35上通过安装三通接头31与进气管道46连通；吸气管道3的夹层能够通过蒸汽输送管道输入蒸汽；所述液环泵42，进气口通过进气管道46与吸气管道3上的三通管的一个接口连通，进液口通过进液输送管道与清洗罐53连通，出口则通过过滤送气管道45与清洗罐53连通，且进液输送管道与清洗罐53的连接位点位于清洗罐53内碱液的液面以下，而过滤送气管道45与清洗罐53的连接位点位于清洗罐53内碱液的液面以上。

所述清洗罐53，在罐底安装有排污管，排污管上安装排污阀52；且排污管旁路连通冲洗管，冲洗管上安装冲洗阀51；另外，所述清洗罐53内安装有高位液位开关、低位液位开关以及检测清洗罐53内碱液pH值的pH传感器；清洗罐53内的碱液液面触发高位液位开关或者低位液位开关时，能够将对应的液位信号反馈至控制箱；pH传感器所检测的清洗罐53内碱液pH值信号，能够反馈至控制箱。

所述控制箱，通过接收到硫磺罐车7到位信号后，自动控制伺服机构15带动活动套管12-1沿着固定套管12-3滑动，直至活动套管12-1端部的密封件与硫磺罐车7的罐口密封连接，制停伺服机构15；通过接收高位液位开关或者低位液位开关所反馈的液位信号，自动控制液环泵42制停并发出报警信号；通过接收压力传感器13反馈的压力数值，并与控制箱内预设的压力阈值比较，自动控制液环泵42的工况。

为避免加料管12加料完成后，加料管12中的液硫滴落，本发明配装了集硫罩61；如图5、图6所示，集硫罩61由304钢板拼装而成，由伺服机构15牵引，可在导轨62上平移；导轨62固定在加料管12可滑动段。

启动加料程序后，收集罩平移出加料管12加料区；加料完毕，加料管12回归初始位置后收集罩平移至加料管12下方；用于收集加料管12滴落的硫磺液滴。

具体地：

A、液硫输送管道2：蒸汽夹套管道，末端为垂直安装。

B、加料管12(不包括过渡软管)：如图2、图3、图4所示，包括上部的固定主管17以及下部的可滑动加料管12。上部固定主管17与液硫输送管道2用法兰对接；下部可滑动加料管12由伺服电机牵引垂直滑动。加料管12可滑动部分外圈安装耐腐蚀密封圈(密封气囊11或其他密封型式)，用于加料管12伸入槽罐加料口之后与加料口密封。

C、吸气管路：与加料管12上部侧壁开的尾气输出接口12-4连接；为蒸汽夹套不锈钢钢管，整体为倾斜向下；中间垂直部分接三通接头31，三通接头31一端垂直向下，另一端连接至液环泵42吸气口。垂直段35为可拆卸部分，下端加收集阀32。吸气管平时不通蒸汽，定期通蒸汽将罐内附着的硫磺固体融化排出至管末端的收集罩。

D、清洗罐53：罐体材质为304不锈钢板；凹形底，底部装有排放口并设有泄放阀；当罐底部沉积硫磺较多时打开泄放阀加硫磺混合液排至硫坑。泄放管接4-7bar压缩空气冲洗管路，用于解决泄放管堵塞问题。罐内装清洗液(NaOH液)，液面高度与液环泵42中心位置持平；罐身装有液位计、防爆液位开关、pH传感器。罐体下部侧壁接管路至液环泵42加液口；加液管路中连接送液阀43和过滤器44。罐体上部侧壁接管路至液环泵42排出口。罐体顶端装有活性炭罐，活性炭罐的排气口作为整个清洗罐53的排气口。

本实施例的工作原理为：

罐车停到指定位置后，系统控制伺服机构15带动加料管12与罐口对接密封成功。系统开始加料，硫磺液体注入罐车内，同时产生大量尾气进入加料管12。系统控制液环泵42进入运转状态，可将加料时产生的硫磺尾气吸入排气管路。加料管12上端的压力传感器13传输信号至控制箱，由控制箱根据压力来控制液环泵42转速。排气管路中的尾气进入液环泵42，与液环泵42泵腔内的液体(NaOH液)混合排入清洗罐53。硫磺蒸汽降温变成固体沉淀与清洗罐53底部，硫化氢气体被碱液中和，少量未被中和的尾气被碳罐中的活性炭吸附处理。硫磺蒸汽在排放过程中会有部分降温变为固态附着于吸气管路内，可通过定期加热吸气管路，将管内的硫磺液化通过自重排出吸气管。

清洗罐53中的液体通过过滤器44过滤后进入液环泵42的泵腔内。清洗罐53中的液位与泵腔内中心位置相当。液位过低或过高均会影响液环泵42的正常使用。因此在清洗罐53中设有液位高、低浮球开关，液位高、低信号会向系统发出报警和停泵信号。

Claims (11)

1.一种硫磺装车尾气收集系统，用于收集硫磺罐车罐装液硫时，从硫磺罐车的罐口溢出的装车溢流尾气，其特征在于，包括加料管以及尾气处理装置，其中：

所述加料管，为竖直置放的长度可伸缩的刚性管，侧壁设置有尾气输出接口，且加料管在尾气输出接口所在的位置处，设置成夹壁结构；

夹壁结构包括外管、内管，内管的上端与液硫输送管道固定，内管的下端悬置于外管的内腔；外管的上端与内管的外壁固定，外管的下端则能够以可拆卸连接的方式与硫磺罐车的罐口密封连接；

所述尾气处理装置，包括液环泵尾气处理模块以及尾气后处理模块；液环泵尾气处理模块包括液环泵，尾气后处理模块包括清洗罐，清洗罐内盛装有碱液；

所述液环泵，进气口通过进气管道与加料管的侧壁连通，进液口通过进液输送管道与清洗罐连通，出口则通过送气管道与清洗罐连通，且进液输送管道与清洗罐的连接位点位于清洗罐内碱液的液面以下，而送气管道与清洗罐的连接位点位于清洗罐内碱液的液面以上；

所述清洗罐，在罐底安装有排污管，排污管上安装排污阀。

2.根据权利要求1所述的硫磺装车尾气收集系统，其特征在于，所述尾气处理装置还包括尾气前处理模块；所述尾气前处理模块包括吸气管道；

吸气管道为蒸汽夹套管，具有倾斜段以及垂直段；

倾斜段的倾角小于90°，且倾斜段的上端与加料管的侧壁连通，下端与垂直段的一端连通，垂直段的另一端邻近位置处配装收集阀；

垂直段上通过安装三通接头与进气管道连通；

吸气管道的夹层能够通过蒸汽输送管道输入蒸汽。

3.根据权利要求2所述的硫磺装车尾气收集系统，其特征在于，吸气管道的倾斜段、垂直段均也为蒸汽夹套不锈钢钢管。

4.根据权利要求2所述的硫磺装车尾气收集系统，其特征在于，所述加料管包括固定主管以及可滑动加料管，固定主管为内管，可滑动加料管为外管；

可滑动加料管，包括固定套管以及活动套管；

固定主管，上端与液硫输送管道固定，下端伸入固定套管内，固定主管的外壁与固定套管的内壁之间能够形成一段长度为d的环形间隙；且固定主管在环形间隙对应位置处的管壁设置尾气输出接口；

固定套管，上端与固定主管的外管壁固定，下端伸入活动套管内；

活动套管，与固定套管的外管壁之间具有滑动副，且活动套管与固定套管形成滑动副的位置处密封连接；另外，所述活动套管在紧邻下端的外壁面配装有能够与硫磺罐车的罐口密封连接的密封件。

5.根据权利要求4所述的硫磺装车尾气收集系统，其特征在于，活动套管在邻近上端的内管壁与固定套管的外管壁之间具有滑动副。

6.根据权利要求4所述的硫磺装车尾气收集系统，其特征在于，液硫输送管道为蒸汽夹套不锈钢管，且液硫输送管道的夹层内能够流入蒸汽；

所述加料管的管口下方配装有集硫罩；且集硫罩与一横向可移动机构的动力输出端连接；

当需要加料管与硫磺罐车的罐口配合连接时，通过横向可移动机构的驱动，将集硫罩平移至加料管的旁侧；

当加料管工作完毕，通过横向可移动机构的驱动，将集硫罩移至加料管的正下方。

7.根据权利要求4所述的硫磺装车尾气收集系统，其特征在于，所述排污管旁路连通冲洗管；冲洗管上安装冲洗阀；

进液输送管道上安装进液阀；

送气管道上安装送气阀。

8.一种硫磺装车尾气收集系统，用于处理硫磺罐车罐装液硫时，从硫磺罐车的罐口溢出的装车溢流尾气，其特征在于，包括加料管、尾气处理装置以及控制箱；其中：

所述加料管，竖直置放，包括固定主管以及可滑动加料管；可滑动加料管，包括固定套管以及活动套管；

固定主管的上端与液硫输送管道固定，下端伸入固定套管内，固定主管的外壁与固定套管的内壁之间能够形成一段长度为d的环形间隙；且固定主管在环形间隙对应位置处的管壁设置尾气输出接口，并在尾气输出接口上方的固定主管上安装用于感测硫磺罐车罐口压力的压力传感器，压力传感器所检测到的压力数值通过传输线反馈至控制箱；

固定套管，上端与固定主管的外管壁固定，下端伸入活动套管内；

活动套管，与固定套管的外管壁之间具有滑动副，且活动套管与固定套管形成滑动副的位置处密封连接；

所述活动套管在紧邻下端的外壁面配装有能够与硫磺罐车的罐口密封连接的密封件；同时，所述活动套管与伺服机构的动力输出端连接；活动套管在伺服机构的动力作用下，能够相对于固定套管伸缩；

所述尾气处理装置，包括尾气前处理模块、液环泵尾气处理模块以及尾气后处理模块；

所述尾气前处理模块包括吸气管道；液环泵尾气处理模块包括液环泵，尾气后处理模块包括清洗罐，清洗罐内盛装有碱液；

吸气管道为蒸汽夹套管，具有倾斜段以及垂直段；

倾斜段的倾角小于90°，且倾斜段的上端与加料管的侧壁连通，下端与垂直段的一端连通，垂直段的另一端邻近位置处配装收集阀；

垂直段上通过安装三通接头与进气管道连通；

吸气管道的夹层能够通过蒸汽输送管道输入蒸汽；

所述液环泵，进气口通过进气管道与吸气管道上的三通管的一个接口连通，进液口通过进液输送管道与清洗罐连通，出口则通过送气管道与清洗罐连通，且进液输送管道与清洗罐的连接位点位于清洗罐内碱液的液面以下，而送气管道与清洗罐的连接位点位于清洗罐内碱液的液面以上；

所述清洗罐，在罐底安装有排污管，排污管上安装排污阀；且排污管旁路连通冲洗管，冲洗管上安装冲洗阀；另外，所述清洗罐内安装有高位液位开关、低位液位开关以及检测清洗罐内碱液pH值的pH传感器；清洗罐内的碱液液面触发高位液位开关或者低位液位开关时，能够将对应的液位信号反馈至控制箱；pH传感器所检测的清洗罐内碱液pH值信号，能够反馈至控制箱；

所述控制箱，通过接收到硫磺罐车到位信号后，自动控制伺服机构带动活动套管沿着固定套管滑动，直至活动套管端部的密封件与硫磺罐车的罐口密封连接，制停伺服机构；通过接收高位液位开关或者低位液位开关所反馈的液位信号，自动控制液环泵制停并发出报警信号；通过接收压力传感器反馈的压力数值，并与控制箱内预设的压力阈值比较，自动控制液环泵的工况。

9.一种硫磺装车尾气收集方法，其特征在于，在硫磺罐车罐装液硫时，将加料管的外管壁与硫磺罐车的罐口之间的间隙密封；并将加料管输出装车溢流尾气的位置设置成夹壁结构，使得装车溢流尾气能够流经夹壁后，通过夹壁位置处的外管上的尾气输出接口流出，防止装车溢流尾气无法排出，影响硫磺罐车罐装液硫的正常工作；然后从尾气输出接口流出的装车溢流尾气，在液环泵提供的真空抽吸作用下，进入液环泵，进而与液环泵中由碱液形成的液环混合，使得装车溢流尾气中硫磺蒸汽冷却凝固为硫磺固体，硫化氢与碱液反应后，形成无毒产物，最终硫磺固体、无毒产物以及装车溢流尾气中剩余的尾气一起从液环泵的出口排入清洗罐，作进一步的净化处理；在清洗罐中，气体最终经清洗罐顶部的碳罐吸附处理后排入大气，硫磺固体则沉积在清洗罐罐底，并最终通过清洗罐罐底的排污管道排出至收集容器。

10.根据权利要求9所述的硫磺装车尾气收集方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)硫磺罐车停到指定位置后，控制箱控制伺服机构带动加料管的活动套管滑动，使得活动套管端部的密封件能够与硫磺罐车的罐口密封连接，完成硫磺输送管道、尾气处理装置、硫磺罐车罐口三者的接通；

(2)硫磺输送管道输送来的液硫依次通过加料管、硫磺罐车罐口进入硫磺罐车，与此同时，将产生大量的装车溢流尾气反向进入加料管，并涌向加料管的进料主管与加料管的固定套管所形成的环形间隙内，然后通过该环形间隙对应位置处，固定套管管壁所设置的尾气输出接口，进入尾气处理装置的吸气管道；同时，环形间隙内所具有的压力传感器的感测头，能够将所检测到的压力信号反馈至控制箱，控制箱根据该压力信号，启动尾气处理装置中液环泵，并根据压力信号的大小，自动调整液环泵转速；

(3)装车溢流尾气在液环泵的真空吸力作用下，依次通过吸气管道、安装于吸气管道上的三通、进气管道后，进入液环泵；在此过程中，装车溢流尾气进入吸气管道后，其中所具有的硫磺蒸汽，大部分将预冷降温变成硫磺，固结在吸气管道的管壁，余下的装车溢流尾气，才经吸气管道上的三通管，通过进气管道输入液环泵；

(4)液环泵内进液口从清洗罐中吸入的碱液，形成液环，与通过进气口从进气管道吸入的装车溢流尾气中有毒气体硫化氢发生反应，生成无毒产物；同时，该装车流量尾气中的硫磺蒸汽进一步冷却凝固为硫磺；无毒产物、硫磺以及余下的少量装车溢流尾气，最终一起通过液环泵的出口，经送气通道进入清洗罐；

(5)清洗罐中碱液进一步将送气通道中引入的装车溢流尾气进行处理；气体经清洗罐上方的碳罐进一步净化处理后排出；硫磺沉积在清洗罐的罐底，并最终通过排污管排出至收集罩中。

11.根据权利要求10所述的硫磺装车尾气收集方法，其特征在于，所述清洗罐中，碱液的液面高度与液环泵泵腔的中心位置相当；所述步骤(3)中，通过定期往吸气管道的夹层输入加热蒸汽，将吸气管道管壁附着的硫磺固体融化后，最终通过吸气管道的垂直段流出至吸气管道出口下方的硫磺收集罩中。