RO105895B1 - Instalatie pentru golirea recipientelor de mare capacitate de unele produse gazoase prezentind pericol pentru mediul ambiant - Google Patents

Description

Prezenta invenție se referă la o instalație pentru evacuarea conținutului de produse gazoase din recipiente de mare capacitate, cum sunt tancurile sau altele similare; asemenea operații intervin la golirea unui tanc sau la umplerea unui tanc cu produse ce prezintă in stare gazoasă, pericol de poluare a mediului ambiant sau constituie produse secundare recuperabile. în asemenea situații, volumul de gaze din tancul ce se golește este ocupat dc produsul cu care respectivul tanc se umple, iar produsul in stare gazoasă este dirijat către un captator de răcire.

Asemenea recipiente nu servesc insă numai la stocarea unor produse chimice, ci adesea și la tanspvrtul acestora - de exemplu, de la producător la utilizator, de Ia producător Ia un depozit intermediar și de aici la utilizator sau altcum: in asemenea situații, cei ce utilizează autocisterne de transport se văd obligați să vehiculeze produse de o mare diversitate cu aceleași vehicule. în momentul golirii unei asemenea autocisterne, in interiorul acesteia se generează o scrie de produse volatile, reprezentând faza gazoasă a respectivelor produse transportate, iar această fază gazoasă se evacuează oricum în momentul reumplerii cisternei. Practica a dovedit insă că adesea, la transportul în gol. autocisternele sunt menținute în stare deschisă, astfel încât produsele gazoase ajung să fie evacuate în atmosferă și să reprezinte un pericol pentru mediul ambiant. în caz de golire incompletă, se poate întâmpla ca la umplerea cisternei produsul nou introdus să formeze combinații periculoase în contact cu faza gazoasă a produsului transportat anterior - combinații cure pot fi nu numai toxice, dar să prezinte pericol de explozie.

în momentul umplerii unui recipient, produsul afluent obligă la evacuarea volumului de gaze din respectiva cisternă pentru a nu se ajunge in situația de a trebui să se efectueze umplerea în contrapresiune; in acest scop se recurge, de exemplu, la umplerea unei cisterne de benzină, la așa numitul proces de transvazare a gazelor; gazele evacuate sunt dirijate către cisterna în curs de golire, unde înlocuiesc volumul ocupat de gaze, până la egalizarea presiunilor. Procedeul de mai sus de transvazare a gazelor se justifică însă numai atunci când autocisternele transportă un singur produs.

în cazurile - de altfel, cele mai frecvente - in care natura produselor este diferită, aplicarea sistemului de transvazare a gazelor nu mai este posibilă; afirmăm că aceasta constituie cazul cel mai des întilnit, deoarece este practic imposibil ca o autocisternă sâ fie destinată transportului unui singur tip de produs. în asemenea situații, gazele aflate in cisternă ar conduce obligatoriu la impurificarea noului produs ce urmează a fi apoi transportat. în cazurile extreme, se poate ajunge la formarea unor reaeții chimice însoțite de explozii. Din aceste motive, cisternele de transport sunt spălate, respectiv neutralizate, în măsura in care se vehiculează substanțe solubile in apă. De regulă insă, procesul de spălare nu poate fi aplicat în cazul solvenților organici care, de cele mai multe ori, nu se amestecă cu apa. în același timp din aceste operații rezultă ape impurificate care necesită, la rîndul lor, procese complexe și costisitoare de epurare.

în consecință, se recurge Ia aplicarea unor procedee foarte periculoase in instalații cunoscute. Este drept că cel ce efectuează transportul recurge la procedeul de transvazare a gazelor in momentul golirii la utilizator; pe drum însă, calota de dom este menținută deschisă și gazele din autocisternă sunt evacuate sub acțiunea curentului de aer ce ia naștere iu timpul transportului. Un asemenea procedeu este insă strict interzis din considerente de protecție a mediului ambiant. De altfel, nu se dispune de nici o soluție practic aplicabilă având în ve dere ca de cele mai multe ori spălarea cu apă nu este câtuși de puțin eficientă. Astfel, in cazul unor lichide combustibile. se poate ajunge ia amestecuri explozibile gaze/aer și o simplă scânteie poate provoca o catastrofă.

Obiectivul prezentei invenții constă în realizarea unei soluții care să permită evacuarea simpla a volumelor de gaze, soluție care să fie in așa fel concepută încât să se simplifice la maximum și să sc reducă volumul instalației și aparaturii folosite și să se asigure condițiile necesare ca acestea din urmă să poată fi montate pe tipurile uzuale de cisterne de transport - independent de faptul că transportul se face pe calea ferată sau prin vehicule rutiere.

Obiectivul astfel conturat, se rezolvă, in înțelesul prezentei invenții, prin aceea că captatorul de răcire funcționează eu un gaz inert lichefiat, iar acest gaz inert folosit la captatorul de răcire servește, in același timp, ca material de înlocuire în operația de umplere a volumului devenit disponibil în cisterna in curs de golire.

Umplerea cu un material înlocuitor a volumului ocupat de gaze din cisterna in curs de golire și, pe de altă parte, evacuarea volumului de gaze din cisterna in curs de umplere prin captatorul de răcire prezintă avantajul primordial pentru că din punctul de vedere al autocisternei in curs de golire, este perfect indiferent dacă la următoarea șarjă se schimbă produsul sau nu. Folosirea materialului de înlocuire face ca autocisternele să devină inapte pentru transpoiriul produselor. Invers se petrec insă lucrurile din momentul in care se introduce un captator de răcire: produsul ce trece prin captatorul de răcire, se condensează și poate fi. deci, dirijat direct către utilizator, astfel încât, din punctul de vedere al utilizatorului, bilanțul volumetric nu implică pierderi. Ca și in cazul sistemului de transvazare a gazelor, operațiile de golire și umplere decurg fără a interveni diferențe de presiu4 ne.

Deosebit de cele expuse mai sus, trecerea gazelor printr-un captator de răcire mai prezintă și avantajul că produsele respective se condensează in captatorul de răcire și pot fi deci, eventual, puse la dispoziția utilizatorului, avâud în vedere faptul că practic acesta le-a plătit. De asemenea, mai devine posibil ca produsele colectate în captatorul de răcire să fie apoi stocate în recipiente dc capacitate redusă și refolosite în alte scopuri.

Ca materiale de înlocuire poate fi luată in considerare o mare diversitate de produse, iar in anumite cazuri chiar aerul atmosferic ce pătrunde în cisternă.

In documentația DE-A-12 51 233 se prezintă un procedeu destinat a fi folosit la scară mare pentru recuperarea de vapori, prin dirijarea acestora la o succesiune de trepte de răcire. Nu se insistă însă asupra modului în care se poate realiza umplerea unor volume în condiții de recuperare a produselor, iar din descrierea generală ar rezulta că procedeul sc referă la utilizarea aerului atmosferic. Un procedeu de recuperare a unui amestec de vapori dc benzină se prezintă și in documentația DE-A- 23 37 055, Ia care intervine răcirea unui amestec aer-benzină până la separarea hidrocarburilor prin condensare sau congelare.

Invenția de fața se referă la o instalație pentru golirea recipientelor de mare capacitate de unele produse gazoase periculoase pentru mediul ambiant, aplicată la evacuarea conținutului din camerele de gaz ale recipientelor, în timpul golirii unuia din aceste recipiente și umplerea celuilalt recipient cu produse a căror fază gazoasă este poluantă sau nocivă pentru mediul ambiant sau a căror recuperare poate prezenta interes, la care conținutul camerei de gaz a recipientului în curs de golire este schimbat cu un înlocuitor, iar conținutul camerei de gaz a recipientului in curs de umplere este dirijat către un captator de răcire caracterizata prin aceea că, captatorul de răcire funcționează pe baza unui gaz inert, in stare lichidă preluat din cel puțin o sursa aferentă captatorului de răcire, acest gaz inert pe baza căruia funcționeză captatorul de răcire servește ca înlocuitor la umplerea recipientului în curs de golire.

Avantajul primordial al prezentei invenții constă in aceea că gazul inert care umple volumul ocupat de gaze poate fi utilizat ca agent dc răcire sau, invers, că agentul de răcire, după încheierea procesului de răcire a volumului de gaze, poate i’i utilizat - după o vaporizare corespunzătoare - ca gaz inert. în acest sens, invenția valorifică faptul că, prin vapori zare, agentul de răcire pe bază de gaz inert prezintă o creștere apreciabilă de volum.

Pentru exploatarea captatorului de răcire și apoi pentru umplerea volumului anterior ocupat de gaze s-a dovedit avantajoasă folosirea azotului ca gaz inert.

Utilizarea azotului prezintă anumite avantaje de mare importanță: azotul este disponibil in stare lichidă, iar prin vaporizarc raportul dintre volumul fazei lichide și volumul fazei gazoase este de aproximativ l la 800. Deosebit de cele arătate mai sus, azotul elimină pericolul de explozie și este complet lipsit de nocivitate față de mediul ambiant. Având in vedere că o atmosferă de azot nu reacționează, in condiții normale, cu aerul rezultă că nu poate conduce la formarea de peroxizi sau alte produse similare in condițiile refolosirii de solvenți cu sensibilitate față de aerul atmosferic.

Potrivit prevederilor prezentei invenții captatorul de răcire ce servește la condensarea și colectarea gazelor evacuate poate funcționa intr-o gamă dc temperaturi de 1a -10 pînă 1a -50°C. Pentru o asemenea gamă de temperaturi, instalația utilizată prezintă dimensiuni de gabarit relativ reduse, iar prin regimul de temperaturi adoptat se asigură că, de exemplu, cel puțiD 80% din volu mul de solvenți se răcesc sub punctul de rouă astfel, încât pot fi recuperați sub formă de condensat.

Fracțiile ușor volatile și care nu pot fi reținute pot fi dirijate către o instalație pe bază de cărbune activ, de asemenea cu dimensiuni de gabarit reduse, așa cum rezultă din prezenta invenție.

iu cazurile in care se dispune de azot pentru operarea cisternelor, prin prezenta invenție se prevede ca acest captator dc răcire să fie folosit pentru vaporizarea parțială a gazului înlocuitor și îndeosebi a azotului în stare lichidă, astfel incăl agentul utilizat in funcționarea captatorului de răcire să constituie in același timp și gazul înlocuitor.

Prezenta invenție se referă ta o instalație pentru punerea în aplicare a acestui procedeu și care se caracterizează prin aceea că cuprinde un captator de răcire cu un colector de condensat, precum și un dispozitiv de epurare a gazelor remanente.

Ca dispozitiv de epurare a gazelor remanente se prevede, în înțelesul prezentei invenții, folosirea unui filtru cu cărbune activ.

Așa cum am amintit mai sus, adesea se transportă succesiv cu una și aceeași autocisternă produse complet diferite, astfel încât se ajunge și in situații in care intervin amestecuri complet diferite de gaze remanente. Pentru asemenea cazuri, invenția prevede ca instalația să fie echipată cu mai multe filtre, fiecare din acestea pentru captarea anumitor gaze remanente bine definite.

în cele ce urmează, ne propunem să detaliem prezenta invenție pe baza unor exemple concrete cu caracter aplicativ și a desenului anexat. în desenul la care ne referim se prezintă o schemă de principiu a unei instalații, concepute conform prezentei invenții.

Instalația, desemnată in principiu cu 1, constituie clemente de legătură între o primă cisternă 2, montată pe autocisterna 3, și a doua cisternă 4; ștuțul de evacuare 5 al cisternei 2 este legar cu

BAD ORIGINAL ștuțul de umplere 6 al cisternei 4 prin intermediul unei conducte de umplere 7.

Mai este prevăzut un captator de răcire desemnat cu 8, a cărui serpentină de răcire, reprezentată schematic, este străbătută de azot (Ni) in stare lichidă, așa cum se indică prin săgeata 9. Azotul în stare lichidă se încălzește in captatorul de răcire 8, se vaporizează, se acu mulează în zona domului 10, trece in zona ocupată de volumul de gaze al cisternei 2, desemnat cu 11 și determină golirea respectivului spațiu.

Gazul dirijat către spațiul 12 al cisternei in curs de umplere este direcționat prin conducta 13 către spațiul de răcire al captatorului de răcire desemnat cu 8, se condensează, iar condensatul astfel obținut este apoi dirijat prin conducta de transport a condensatorului 14 către conducta 7 de transport a produselor, revenind astfel in cisterna 4. Gazele remanente și care nu s-au condensat sunt evacuate in atmosferă prin conducta 15, eventual după traversarea prealabilă a unui filtru de cărbune activ 16 prevăzut in acest scop.

Comanda și reglarea întregii instalații sunt în așa fel concepute încât să nu apară nici o diferență de presiune intre camerele de gaz 11 și 12 ale celor două cisterne 2 și 4; cu alte cuvinte, azotul în stare de vapori poate fi adus în exces atunci când sunt necesare volume mai mari decit trebuie să se asigure pentru funcționarea propriu-zisă a captatorului de răcire, dar in același timp poate funcționa și în condiții de deficit, respectiv surplusul de N? vaporizat peste limita solicitată in camera 11 se evacuează in atmosferă.

Cu 16’ mai este sugerată posibilitatea de a se prevedea mai multe cartușe cu umpluturi filtrante diferite, adaptate fiecărui produs separat supus epurării, astfel încât in asemenea situații gazele remanente, necondensale, sunt dirijate prin conducta 15 către unul din cartușele 16 corespunzătoare cazului concret respectiv.

Firește ca exemplul concret de realizare a invenției, prezentat mai sus, poate suferi o mare diversitate de modificări fără ca prin aceasta să se ajungă la abaterea de la ideea fundamentală. în couseciuță, prezenta invenție nu se limitează cituși de puțin la dispoziția generală a captatorului de răcire 8, așa cum a fost eu prezentată in cele de mai sus; acesta din urmă poate fi conceput ca un subansamblu montat fix pe cisterna 4, sau poate fi înglobat ca parte componentă a autocisternei 3 și așa mai departe.

Claims (5)

1. Revendicări

   1. Instalație pentru golirea recipientelor de mare capacitate de unele produse gazoase prezentând pericol pentru mediul ambiant, aplicată la evacuarea conținutului din camerele de gaz ale recipientelor în timpul golirii unuia din aceste recipiente și umplerea celuilalt recipient cu produse a căror fază gazoasă este poluantă sau nocivă pentru mediul ambiant sau a căror recuperare poate prezenta interes, la care conținutul camerei dc gaz a recipientului in curs de golire este schimbat cu un înlocuitor, iar conținutul camerei de gaz a recipientului în curs de umplere este dirijat către un captator de răcire,caracterizat prin aceea că, captatorul de răcire (8) funcționează pe baza unui gaz inert în stare lichidă preluat din cel puțin o sursă (9) aferentă captatorului de răcire și servește ca înlocuitor la umplerea recipientului în curs dt; golire.
2. 2. Instalație, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, captatorul de răcire (8) este astfel alcătuit incit să constituie un dispozitiv functionind pe bază de azot.
3. 3. Instalație,conform uneia din revendicările 1 sau 2, caracterizată prin aceea că, captatorul de răcire (8) pentru separarea prin condensare a conținutului gazos din gazele evacuate este astfel conceput încât să funcționeze în gama ^AD OFJJGffav de temperaturi intre -10 și -50°C.
4. 4. Instalație, conform revendicărilor 1,2 și 3, caracterizată prin aceea că, include în alcătuirea sa un captator de răcire (8) prevăzut cu colector pentru condensat (14), precum și un sistem (16 și 16*) de epurare a gazelor reziduale.
5. 5. Instalațic^conform revendicărilor

   4 și 5,caracterizată prin aceea că, sistemul de epurare a gazelor reziduale include un filtru cu cărbune activ (16) pentru epurarea gazelor reziduale sau 5 intr-o altă variantă filtre (16‘) care pot intra separat in funcțiune și care sunt destinate diverselor categorii de gaze reziduale.