CN111991986B - 油气回收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油气回收系统，包括：吸附罐，其包括：罐体，其底部设有进气管和出气管Ⅰ，顶部设有出气管Ⅱ；四块横板间隔设置于罐体中间部位，将罐体依次分隔为进气仓、吸附仓Ⅰ、吸附仓Ⅱ、吸附仓Ⅲ、出气仓，横板上间隔设有多个通孔Ⅰ，吸附仓Ⅰ、吸附仓Ⅱ、吸附仓Ⅲ内均填充有吸附剂；转杆，其上端密封转动穿出罐体顶部，下端转动穿过位于上方的两块横板与第三块横板转动连接，转杆由电机驱动转动，转杆上位于分别套设有转板Ⅰ和转板Ⅱ，转板Ⅰ和转板Ⅱ上均设有通孔Ⅱ；多个浆板固定于转杆上位于吸附仓Ⅲ内，浆板上设有多个通孔Ⅲ；冷凝组件。本发明具有提高吸附罐的吸附效率的有益效果。

Description

油气回收系统
技术领域
本发明涉及油气回收技术领域。更具体地说，本发明涉及一种油气回收系统。
背景技术
码头油船装运过程中，会有大量油气产生。油气主要是碳氢化合物和硫化物，碳氢化合物的主要成分为CH4、C2H6、C3H8等，都是易燃气体，如果油气分散在大气中，不但会给大气造成了污染，而且当大气中的温度或压力过高时，油气容易造成爆炸现象。使得油船和岸边工作都具有极大的安全隐患，因此在码头油船的装运过程中，需要采用必要的装置回收油气。目前，油气回收系统多采用吸附加冷凝的方法，但是吸附装置的吸附效果不够理想，给后期冷凝带来更大负荷，甚至最终排气达不到国内排放标准，更不用说更为严苛的国外排放标准。因此，吸附是一个重要环节，研究开发出吸附效果高的油气回收系统亟待解决。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种油气回收系统，可以提高吸附罐的吸附效率，有利于使最终油气的排放达到日益严苛的排放标准。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种油气回收系统，包括：
至少一个吸附罐，所述吸附罐包括：
罐体，其底部设有进气管和出气管Ⅰ，所述罐体顶部设有出气管Ⅱ，所述进气管与气源连通，所述进气管、所述出气管Ⅰ、所述出气管Ⅱ均设有泵和阀门；
四块横板，四块横板间隔设置于所述罐体中间部位，将所述罐体从下至上依次分隔为进气仓、吸附仓Ⅰ、吸附仓Ⅱ、吸附仓Ⅲ、出气仓，所述横板上间隔设有多个上下贯通的通孔Ⅰ，所述吸附仓Ⅰ、所述吸附仓Ⅱ、所述吸附仓Ⅲ内均填充有吸附剂；
转杆，其上端密封转动穿出所述罐体顶部，所述转杆下端转动穿过位于上方的两块横板与第三块横板转动连接，所述转杆由电机驱动转动，所述转杆上位于所述吸附仓Ⅱ和所述吸附仓Ⅲ的底部位置处分别套设有转板Ⅰ和转板Ⅱ，所述转板Ⅰ和所述转板Ⅱ分别覆盖于中间两块横板上方，所述转板Ⅰ和所述转板Ⅱ上均设有上下贯通的通孔Ⅱ，其中，当所述转板Ⅰ和所述转板Ⅱ转动至任意位置时，所述通孔Ⅱ和所述通孔Ⅰ重叠的面积总和均大于一块横板的面积的2/3；
多个浆板，多个浆板固定于所述转杆上位于所述吸附仓Ⅲ内，所述浆板上设有多个横向贯通的通孔Ⅲ；
冷凝组件，其进气端与所述出气管Ⅱ连通，所述冷凝组件上具有排液管和排气管，所述排液管和所述排气管上均设有阀门和泵。
优选的是，所述转板Ⅰ和所述转板Ⅱ的周向侧壁上间隔设有多个类半球形的凹槽，所述凹槽内滚动卡设有滚珠，所述滚珠位于所述凹槽外部的一端与所述罐体内侧壁接触。
优选的是，还包括解析组件，所述解析组件包括与所述出气管Ⅰ连通的真空泵组。
优选的是，所述吸附剂为活性炭颗粒。
优选的是，所述浆板的个数为3个，所述浆板呈弧面形，并且沿同一时针方向弯曲，所述浆板的自由端至所述转杆中心的距离是所述罐体半径的1/2～2/3。
优选的是，所述通孔Ⅰ和所述通孔Ⅱ的直径均为5～8cm。
优选的是，所述通孔Ⅲ的直径为2～3cm。
优选的是，所述冷凝组件包括三个冷凝单元组成，三个冷凝单元的冷却温度沿油气的传输方向依次为5～10℃、-30～-40℃、-70℃。
优选的是，还包括燃烧罐和废液罐，所述燃烧罐和所述废液罐分别与所述排气管和所述排液管连通。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、当转板Ⅰ和转板Ⅱ转动起来时，保证吸附仓Ⅱ和吸附仓Ⅲ之间的油气流通面积的前提下，改变油气流通方向，增加油气在吸附剂内的停留时间和与吸附剂的接触面积，从而提高吸附效率。相比于传统的增大吸附剂的用量，或者设置蛇形通道等固定通道来增大吸附面积，采用转板Ⅰ和转板Ⅱ的转动，使通孔Ⅱ与横板上的通孔Ⅰ之间随时改变重叠部位，即改变通道的关闭与开启，从而使油气在一定的限制条件下，还可以自由选择路径，从而有助于油气的吸附。
第二、通孔Ⅰ和通孔Ⅱ的设置，使得上下层的吸附仓之间吸附剂可以进行少量的交换，更重要的是，在解析过程中，将通孔Ⅰ和通孔Ⅱ转动到完全重叠时，通路面积最大，有利于提高解析效率。
第三、当浆板转动时，可以带动吸附剂在吸附仓Ⅲ内循环转动，并且由于通孔Ⅲ的设置，可以发生缓慢的内部交换移位，进而使油气在吸附仓Ⅲ内的吸附路径更加复杂多变，从而提高吸附效率。
第四、吸附剂为活性炭颗粒。首先，活性炭颗粒本身吸附作用优良，其次，由于设置了转板Ⅰ和转板Ⅱ、浆板这些转动机构，采用活性炭颗粒可以更好的与转动机构相配合，改变吸附路径，提高吸附效果。也可以采用硅胶，但吸附效果没有活性炭颗粒好。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的其中一种技术方案的所述吸附罐的纵向剖面图；
图2为本发明的其中一种技术方案的所述回收系统的流程图；
图3为本发明的其中一种技术方案的所述转板Ⅰ的细节图；
图4为本发明的其中一种技术方案的所述转板Ⅰ的A处的放大图；
图5为本发明的其中一种技术方案的所述浆板的细节图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1～5所示，本发明提供一种油气回收系统，包括：
至少一个吸附罐100，有两个或两个以上的吸附罐100时，当一个吸附罐100吸附饱和后，整体的吸附流程无需要停止，可以启用另一个吸附罐100进行吸附，而不间断。所述吸附罐100包括：
罐体1，其底部设有进气管13和出气管Ⅰ11，所述罐体1顶部设有出气管Ⅱ12，所述进气管13与气源连通，油气从进气管13进入到罐体1内，所述进气管13、所述出气管Ⅰ11、所述出气管Ⅱ12均设有泵和阀门；经吸附过后的油气从出气管Ⅱ12流出，出气管Ⅰ11用于连接解析组件300。
四块横板2，四块横板2间隔设置于所述罐体1中间部位，将所述罐体1从下至上依次分隔为进气仓、吸附仓Ⅰ3、吸附仓Ⅱ4、吸附仓Ⅲ5、出气仓，所述横板2上间隔设有多个上下贯通的通孔Ⅰ，所述吸附仓Ⅰ3、所述吸附仓Ⅱ4、所述吸附仓Ⅲ5内均填充有吸附剂；油气从进气管13进入罐体1时，即进入进气仓内，然后从通孔Ⅰ进入，经吸附仓Ⅰ3、吸附仓Ⅱ4、吸附仓Ⅲ5依次吸附后，到达出气仓，然后从出气管Ⅱ12流出到下一回收工序。
转杆6，其上端密封转动穿出所述罐体1顶部，所述转杆6下端转动穿过位于上方的两块横板2与第三块横板2转动连接，转动连接采用常规的轴承连接方式实现，所述转杆6由电机63驱动转动，电机63采用防爆步进电机，所述转杆6上位于所述吸附仓Ⅱ4和所述吸附仓Ⅲ5的底部位置处分别套设有转板Ⅰ61和转板Ⅱ62，并且分别覆盖于中间两块横板2上方，转板Ⅰ61和转板Ⅱ62直接与横板2接触，避免吸附剂进入到转板Ⅰ61和横板2，或转板Ⅱ62和横板2之间的缝隙内。所述转板Ⅰ61和所述转板Ⅱ62上均设有上下贯通的通孔Ⅱ64，其中，当所述转板Ⅰ61和所述转板Ⅱ62转动至任意位置时，所述通孔Ⅱ64和所述通孔Ⅰ重叠的面积总和均大于一块横板2的面积的2/3；当转板Ⅰ61和转板Ⅱ62转动起来时，保证吸附仓Ⅱ4和吸附仓Ⅲ5之间的油气流通面积的前提下，改变油气流通方向，增加油气在吸附剂内的停留时间和与吸附剂的接触面积，从而提高吸附效率。相比于传统的增大吸附剂的用量，或者设置蛇形通道等固定通道来增大吸附面积，采用转板Ⅰ61和转板Ⅱ62的转动，使通孔Ⅱ64与横板2上的通孔Ⅰ之间随时改变重叠部位，即改变通道的关闭与开启，从而使油气在一定的限制条件下，还可以自由选择路径，从而有助于油气的吸附。
多个浆板7，多个浆板7固定于所述转杆6上位于所述吸附仓Ⅲ5内，所述浆板7上设有多个横向贯通的通孔Ⅲ；当浆板7转动时，可以带动吸附剂在吸附仓Ⅲ5内循环转动，并且由于通孔Ⅲ的设置，可以发生缓慢的内部交换移位，进而使油气在吸附仓Ⅲ5内的吸附路径更加复杂多变，从而提高吸附效率。
冷凝组件200，其进气端与所述出气管Ⅱ12连通，所述冷凝组件200上具有排液管和排气管，所述排液管和所述排气管上均设有阀门和泵。从出气管Ⅱ12出来经吸附后的油气，即进入到冷凝组件200中进行冷却，通常可以分为多级冷却，比如先冷却到常温，然后冷却到10℃以下，再冷却到0℃以下等，每一步冷却都可以得到一部分废液，及去除废液后的油气，最后一步出来的油气可以直接排放，也可以通过燃烧装置经燃烧后，再排放。
在上述技术方案中，通过改进吸附罐100的吸附结构，使油气从进气管13进入到进气仓内，然后经过吸附仓Ⅰ3比较常规的吸附作用后，进入吸附仓Ⅱ4，吸附仓Ⅱ4与吸附仓Ⅰ3之间设置改变吸附路径的转板Ⅰ61、通孔Ⅱ64、通孔Ⅰ、横板2，从而提高吸附效果，进入吸附仓Ⅱ4后，由于吸附仓Ⅱ4上下两侧的通道都是在不断改变的，因此，油气在吸附仓Ⅱ4内的路径更复杂多变，也可以提高吸附效果，当油气进入到吸附仓Ⅲ5后，采用另一种改变吸附路径的方法来改变路径，从而可以打破之前的路径规律，进一步提高吸附效果，经完全吸附后的油气可以进入到冷却组件中，进行下一工序的处理，达到排放标准后排放即可。
在另一种技术方案中，所述转板Ⅰ61和所述转板Ⅱ62的周向侧壁上间隔设有多个类半球形的凹槽，所述凹槽内滚动卡设有滚珠65，所述滚珠65位于所述凹槽外部的一端与所述罐体1内侧壁接触。。提供一种转板Ⅰ61和转板Ⅱ62的转动方式，这种转动方式可以减少吸附剂进入到转板Ⅰ61和横板2、转板Ⅱ62和横板2之间的间隙内，并且能够减少转板Ⅰ61和转板Ⅱ62在转动过程中对吸附剂的边缘挤压。
在另一种技术方案中，还包括解析组件300，所述解析组件300包括与所述出气管Ⅰ11连通的真空泵组。采用真空泵组对吸附饱和的吸附罐100进行解析，使吸附剂可以重复利用，真空泵组抽真空的真空度通常设置为-50～-100kPa，使吸附剂充分释放出吸附物。
在另一种技术方案中，所述吸附剂为活性炭颗粒。首先，活性炭颗粒本身吸附作用优良，其次，由于设置了转板Ⅰ61和转板Ⅱ62、浆板7这些转动机构，采用活性炭颗粒可以更好的与转动机构相配合，改变吸附路径，提高吸附效果。也可以采用硅胶，但吸附效果没有活性炭颗粒好。
在另一种技术方案中，所述浆板7的个数为3个，所述浆板7呈弧面形，并且沿同一时针方向弯曲，所述浆板7的自由端至所述转杆6中心的距离是所述罐体1半径的1/2～2/3。由于吸附剂是填充于吸附仓Ⅲ5内的，设置弧面形，一是有利于浆板7的转动，二是可以将吸附剂做到整体移位，改变吸附路径。
在另一种技术方案中，所述通孔Ⅰ和所述通孔Ⅱ64的直径均为5～8cm。上下层的吸附仓之间吸附剂可以进行少量的交换，更重要的是，在解析过程中，将通孔Ⅰ和通孔Ⅱ64转动到完全重叠时，通路面积最大，有利于提高解析效率。
在另一种技术方案中，所述通孔Ⅲ的直径为2～3cm。设置通孔Ⅲ为了使吸附仓Ⅲ5内的吸附剂做到整体移位时，局部也进行微波交换，使吸附剂均衡吸附，提高吸附剂本身的整体吸附效果。
在另一种技术方案中，所述冷凝组件200包括三个冷凝单元组成，三个冷凝单元的冷却温度沿油气的传输方向依次为5～10℃、-30～-40℃、-70℃。温度在5～10℃时，三苯类气体及水蒸气被冷凝下来，温度约为-30～-40℃，三苯类基本全部被冷凝下来，大部分的烃类也被冷凝下来，最后到-70℃时，大部分有机气体被冷凝下来，气体可以直接排放了。
在另一种技术方案中，还包括燃烧罐和废液罐，所述燃烧罐和所述废液罐分别与所述排气管和所述排液管连通。为了达到更高的排放标准，还可以将冷凝后的排出的气体引入到燃烧罐内，创造燃烧条件，当燃烧条件满足后，进行燃烧，将燃烧后的气体直接排放。经冷凝后的废液都收集到废液罐内，以备他用，废液罐是加压罐，以保持内部废液为液态。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.油气回收系统，其特征在于，包括：
至少一个吸附罐，所述吸附罐包括：
罐体，其底部设有进气管和出气管Ⅰ，所述罐体顶部设有出气管Ⅱ，所述进气管与气源连通，所述进气管、所述出气管Ⅰ、所述出气管Ⅱ上均设有泵和阀门；
四块横板，四块横板间隔设置于所述罐体中间部位，将所述罐体从下至上依次分隔为进气仓、吸附仓Ⅰ、吸附仓Ⅱ、吸附仓Ⅲ、出气仓，所述横板上间隔设有多个上下贯通的通孔Ⅰ，所述吸附仓Ⅰ、所述吸附仓Ⅱ、所述吸附仓Ⅲ内均填充有吸附剂；
转杆，其上端密封转动穿出所述罐体顶部，所述转杆下端转动穿过位于上方的两块横板与第三块横板转动连接，所述转杆由电机驱动转动，所述转杆上位于所述吸附仓Ⅱ和所述吸附仓Ⅲ的底部位置处分别套设有转板Ⅰ和转板Ⅱ，所述转板Ⅰ和所述转板Ⅱ分别覆盖于中间两块横板上方，所述转板Ⅰ和所述转板Ⅱ上均设有上下贯通的通孔Ⅱ，其中，当所述转板Ⅰ和所述转板Ⅱ转动至任意位置时，所述通孔Ⅱ和所述通孔Ⅰ重叠的面积总和均大于一块横板的面积的2/3；
多个浆板，多个浆板固定于所述转杆上位于所述吸附仓Ⅲ内，所述浆板上设有多个横向贯通的通孔Ⅲ；
冷凝组件，其进气端与所述出气管Ⅱ连通，所述冷凝组件上具有排液管和排气管，所述排液管和所述排气管上均设有阀门和泵。
2.如权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述转板Ⅰ和所述转板Ⅱ的周向侧壁上间隔设有多个类半球形的凹槽，所述凹槽内滚动卡设有滚珠，所述滚珠位于所述凹槽外部的一端与所述罐体内侧壁接触。
3.如权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，还包括解析组件，所述解析组件包括与所述出气管Ⅰ连通的真空泵组。
4.如权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述吸附剂为活性炭颗粒。
5.如权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述浆板的个数为3个，所述浆板呈弧面形，并且沿同一时针方向弯曲，所述浆板的自由端至所述转杆中心的距离是所述罐体半径的1/2～2/3。
6.如权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述通孔Ⅰ和所述通孔Ⅱ的直径均为5～8cm。
7.如权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述通孔Ⅲ的直径为2～3cm。
8.如权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，所述冷凝组件包括三个冷凝单元组成，三个冷凝单元的冷却温度沿油气的传输方向依次为5～10℃、-30～-40℃、-70℃。
9.如权利要求1所述的油气回收系统，其特征在于，还包括燃烧罐和废液罐，所述燃烧罐和所述废液罐分别与所述排气管和所述排液管连通。
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