CN110173702A - 一种带水封的VOCs预收集处理系统及其处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种带水封的VOCs预收集处理系统及其处理方法，包括预收集器、设置在预收集器一侧位置的废气总管路、设置在预收集器底部的第一管路、设置在预收集器顶部的第二管路、设置在预收集器顶部的第三管路及设置在第三管路末端的RTO装置；所述废气总管路与预收集器相连，并伸入至预收集器的液面以下位置；所述第二管路上设有安全阀，所述第二管路一端与预收集器相连，另一端接入至第三管路，所述第三管路上设有止回阀及气体混合器，所述止回阀与气体混合器之间设有限流孔板，所述气体混合器上外接有连接管路，并通过连接管路通入惰性气体；本发明的有益效果是，该装置整体结构简单，安全稳定，有效的防止RTO生产爆炸事故，增强RTO装置的变工况能力。
Description
技术领域
本发明涉及化工预处理系统技术领域，具体涉及一种带水封的VOCs预收集处理系统及其处理方法。
背景技术
在石油、化工、医药及涂装等领域基本都会涉及烷烃、烯烃、醇类、酮类、醚类、酯类、芳烃、苯类等碳氢化合物有机废气。目前随着环保对VOCs整治要求的不断提高，蓄热式废气焚烧炉(RTO)在化工、医药等间歇生产企业有机废气处理中得到了更为广泛的应用，但这些行业废气成份复杂多变、浓度波动大，现有的废气收集系统、预处理系统，存在混合性可燃气体浓度难以控制，RTO装置变工况能力弱，导致RTO生产安全事故时有发生。
现有技术将VOCs简单汇总收集后，直接通过水封及阻火器后进入废气处理RTO装置内，目前的方式对于正常生产低浓度VOCs稳定排放的状态下，收集及处置是比较有效的，但一旦VOCs浓度发生意外波动，主要是VOCs浓度上升，则很容易使VOCs达到甚至超过爆炸下限，引起进入RTO装置前VOCs即为爆炸性气体，由于RTO装置高温（800~1000℃），瞬间引起爆炸，存在很大的安全隐患。
现有技术中的处理方法是在VOCs收集管内设置可燃气体浓度监测仪，一旦可燃气体超标，RTO装置开启风阀，以降低VOCs的浓度，使其低于可燃气体的爆炸极限。目前技术中存在以下二方面的问题：1、VOCs中成分复杂一般至少有两至三种成分，有些VOCs甚至有几十种可燃气体成分，而目前可燃气体浓度监测仪只能监测一种最多四种物质，这就造成可燃气体浓度监测仪实际无法真正预警可燃性混合气体真正的浓度，引起误报或不报。2、可燃气体浓度监测仪监测响应需要一定时间，同时风阀开启也需要一定时间，这两项时间之和一般需要10~30S。这就意味着即使可燃气体浓度监测仪可准确的预警，当风阀开启，实现降低VOCs浓度也至少需要10~30S，以气体流速3m/s计算，可燃气体监测仪及风阀需至少设置在RTO入口处的30~90米远处，但很多工厂实际无法达到该距离，因此根本无法起到预警和降低VOCs浓度的目的。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了结构合理、安全可靠的一种带水封的VOCs预收集处理系统及其处理方法。
本发明的技术方案如下：
一种带水封的VOCs预收集处理系统，其特征在于，包括预收集器、设置在预收集器一侧位置的废气总管路、设置在预收集器底部的第一管路、设置在预收集器顶部的第二管路、设置在预收集器顶部的第三管路及设置在第三管路末端的RTO装置；所述废气总管路与预收集器相连，并伸入至预收集器的液面以下位置；所述第二管路上设有安全阀，所述第二管路一端与预收集器相连，另一端接入至第三管路，所述第三管路上设有止回阀及气体混合器，所述止回阀与气体混合器之间设有限流孔板，所述气体混合器上外接有连接管路，并通过连接管路通入惰性气体。
所述的一种带水封的VOCs预收集处理系统，其特征在于，所述第三管路上还设有阻火器，所述阻火器设置在气体混合器后方位置处。
所述的一种带水封的VOCs预收集处理系统，其特征在于，所述第一管路上设有排污阀。
所述的一种带水封的VOCs预收集处理系统，其特征在于，所述废气总管路上设有背压阀。
所述的一种带水封的VOCs预收集处理系统，其特征在于，所述第二管路接入在第三管路的限流孔板与气体混合器之间的管路上。
所述一种带水封的VOCs预收集处理系统的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将反应釜的放空阀或储罐的呼吸阀释放出来的VOCs废气，经废气总管路，在经过背压阀，进入预收集装置内；
2）VOCs废气在预收集装置内通过水封后排出，进入第三管路，经止回阀，通过限流孔板调节稳定废气流量，进入气体混合器内；当预收集装置内压力过大时，通过安全阀自动泄压，并通过第二管路将VOCs废气直接送入限流孔板与气体混合器之间的第三管路上，进入气体混合器内；
3）通过连接管路向气体混合器内通入惰性气体与废气混合，确保废气浓度低于爆炸下限的25%，惰性气体与废气的混合气经过阻火器，并持续稳定地通入RTO装置。
本发明的有益效果是：
1）废气总管路与预收集器相连，并伸入至预收集器的液面以下位置，通过水封防止废气总管路产生回火，在废气总管路上设置背压阀能够防止废气总管路内产生虹吸。
2）第二管路上设置安全阀，可以防止超压。
3）第三管路上设置止回阀和限流孔板，能够进行变工况调节，以实现进入管路流量的稳定，第三管路上设置气体混合器将惰性气体补充混合，以实现控制废气浓度不达到甚至超过爆炸下限。
4）该装置整体结构简单，安全稳定，有效的防止RTO生产爆炸事故，增强RTO装置的变工况能力。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图中：1-背压阀，2-安全阀，3-止回阀，4-限流孔板，5-阻火器，6-气体混合器，7-排污阀，8-预收集器。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本发明作进一步描述。
如图1所示，一种带水封的VOCs预收集处理系统，包括背压阀1、安全阀2、止回阀3、限流孔板4、阻火器5、气体混合器6、排污阀7及预收集器8。
废气总管路设置在预收集器8一侧位置，第一管路设置在预收集器8底部位置，第二管路设置在预收集器8顶部位置，第三管路设置在预收集器8顶部位置，RTO装置设置在第三管路末端位置；
废气总管路与预收集器8相连，并伸入至预收集器8的液面以下位置；第二管路上设有安全阀2，第二管路一端与预收集器8相连，另一端接入至第三管路，第三管路上设有止回阀3及气体混合器6，止回阀3与气体混合器6之间设有限流孔板4，气体混合器6上外接有连接管路，并通过连接管路通入惰性气体；
第三管路上还设有阻火器5，阻火器5设置在气体混合器6后方位置处。
第一管路上设有排污阀7，用于对预收集器8内的水进行排空。
废气总管路上设有背压阀1，防止虹吸。
第二管路接入在第三管路的限流孔板4与气体混合器6之间的管路上。
实施例：将反应釜的放空阀或储罐的呼吸阀释放出来的VOCs废气（主要成分为：甲苯，二甲苯，乙酸乙酯，Q=0.18m3/h，P=0.3MPa），经废气总管（DN100），经过1背压阀（BY-S100/0.5）进入预收集装置8（工作压力0.5MPa，容积2m3），附安全阀2（A62H5H），通过水封后排出，经止回阀3（H61H-3R），通过限流孔板4（单孔单板，d=0.06m）调节稳定废气流量，进入气体混合器6内，气体混合器6（SH L/D=6）内通入惰性气体（Q=1.2m3/h）与废气混合，确保废气浓度低于爆炸下限的25%，惰性气体与废气的混合气经过阻火器5持续稳定地后进入RTO装置。
本发明的目的是针对现有装置直接将废气收集后排入RTO进行处理，存在无法准确实时检测可燃性混合气体浓度及可燃气体浓度监测仪与风阀动作响应时间过长的缺点，RTO装置变工况能力差，一旦混合气体浓度超过爆炸下限，就极有可能发生爆炸事故等问题，提出的一种能够通过预收集处理系统后的废气，使混合性废气不会达到或爆炸范围，形成爆炸性气体，同时通过预处理收集系统变工况工作，实现控制进入RTO装置的废气排量波动，以满足变工况状态下的RTO装置的正常运行。
本发明提供的VOCs预收集处理系统包括VOCs的收集装置、限流装置及惰性气体混合装置。其中收集装置设置背压阀防止虹吸，设置水封防止回火，设置安全阀防止超压。通过设置止回阀、限流孔板装置，进行变工况调节，以实现进入RTO装置的废气流量的稳定。处理装置设置惰性气体补充及混合装置，以实现控制废气浓度不达到甚至超过爆炸下限。
一种带水封的VOCs预收集处理系统的处理方法，具体步骤如下：
1）将反应釜的放空阀或储罐的呼吸阀释放出来的VOCs废气，经废气总管路，在经过背压阀1，进入预收集装置8内；
2）VOCs废气在预收集装置8内通过水封后排出，进入第三管路，经止回阀3，通过限流孔板4调节稳定废气流量，进入气体混合器6内；当预收集装置8内压力过大时，通过安全阀2自动泄压，并通过第二管路将VOCs废气直接送入限流孔板4与气体混合器6之间的第三管路上，进入气体混合器6内；
3）通过连接管路向气体混合器6内通入惰性气体与废气混合，确保废气浓度低于爆炸下限的25%，惰性气体与废气的混合气持续稳定地通入RTO装置。
Claims (6)
1.一种带水封的VOCs预收集处理系统，其特征在于，包括预收集器（8）、设置在预收集器（8）一侧位置的废气总管路、设置在预收集器（8）底部的第一管路、设置在预收集器（8）顶部的第二管路、设置在预收集器（8）顶部的第三管路及设置在第三管路末端的RTO装置；所述废气总管路与预收集器（8）相连，并伸入至预收集器（8）的液面以下位置；所述第二管路上设有安全阀（2），所述第二管路一端与预收集器（8）相连，另一端接入至第三管路，所述第三管路上设有止回阀（3）及气体混合器（6），所述止回阀（3）与气体混合器（6）之间设有限流孔板（4），所述气体混合器（6）上外接有连接管路，并通过连接管路通入惰性气体。
2.根据权利要求1所述的一种带水封的VOCs预收集处理系统，其特征在于，所述第三管路上还设有阻火器（5），所述阻火器（5）设置在气体混合器（6）后方位置处。
3.根据权利要求1所述的一种带水封的VOCs预收集处理系统，其特征在于，所述第一管路上设有排污阀（7）。
4.根据权利要求1所述的一种带水封的VOCs预收集处理系统，其特征在于，所述废气总管路上设有背压阀（1）。
5.根据权利要求1所述的一种带水封的VOCs预收集处理系统，其特征在于，所述第二管路接入在第三管路的限流孔板（4）与气体混合器（6）之间的管路上。
6.根据权利要求1-5任一所述一种带水封的VOCs预收集处理系统的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将反应釜的放空阀或储罐的呼吸阀释放出来的VOCs废气，经废气总管路，在经过背压阀（1），进入预收集装置（8）内；
2）VOCs废气在预收集装置（8）内通过水封后排出，进入第三管路，经止回阀（3），通过限流孔板（4）调节稳定废气流量，进入气体混合器（6）内；当预收集装置（8）内压力过大时，通过安全阀（2）自动泄压，并通过第二管路将VOCs废气直接送入限流孔板（4）与气体混合器（6）之间的第三管路上，进入气体混合器（6）内；
3）通过连接管路向气体混合器（6）内通入惰性气体与废气混合，确保废气浓度低于爆炸下限的25%，惰性气体与废气的混合气经过阻火器（5），并持续稳定地通入RTO装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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