CN109099312B - 冷鼓或粗苯工段废气处理装置及智能保压和控氧的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冷鼓或粗苯工段废气处理装置及保压控氧方法，它包括控制器、气体压缩机、物料储罐、收集储压罐、处理罐、压力传感器、氧气浓度检测仪，收集储压罐通过管路Ⅰ与物料储罐连通，管路Ⅰ设置有气体压缩机与控制器连接，收集储压罐通过管路Ⅰ收集物料储罐产生的废气进行储存备用，收集储压罐通过管路Ⅱ与物料储罐连通，用以给物料储罐抽气或补压返气，处理罐通过管路Ⅲ与物料储罐连通，管路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均设置有阀门与控制器连接，物料储罐、收集储压罐设置有压力传感器与控制器连接，控制器根据实时采集的数据智能控制阀门、气体压缩机的开启和关闭，实现智能保压和控氧目的。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理技术，具体为冷鼓或粗苯工段废气处理装置及智能保压和控氧的方法。
背景技术
化工类企业冷鼓和粗苯工段，会从物料罐及其他收集点收集废气进行集中处理，物料罐本身是密封的，当物料罐内的物料出库时，罐体上腔会产生负压，罐体易受损，同时上腔废气被收集之后，物料罐也会失压产生问题，现阶段对于保持储罐压力平衡（以下简称保压）主要有两种解决方法：
1.充氮保压法：存在的弊端是导致相关联的其它***中的煤气含氮量升高，影响煤气的热值。
2.充蒸汽保压法：存在的弊端是进入蒸汽后，蒸汽容易冷凝产生废水。导致焦油、苯中含水量增多，影响产品品质，加大了废水的治理负担。
同时，废气收集之后需要控制废气氧气浓度值（以下简称控氧），防止后续废气处理时，含氧浓度过高导致燃烧***问题，现阶段是通过测得氧气浓度超过标准时关闭引入到其它***的管道阀门，来防止过量氧气进入其它***，避免造成安全隐患，存在的弊端是关闭管道阀门后废气无法进行下一步的处理，一般采取将含氧超标的废气直接排放到大气中，造成空气污染，另一种手段是冲入惰性气体，比如一般充氮控制含氧量，大量氮气的加入导致后续废气处理工艺难度增加。
发明内容
本发明就是要提供一种冷鼓或粗苯工段废气处理装置及智能保压和控氧的方法，设置一个达标废气的储存装置收集储压罐反补物料储罐以及处理罐，通过实时采集各罐废气参数，智能控制各罐之间的阀门开闭，智能保持储罐的内部压力平衡及控制处理罐废气的氧气浓度值，以达到安全、可靠治理废气的目的。
为实现上述发明目的，本发明所采取的技术手段为：
一种冷鼓或粗苯工段废气处理装置，它包括控制器、气体压缩机、物料储罐、收集储压罐、处理罐、压力传感器、氧气浓度检测仪，物料储罐产生挥发性废气，集中于物料储罐上方的空腔中，收集储压罐通过管路Ⅰ与物料储罐连通，管路Ⅰ设置有气体压缩机与控制器连接，收集储压罐通过管路Ⅰ收集物料储罐产生的废气进行储存备用，收集储压罐通过管路Ⅱ与物料储罐连通，用以给物料储罐抽压或补压返气，处理罐通过管路Ⅲ与物料储罐连通，收集废气进行处理，管路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均设置有阀门与控制器连接，物料储罐、收集储压罐设置有压力传感器与控制器连接，氧气浓度检测仪分别与处理罐和控制器连接，控制器采集压力传感器、氧气浓度检测仪数据，控制阀门、气体压缩机的开启和关闭。
所述的处理罐同时与别的废气收集点连接，处理罐通过管路Ⅳ与收集储压罐连通，管路Ⅳ设置有阀门与控制器连接。
所述的压力传感器采用常规的防腐压力传感器，所述的氧气浓度检测仪采用***体分析仪，具体采用杭州聚光科技有限公司的LGA-4500激光测氧仪或其他同类产品，控制器选用常规可编程控制器，控制器至少设置采集模块和输出控制模块，采集模块与压力传感器和氧气浓度检测仪连接、输出控制模块输出控制阀门的开启和关闭，可选用西门子S7-200可编程控制器或同类产品；所述的气体压缩机采用防腐气体压缩机，选用自贡三强卡西尼压缩机有限公司的V-3.33/5型苯蒸气压缩机或同类产品。
所述的收集储压罐为1-3个，其中一个为工作罐体，另外的为备用罐，备用罐与工作罐并联设置在管路Ⅱ和管路Ⅳ之间，当工作罐储气压力不足时，通过阀门控制转接备用罐体，使得管路Ⅱ和管路Ⅳ之间始终有一个收集储压罐连通。
所述的控制器还连接显示屏、工控主机、控制台，用以显示存储操控数据，通过带有联网功能的工控主机可实现远程监控。
所述的物料储罐一般为冷鼓工段用焦油储罐或粗苯工段用物料储罐，会产生焦油挥发气体或笨蒸气；收集储压罐内气体与物料储罐内的气体成分组成一样；处理罐因为收集物料储罐内废气同时会有别的收集点，因此会产生含氧气体的掺入。
一种利用上述冷鼓或粗苯工段废气处理装置进行保压控氧方法，它包括保压过程和控氧过程：
保压过程：
通过控制器监测物料储罐内压力值，根据压力大小来利用收集储压罐的气体智能调节物料储罐进出管路的阀门对其进行抽气或补气，调节其内部压力：
当检测到的压力值高于设定值时，控制器将控制相应的电动阀门开启或关闭，将物料储罐内多余废气排放到输出管路或者收集到收集储压罐，直至物料储罐内的压力恢复到设定值；
当检测到的压力值低于设定值时，控制器将控制相应的智能控制电动阀门开启或关闭，将收集储压罐中的废气排放到该物料储罐，直至物料储罐内的压力恢复到设定值。
控氧过程：
通过控制器监测安装在处理罐上的智能氧气浓度检测仪的数值，根据其数值的大小来智能调节收集罐内部的氧气浓度：
当检测到浓度值高于设定值时，控制器将控制相应的智能控制电动阀门开启或关闭，将收集储压罐内的废气充入处理罐既而对氧气浓度进行稀释，达到设定值后，处理罐排放到输出管路至其它***，进行后续处理；当检测到浓度值不高于设定值时，收集罐内的废气将直接排放到其它***，进行后续处理。
进一步地，所述的收集储压罐同时用于为物料储罐保压控制和对处理罐控氧控制，其内废气成分与物料储罐相同，不掺杂别的杂质气体，有利于整个处理工艺的质量。
进一步地，在进行控氧过程中，可采取收集储压罐通过管路Ⅱ对物料储罐返气，物料储罐通过管路Ⅲ对处理罐进行增大输入废气量方式稀释处理罐内氧气浓度，代替收集储压罐直接对处理罐输气控氧，实现处理罐控氧目的。
本发明的有益效果为：
本装置及方法是利用收集到的废气智能保持物料储罐的内部压力平衡及控制废气排放点的氧气浓度值，废气的处理过程中没有增加引用其它介质。因为没有出现新的其它废气杂质，降低了废气处理设备的成本和处理工艺的难度，减小了企业的治污负担，并有利于废气处理质量；通过控制器智能控制，节省了人工成本，避免因人为因素导致的安全生产隐患，有助于创建绿色科技环保型化工企业。
附图说明
图1为本发明实施例结构组成示意图。
具体实施方式
如附图所示的一种冷鼓或粗苯工段废气处理装置，它包括控制器5、气体压缩机2、物料储罐1、收集储压罐3、处理罐4、压力传感器、氧气浓度检测仪，物料储罐1产生挥发性废气，集中于物料储罐1上方的空腔中，收集储压罐3通过管路Ⅰ与物料储罐1连通，管路Ⅰ设置有气体压缩机2与控制器5连接，收集储压罐3通过管路Ⅰ收集物料储罐1产生的废气进行储存备用，收集储压罐3通过管路Ⅱ与物料储罐1连通，用以给物料储罐1抽压或补压返气，处理罐4通过管路Ⅲ与物料储罐1连通，收集废气进行处理，管路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均设置有阀门与控制器5连接，物料储罐1、收集储压罐3设置有压力传感器与控制器5连接，氧气浓度检测仪分别与处理罐4和控制器5连接，将采集的压力传感器、处理罐4氧气浓度检测仪的数据传输给控制器5，控制器5智能控制阀门、气体压缩机2的开启和关闭。。
所述的处理罐4同时与其它收集点（产生废气的管路）连接，处理罐4通过管路Ⅳ与收集储压罐3连通，管路Ⅳ设置有阀门与控制器5连接。
所述的压力传感器采用常规的防腐压力传感器，所述的氧气浓度检测仪采用***体分析仪，具体采用杭州聚光科技有限公司的LGA-4500激光测氧仪或其他同类产品，控制器5选用常规可编程控制器，控制器至少设置采集模块和输出控制模块，采集模块与压力传感器和氧气浓度检测仪连接、输出控制模块设置有多组继电器与各阀门及气体压缩机连接，可选用西门子S7-200可编程控制器或同类产品；所述的气体压缩机2采用防腐气体压缩机，选用自贡三强卡西尼压缩机有限公司的V-3.33/5型苯蒸气压缩机或同类产品。
所述的收集储压罐3为1-3个，其中一个为工作罐体，另外的为备用罐，备用罐与工作罐并联设置在管路Ⅱ和管路Ⅳ之间，当工作罐储气压力不足时，通过阀门控制转接备用罐体，使得管路Ⅱ和管路Ⅳ之间始终有一个收集储压罐连通。
所述的控制器5还连接显示屏、工控主机、控制台，用以显示存储操控数据，通过带有联网功能的工控主机可实现远程监控。
所述的物料储罐1一般为冷鼓工段用焦油储罐或粗苯工段用物料储罐，会产生焦油挥发气体或笨蒸气；收集储压罐3内气体与物料储罐内的气体成分组成一样；处理罐4因为收集物料储罐内废气同时会有别的收集点，因此会产生含氧气体的掺入。
一种利用上述冷鼓或粗苯工段废气处理装置进行保压控氧方法，它包括保压过程和控氧过程：
智能保压过程：当物料储罐1的物料出库时因物料储罐1是密封的会导致罐体内压力下降形成负压，此时罐体上安装的智能感知传感器会将负压信息通知控制器5，控制器5会立即将指令通知3-2阀门打开将相应的收集储压罐3的气体充入物料储罐1内，使其压力达到平衡；当物料储罐1的物料入库时会使罐内的压力增高，此时物料储罐1的上安装的压力传感器会将压力增高信息通知控制器5，智能控制***进行判断，或启动气体压缩机2向收集储压罐3压缩进罐内或向1-2阀门和4-2阀门发出指令将气体排入处理罐4内，实现物料储罐1的智能保压的效果。
智能控氧过程：***体分析仪监测到处理罐4的含氧量超过设定值时，此刻罐体上安装的智能感知传感器会将信息通知控制器5，控制器5会立即将指令通知1-2、3-2、3-3、4-2、4-3关闭，打开阀门3-3，将收集储压罐3的气体充入处理罐4内对罐内的气体进行稀释，当***体分析仪监测到处理罐4的含氧量达到设定值时，关闭阀门3-3，开启相应的其他阀门，对达标废气进行输出到负压管道进行后续处理，因此实现了处理罐的智能控氧的效果。
一般情况下，通过收集储压罐3即可完成对处理罐4内含氧废气的稀释处理，当含氧废气过多，该种方式扔无法达到目的时，可在处理罐增加惰性气体管路连接，进行救急处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，该装置及方法还适用于化工领域产生同样问题的其他生产工艺过程，比如脱硫工艺中废气收集处理，应当指出，对于技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进在不付出创造性劳动前提下也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种冷鼓或粗苯工段废气处理装置，其特征是，它包括控制器、气体压缩机、物料储罐、收集储压罐、处理罐、压力传感器、氧气浓度检测仪，物料储罐产生挥发性废气，集中于物料储罐上方的空腔中，收集储压罐通过管路Ⅰ与物料储罐连通，管路Ⅰ设置有气体压缩机与控制器连接，收集储压罐通过管路Ⅰ收集物料储罐产生的废气进行储存备用，收集储压罐通过管路Ⅱ与物料储罐连通，用以给物料储罐抽压或补压返气，处理罐通过管路Ⅲ与物料储罐连通，收集废气进行处理，管路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均设置有阀门与控制器连接，物料储罐、收集储压罐设置有压力传感器与控制器连接，氧气浓度检测仪分别与处理罐和控制器连接，控制器采集压力传感器、氧气浓度检测仪数据，控制阀门、气体压缩机的开启和关闭；
一种利用冷鼓或粗苯工段废气处理装置进行保压控氧方法，它包括保压过程和控氧过程：
保压过程：通过控制器监测物料储罐内压力值，根据压力大小来利用收集储压罐的气体智能调节物料储罐进出管路的阀门对其进行抽气或补气，调节其内部压力：
当检测到的压力值高于设定值时，控制器将控制相应的电动阀门开启或关闭，将物料储罐内多余废气排放到输出管路或者收集到收集储压罐，直至物料储罐内的压力恢复到设定值；
当检测到的压力值低于设定值时，控制器将控制相应的智能控制电动阀门开启或关闭，将收集储压罐中的废气排放到该物料储罐，直至物料储罐内的压力恢复到设定值；
控氧过程：
通过控制器监测安装在处理罐上的智能氧气浓度检测仪的数值，根据其数值的大小来智能调节收集罐内部的氧气浓度：
当检测到浓度值高于设定值时，控制器将控制相应的智能控制电动阀门开启或关闭，将收集储压罐内的废气充入处理罐既而对氧气浓度进行稀释，达到设定值后，处理罐排放到输出管路至其它***，进行后续处理；当检测到浓度值不高于设定值时，收集罐内的废气将直接排放到其它***，进行后续处理；
所述的收集储压罐同时用于为物料储罐保压控制和对处理罐含氧控制，其内废气成分与物料储罐相同，不掺杂别的杂质气体。
2.根据权利要求1所述的冷鼓或粗苯工段废气处理装置，其特征是，处理罐同时与别的废气收集点连接，处理罐通过管路Ⅳ与收集储压罐连通，管路Ⅳ设置有阀门与控制器连接。
3.根据权利要求1所述的冷鼓或粗苯工段废气处理装置，其特征是，所述的压力传感器采用常规的防腐压力传感器，所述的氧气浓度检测仪采用***体分析仪；控制器选用常规可编程控制器，控制器至少设置采集模块和输出控制模块，采集模块与压力传感器和氧气浓度检测仪连接、输出控制模块输出控制阀门的开启和关闭；所述的气体压缩机采用防腐气体压缩机。
4.根据权利要求1所述的冷鼓或粗苯工段废气处理装置，其特征是，所述的收集储压罐为1-3个，其中一个为工作罐体，另外的为备用罐，备用罐与工作罐并联设置，当工作罐储气压力不足时，通过阀门控制转接备用罐体。
5.根据权利要求1所述的冷鼓或粗苯工段废气处理装置，其特征是，所述的控制器还连接显示屏、工控主机、控制台，工控主机用以显示存储操控数据，通过带有联网功能的工控主机可实现远程监控。
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