CN211987959U - 一种化工生产安全泄放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种化工生产安全泄放装置，包括安全泄放槽，其中部设有与物料泄放气连接的物料进口、其侧壁上方安装有用于对泄放物料进行气液分离的喷淋分布器，喷淋分布器与外部碱液相连接，安全泄放槽的上部设有冷却气体进口，喷淋分布器位于冷却气体进口的下方，安全泄放槽的顶部设有与外部火炬系统连接的气相出口、其底部设有与外部物料处理单元连接的回收物料出口。与现有技术相比，本实用新型通过设置安全泄放槽，利用冷却气体保证安全生产、利用喷淋分布器实现泄放物料的气液分离及冷却降温、利用液位计控制回收物料的输出，此外，结合流量联锁温水冷凝、温度联锁碱洗循环泵，实现了降低火炬系统生产负荷、泄放物料回收利用的目的。

Description

一种化工生产安全泄放装置

技术领域

本实用新型属于石油化工技术领域，尤其是涉及一种化工生产安全泄放装置。

背景技术

在化工生产过程中，当发生事故时，会产生大量气液混合的危险物料，这些危险物料会大大增加火炬系统的生产负荷，因此不适合通过火炬系统进行泄放，如果直接将这些泄放的危险物料就地高空排放，则会产生十分危险的后果。

目前有部分企业通过顶部装有消防蒸汽管的安全泄放槽进行高空排放，但由于泄放的危险物料无法充分冷凝，导致大部分泄放的危险物料将直接排放至空气中，不仅会造成严重环境污染，同时容易引发次生事故，此外，现有技术没有对危险物料进行进一步处理，不利于化工生产安全泄放的原料节约以及危险物料的回收利用。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种化工生产安全泄放装置，以实现危险物料的安全泄放与回收利用，既能减少火炬系统的生产负荷，同时在保证生产安全的基础上节约安全泄放所需的原料与物料。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种化工生产安全泄放装置，包括安全泄放槽，所述安全泄放槽的中部设有与物料泄放气连接的物料进口，所述安全泄放槽的侧壁上方安装有用于对泄放物料进行气液分离的喷淋分布器，所述喷淋分布器与外部碱液相连接，所述安全泄放槽的上部设有冷却气体进口，所述喷淋分布器位于冷却气体进口的下方，所述安全泄放槽的顶部设有与外部火炬系统连接的气相出口，所述安全泄放槽的底部设有与外部物料处理单元连接的回收物料出口。

进一步地，所述喷淋分布器包括一个主管以及多个支管，所述多个支管均与主管相互垂直，所述支管在其轴向上开设有多个等间距分布的喷头，所述喷头具体为实心锥形螺旋喷嘴。

进一步地，所述主管在其轴向上开设有多个等间距分布的喷头。

进一步地，所述喷淋分布器采用上下两层分布安装方式，其中，上层喷淋分布器与下层喷淋分布器之间的距离为1～2m。

进一步地，所述物料进口通过物料进口管与物料泄放气相连接，所述物料进口管上依次设置有氮封管、用于测量泄放物料流量的流量计、用于对泄放物料进行预冷凝的温水冷凝器、用于测量泄放物料温度的物料测温单元以及用于冷却泄放物料的注水单元，所述注水单元与外部碱液相连接，所述温水冷凝器包括温水储罐及与其连接的温水泵，当流量计测量的泄放物料流量超过预设流量阈值时，则温水泵启动，否则温水泵不启动。

进一步地，所述注水单元包括三个注水口。

进一步地，所述物料测温单元连接有用于控制外部碱液输送与停止的碱洗循环泵，所述物料测温单元包括三个温度计，当两个或两个以上温度计测量的泄放物料温度超过预设温度阈值时，则碱洗循环泵启动，否则碱洗循环泵不启动。

进一步地，所述碱洗循环泵的第一端连接至回收物料出口，其第二端与外部物料处理单元相连接，其第三端连接至喷淋分布器与外部碱液之间，所述回收物料出口与碱洗循环泵之间还连接有用于加水稀释外部碱液的去离子水罐。

进一步地，所述安全泄放槽的侧壁下方安装有用于测量回收物料液面高度的液位计，当液位计测量值超过预设液位值时，开启回收物料出口，将回收物料输送至物料处理单元，否则回收物料出口为关闭状态。

进一步地，所述安全泄放槽为圆柱形结构，所述安全泄放槽的直径为1000mm～10000mm，所述安全泄放槽的高度为8m～30m。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、本实用新型通过设置安全泄放槽，使泄放物料从安全泄放槽中部进入，在泄放物料上升过程中，利用位于安全泄放槽上部的喷淋分布器，结合外部碱液对泄放物料进行喷淋，以实现气液两相分离及冷却降温的目的，其中，不凝气体与水蒸气通过安全泄放槽顶部的气相出口输送至火炬系统，从而减少了火炬系统的生产负荷，此外利用物料进口管上设置的注水口，以冷却泄放物料中的部分泄放气体，进一步降低安全泄放槽的吸收负荷；冷凝下来的回收物料则通过安全泄放槽底部的回收物料出口输送至物料处理单元，从而实现对危险泄放物料的回收利用。

二、本实用新型通过设置与温水冷凝器联锁的流量计，保证泄放物料过多时能够进行温水预冷凝；设置与碱洗循环泵联锁的物料测温单元，采用三选二模式，保证泄放物料进入安全泄放槽之间能够启动碱洗循环泵，在无泄放物料时则不会误启动碱洗循环泵，以有效控制外部碱液的输送与停止；设置测量冷凝后回收物料液面高度的液位计，以控制回收物料出口的开启与关闭；设置冷却气体进口，当安全泄放槽内发生火灾时，能够通入蒸汽或氮气等冷却气体进行灭火，以此综合实现在安全泄放的基础上节约原料及物料的目的。

附图说明

图1为实施例一的装置连接示意图；

图2为实施例一中安全泄放槽的结构示意图；

图3为实施例一中喷淋分布器的结构示意图；

图4为实施例二中喷淋分布器的结构示意图；

图中标记说明：

A、物料进口管，B、安全泄放槽，C、注水单元，1、物料测温单元，2、注水口，3、氮封管，4、冷却气体进口，5、喷淋分布器，6、液位计，7、物料进口，8、回收物料出口，9、气相出口，10、温度计，11、流量计，12、主管，13、支管，14、喷头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例一

如图1～图3所示，一种化工生产安全泄放装置，包括物料进口管A、安全泄放槽B以及位于两者之间的注水单元C，其中，物料进口管A的一端连接至物料泄放气出口，其另一端连接至安全泄放槽B的中部，具体的，物料进口管A上依次设置有氮封管3、流量计11和物料测温单元1，正常生产时氮气通过氮封管3进入物料进口管A，以保证安全泄放装置内无空气进入；

流量计11联锁控制温水冷凝器的工作状态，温水冷凝器包括依次连接的温水储罐及温水泵，当流量计11测量的泄放物料流量超过预设流量值时，开启温水泵，以对泄放物料进行预冷凝；

注水单元C包括三个注水口2，三个注水口2均开设在物料进口管A上，注水口2与外部碱液连接，利用外部碱液对泄放物料中的部分气体进行冷却，以降低后面安全泄放槽B的吸收负荷；

物料测温单元1则包括三个温度计10，通过测量泄放物料温度，以联锁控制碱洗循环泵的启动与关闭，最终控制外部碱液的输送与停止，当高温的泄放物料进入物料进口管A时，管内温度升高联锁打开碱洗循环泵对泄放物料进行冷却吸收，物料进口管A的管径尺寸根据泄放物料最大量确定，其管径范围为DN200～1600。

安全泄放槽B的中部设有与物料泄放管A连接的物料进口7，其顶部设有气相出口9、其侧壁上部从上往下依次设有冷却气体进口4和喷淋分布器5、其侧壁下部设有液位计6、其底部设有回收物料出口8，其中，气相出口9与外部火炬系统相连，冷却气体进口4与外部的蒸汽或氮气或其他冷却气体相连，喷淋分布器5可以采用单独一层布置或上下两层布置，图1和图2显示为上下两层布置的示意图，喷淋分布器5与外部碱液相连，回收物料出口8通过碱洗循环泵与外部物料处理单元连接，此外，碱洗循环泵与回收物料出口8之间还连接有用于稀释外部碱液的去离子水罐。

本实施例中，喷淋分布器5的具体结构如图3所示，包括水平方向的一个主管12，主管12上安装有与其相互垂直的多个支管13，每个支管13在其轴向上等间距开设有多个喷头14，喷头14选择实心锥形螺旋喷嘴，其喷流角度范围可为60°～170°，通常尺寸为1/4英寸～6英寸，液体通过与连续变小的螺旋面相切和碰撞后，变成微小的液珠喷出而形成雾状，增加液滴表面积有利于传热，同时喷嘴腔体内从进口至出口的流线型设计使得阻力系数降至最低，支管13与喷头14的尺寸及数量具体通过将泄放高温气相物料冷凝为液相的冷量进行确定，为保证较高的冷却效果及吸收效果，应使安全泄放槽B的横截面被喷淋液完全、均匀覆盖。

当喷淋分布器5采用上下两层布置时，相邻两层间的喷嘴呈交错布置，两层间的距离为1～2m，每层喷淋分布器的喷淋覆盖率以200％-300％为宜，每个喷淋分布器上必须布置足够数量的喷嘴，相邻喷嘴喷出的水雾相互搭接叠盖，不留空隙，使喷出的液滴完全覆盖安全泄放槽壁的整个断面，而且要尽可能减少沿安全泄放槽壁流淌的液体量，同时要降低喷淋液对安全泄放槽壁的直接冲刷磨损。喷淋液滴粒径越小，其与高温气相泄放物料的接触面积越大，冷却效果越佳，但喷淋液滴粒径太小，易被气流带走冲出颈部排放管排入大气，一般选取喷淋液滴粒径所对应的带出速度为安全泄放槽内气相物料上升速度的2倍。

整个安全泄放槽B采用圆柱形结构，其直径及高度根据泄放物料最大量来确定，直径范围为φ1000mm～φ10000mm，高度范围为8米～30米。

当发生化工事故时，泄放的高温气液两相物料通过安全泄放槽B中部位置的物料进口7进入，同时触发温度联锁启动碱洗循环泵，物料进口7伸入安全泄放槽B内管口朝下，以避免泄放的高温气液两相物料直接冲击容器壁，之后泄放的高温气液两相物料在安全泄放槽B内上升，以实现气液两相分离，并通过喷淋分布器5喷下的喷淋碱液将泄放的高温气相物料冷凝下来，使泄放物料进行气液分离及冷却降温，最终不凝气及水蒸气通过气相出口9送入火炬系统，冷凝下来的回收物料则由液位计6控制、通过回收物料出口8输出，以进行回收处理。

综上所述，本实用新型提出的一种化工生产安全泄放装置，能够解决化工生产中事故泄放物料无法通过火炬系统进行泄放的物体，从而实现危险物料安全泄放，使化工生产系统安全生产，减少火炬的生产负荷，最终解决化工事故泄放的环保问题。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于喷淋分布器5的结构不同，如图4所示，本实施例中喷淋分布器5包括水平方向的一个主管12，主管12上安装有与其相互垂直的多个支管13，每个支管13在其轴向上等间距开设有多个喷头14，且主管12在其轴向上等间距开设有多个喷头14。

Claims (10)

1.一种化工生产安全泄放装置，其特征在于，包括安全泄放槽，所述安全泄放槽的中部设有与物料泄放气连接的物料进口(7)，所述安全泄放槽的侧壁上方安装有用于对泄放物料进行气液分离的喷淋分布器(5)，所述喷淋分布器(5)与外部碱液相连接，所述安全泄放槽的上部设有冷却气体进口(4)，所述喷淋分布器(5)位于冷却气体进口(4)的下方，所述安全泄放槽的顶部设有与外部火炬系统连接的气相出口(9)，所述安全泄放槽的底部设有与外部物料处理单元连接的回收物料出口(8)。

2.根据权利要求1所述的一种化工生产安全泄放装置，其特征在于，所述喷淋分布器(5)包括一个主管(12)以及多个支管(13)，所述多个支管(13)均与主管(12)相互垂直，所述支管(13)在其轴向上开设有多个等间距分布的喷头(14)，所述喷头(14)具体为实心锥形螺旋喷嘴。

3.根据权利要求2所述的一种化工生产安全泄放装置，其特征在于，所述主管(12)在其轴向上开设有多个等间距分布的喷头(14)。

4.根据权利要求1所述的一种化工生产安全泄放装置，其特征在于，所述喷淋分布器(5)采用上下两层分布安装方式，其中，上层喷淋分布器(5)与下层喷淋分布器(5)之间的距离为1～2m。

5.根据权利要求1所述的一种化工生产安全泄放装置，其特征在于，所述物料进口(7)通过物料进口管与物料泄放气相连接，所述物料进口管上依次设置有氮封管(3)、用于测量泄放物料流量的流量计(11)、用于对泄放物料进行预冷凝的温水冷凝器、用于测量泄放物料温度的物料测温单元(1)以及用于冷却泄放物料的注水单元，所述注水单元与外部碱液相连接，所述温水冷凝器包括温水储罐及与其连接的温水泵，当流量计(11)测量的泄放物料流量超过预设流量阈值时，则温水泵启动，否则温水泵不启动。

6.根据权利要求5所述的一种化工生产安全泄放装置，其特征在于，所述注水单元包括三个注水口(2)。

7.根据权利要求5所述的一种化工生产安全泄放装置，其特征在于，所述物料测温单元(1)连接有用于控制外部碱液输送与停止的碱洗循环泵，所述物料测温单元(1)包括三个温度计(10)，当两个或两个以上温度计(10)测量的泄放物料温度超过预设温度阈值时，则碱洗循环泵启动，否则碱洗循环泵不启动。

8.根据权利要求7所述的一种化工生产安全泄放装置，其特征在于，所述碱洗循环泵的第一端连接至回收物料出口(8)，其第二端与外部物料处理单元相连接，其第三端连接至喷淋分布器(5)与外部碱液之间，所述回收物料出口(8)与碱洗循环泵之间还连接有用于加水稀释外部碱液的去离子水罐。

9.根据权利要求1所述的一种化工生产安全泄放装置，其特征在于，所述安全泄放槽的侧壁下方安装有用于测量回收物料液面高度的液位计(6)，当液位计(6)测量值超过预设液位值时，开启回收物料出口(8)，将回收物料输送至物料处理单元，否则回收物料出口(8)为关闭状态。

10.根据权利要求1所述的一种化工生产安全泄放装置，其特征在于，所述安全泄放槽为圆柱形结构，所述安全泄放槽的直径为1000mm～10000mm，所述安全泄放槽的高度为8m～30m。

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