一種處理化工排放物的方法及移動裝置的製作方法

2023-12-05 22:26:51

專利名稱：一種處理化工排放物的方法及移動裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於化工環境保護技術領域，涉及一種處理化工排放物的方法，特別是涉及一種化工排放物分離和排放尾氣處理的方法，以及實施該方法所用的裝置。
背景技術：
化工裝置(包括石油化工及煉油裝置)一般都有廢氣、廢液和廢渣的收集處理系統，對生產過程中產生的「三廢」進行密閉排放、收集和安全處理。但由於各種原因，化工裝置還存在一些向周圍環境排放汙染物的狀況，其中影響較大的有開停工檢修吹掃排放、故障檢修吹掃排放、生產應急放空等。化工裝置在設計時已經考慮了設備和管線的吹掃、放空與排液，安裝有吹掃接頭、 排氣點、排液點和應急放空點，用於裝置的開停工、生產、檢修以及事故狀態下的處理。化工裝置在停工檢修前須儘量放完裝置內的工藝介質，然後將設備或管線內的殘留工藝介質清洗吹掃乾淨，達到安全規定要求後，方可進行檢修；在大多數情況下，要完全放盡設備、管線內的工藝介質是不可能的，需要根據被吹掃介質選用不同的清洗劑和吹掃介質，如溶劑、蒸汽、熱水、水、空氣、惰性氣體等，利用吹掃接頭，分步驟將設備或管線內的殘留物清洗吹掃， 由於無法密閉回收處理吹掃排放物，只能通過排氣點或排液點就地排放。化工裝置生產中有些設備故障檢修、管線施工碰頭時，同樣需要吹掃排放。化工裝置在生產事故狀態下的應急放空，當不能排放至廢氣收集處理系統時，就會通過應急放空點，直接排放至大氣。上述情況的發生，會產生刺耳的噪音、粉塵或蒸汽瀰漫、嚴重的惡臭氣味、汙水橫流；嚴重的會有固塊飛濺和有毒物的逸散，威脅人身安全，甚至造成大範圍的環境汙染。化工裝置的排氣點、排液點和應急放空點，是化工汙染物無組織排放源，其特點是排放點多、散布區域大。化工裝置開停工、故障檢修吹掃排放特點是排放物成分複雜，排放物有氣體、蒸汽、液體、粉塵和固體雜質等，排放量差異大，排放物的溫度差異大，排放物的壓力差異大，排放背壓一般為常壓。化工裝置生產應急放空發生的時間大都在開停工階段或生產波動階段，通過安全閥等應急設施，在高點處將工藝氣體排放大氣。目前，尚未有一種好的方法來解決化工裝置開停工檢修吹掃排放、故障檢修吹掃排放、生產應急放空造成的汙染環境問題，因此迫切需要開發出一種通用性強、抗衝擊力強、處理效果好並且運行成本低的處理化工排放物方法和裝置。

發明內容
本發明提供了一種密閉收集、處理化工排放物的方法及移動裝置，用於解決目前化工裝置存在的吹掃排放、應急放空等無組織排放汙染物的問題，使之成為受控的有組織排放。本發明提供的一種處理化工排放物的方法，其特徵在於包括以下步驟(A)安裝一條臨時管線將化工排放物的排放點與管道混合器連接，添加劑與化工排放物在管道混合器中混合，混合物經過消音器，排放至收集罐中，混合物進行重力沉降分離，收集罐中設置攔渣網，固體雜質自清渣孔清除，液體排入廢液管，氣體引入分離器；(B)氣體在分離器中離心分離，分離的汙物排入廢液管，氣體進入換熱器；(C)換熱器冷卻氣體，冷凝液排入廢液管，不凝性尾氣進入尾氣吸收段；(D)尾氣吸收段分區吸收淨化尾氣，吸收後的尾氣進入尾氣吸附段；(E)尾氣吸附段吸附淨化尾氣，淨化後的尾氣進入排氣管；(F)排氣管下部採用鼓風機向排氣管中吹氣，引流和稀釋排放的尾氣。本發明提供的一種處理化工排放物的移動裝置，包括公用底盤，其特徵在於所述公用底盤上安裝收集罐、分離器、換熱器、尾氣吸收段、尾氣吸附段，各設備之間用管道連接，所述收集罐的內部設有消音器，該消音器與管道混合器連接，所述尾氣吸附段與排氣管連接，該排氣管的下部與鼓風機連接，所述尾氣吸收段配有溶劑泵，並用管道連接。所述管道混合器是文丘裡管式混合器或噴射泵。所述收集罐是一臺圓柱體罐，其內部有攔渣網，其罐壁設有清渣孔(Id)。所述換熱器為螺旋板式換熱器，安裝在所述收集罐頂部。所述分離器是多臺旋風分離器並聯，並與所述收集罐、換熱器一起置於公用底盤的一端。所述尾氣吸收段是一個長方形的箱體，箱體一側留有多個均布的尾氣入口，箱體內部採用隔斷板和除霧器將其分隔成多個吸收區，每個吸收區內採用隔板將其分隔成多個矩形氣道，每個矩形氣道上部均安裝有溶劑噴淋管和霧化噴嘴，中部設置多孔託盤或填料， 下部為相互連通的溶劑貯液區，每個吸收區的溶劑通過各自的溶劑泵循環噴淋，尾氣吸收段的末端是一個凸臺，凸臺內安裝有除霧器，所述尾氣吸收段置於公用底盤的中部。所述尾氣吸附段由多臺吸附罐組成，並安裝在尾氣吸收段的末端凸臺上。所述鼓風機、各吸收區的溶劑泵集中安裝在公用底盤的另一端。本發明具有以下有益效果首先針對化工裝置排放點不同的排放物和排放條件， 本發明選用管道混合器加注添加劑，提高本裝置處理的安全性和處理效果；選用消音器降低排放時產生的噪音；採用重力沉降、離心分離、冷卻分離方法，進行排放物的氣-液-固分離，使得排放物可分類回收或排放；採用溶劑吸收法、吸附劑吸附法和稀釋擴散法，淨化處理排放尾氣，確保尾氣達標排放；採用吹氣引流尾氣，可使得本裝置入口壓力接近常壓，不會影響排放點的排放。因此本發明通用性強、處理效果好，能夠將無組織排放變為受控的有組織排放，大大減少了化工裝置排放物對周圍環境造成的汙染。其二本裝置能夠快速移動並快速投用，可有效應對化工裝置排放點多面廣的現狀，尤其適合化工裝置檢修、事故狀態下使用，使用成本低。其三本裝置採用氣體流動阻力小的旋風分離器、螺旋板式換熱器和流通面積大的矩形氣道，能有效應對大氣量排放時產生的衝擊。


圖1 是本發明一種化工排放物處理方法的示意圖。圖2 是本發明一種移動式化工排放物處理裝置的俯視圖。圖3 是本發明一種移動式化工排放物處理裝置的A-A視圖。圖中雙點劃線表示本裝置範圍界線；多條平行虛細線表示液體；波浪線表示斷止線；文字表示進出本裝置的介質；箭頭表示介質流向。
具體實施例方式本發明人經過廣泛深入的研究，針對化工裝置吹掃排放和應急放空的特點，得出了以下技術構思在化工裝置開停工、故障檢修階段，以及可能出現生產應急放空的階段， 我們可以通過安裝一些臨時管線，將排放物密閉收集至一種處理化工排放物的裝置內進行處理，分離出的廢液和廢渣，本廠能夠處理的分類排入廠內的收集處理系統，本廠不能處理的廢液和廢渣可分類集中，交給有資質的環保處理承包商，廢氣淨化體處理達標後排放，使得無組織排放變為受控的有組織排放。具體技術方案如下如圖1所示，安裝一條臨時管線將排放點與管道混合器Ia連接，管道混合器Ia用於加注添加劑與排放介質混合，防止排放物凝固、化學反應等情況的發生，也可用於急冷、 消除粉塵，提高本裝置處理的安全性和處理效果。本發明收集罐1內的排放物入口管末端安裝消音器lb，用於消除排放物排放時產生的噪音；排放物在收集罐1內流速降低，比重較大的液體和固體重力沉降在收集罐1下部，收集罐1下部設置攔渣網1C，攔截固體雜質和纖維狀雜質，同時也可用於破沫，雜質定期由清渣孔Id處清除，液體自排液口 Ie排入廢液管 22，氣體自排氣口 If至分離器2入口 2a。氣體、霧滴和塵粒在離心力作用下分離，液體夾帶塵粒自分離器2排汙口 2c排入廢液管22，氣體自排氣口 2b進換熱器3的氣體入口 3a。氣體在換熱器3內與循環水進行熱交換，冷凝液自排凝口 3c排入廢液管22，不凝性尾氣自換熱器3的尾氣出口北引至尾氣吸收段4。上述分離出的液體集中至廢液管22中，優先排入廠內的廢液收集系統。如圖1所示，尾氣吸收段4是一個長方形的箱體，箱體前端留有多個均布的尾氣入口如，箱體內部採用隔斷板4b和上端除霧器如將尾氣吸收段4分隔成多個吸收區，圖中僅表示了兩個吸收區。每個吸收區內採用隔板4d將其分隔成多個矩形空間，每個矩形上部均安裝有溶劑噴淋管4e和霧化噴嘴4f，下部為相互連通的溶劑貯液區，每個吸收區的溶劑通過各自溶劑泵(溶劑泵I 5或溶劑泵II 6)循環噴淋。尾氣通過氣體分配管，等量分配尾氣流量，自多個尾氣入口如進入尾氣吸收段4，依次在多個矩形空間內進行U形流動，與噴淋的溶劑進行接觸傳質，本發明優選在氣液逆流的矩形通道內設置多孔託盤4g，在氣液順流的矩形通道內設置填料4h，用於提高尾氣分布的均勻性，加大氣-液傳質面積，增加溶劑吸收效率，經過多級溶劑吸收後的尾氣經過除霧器4i，進入尾氣吸附段7。由於化工裝置排放物種類多，溶劑吸收後的尾氣可能還含有有害物質，為此設置了尾氣吸附段7，尾氣吸附段 7由多個吸附罐並聯使用。吸附淨化後的尾氣進入排氣管8，在環保要求的排放高度達標排放尾氣。為保證化工裝置排放點的排放背壓不會因增加了本裝置而升高，以及尾氣順利的排放，本發明優選的方法是採用鼓風機9向排氣管8吹氣，類似於噴射吸氣製造真空，即真空拔氣，同時也起到了稀釋擴散的作用，確保受控點的尾氣排放不超過環境保護標準。針對化工裝置排放點、應急放空點多，散布區域大的特點，以及各化工企業檢修時段集中且年發生時數少的特點，本發明優選將管道混合器la、收集罐1、分離器2、換熱器3、 尾氣吸收段4、溶劑泵I 5和溶劑泵II 6、尾氣吸附段7、排氣管8、鼓風機9安裝在一個公用底盤10上，並將上述設備之間連接管道連接好，成為一個整體裝置，並將整體裝置與移動設施結合，成為一個可移動式化工排放物處理裝置，其外形尺寸和總質量滿足我國《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質量限值》(GB1589-2004)要求，方便在各化工企業之間、以及化工裝置內排放點之間快速移動及使用，提高本裝置利用率。比如整體裝置外形尺寸可按照45英尺貨櫃高櫃外形尺寸(長X寬X高的數值為13. 58X2. 34X2. 71米)製造，極其方便與運輸車輛組合。本發明通過以下方式將一種處理化工排放物的方法，實現為一個整體裝置。如圖2和圖3所示，本發明優選文丘裡管式混合器或噴射器作為管道混合器la，其體積小巧、結構簡單且混合效果好。收集罐1優選一臺大直徑的圓柱體罐，罐直徑接近公用底盤10寬度，目的是最大限度降低排放物的流速，利於重力沉降分離，增強本裝置的抗衝擊性。換熱器3優選一臺不可拆式帶半圓筒體的螺旋板換熱器，立式安裝在收集罐1上方， 螺旋板換熱器流體阻力小、傳熱性能好、結構緊湊，卷板寬度為1米、直徑為2米的螺旋板換熱器，換熱面積可高達200平方米。分離器2優選兩臺小直徑旋風分離器並聯使用，優點是低阻高效、可應對大氣量排放時產生的衝擊，兩臺旋風分離器對稱安裝在公用底盤10與圓柱收集罐1形成的圓弧角端頭。尾氣吸收段4優選一個長方箱體結構，其末端是一個凸臺， 優選兩臺無下封頭的吸附罐作為尾氣吸附段7，對稱安裝在尾氣吸收段4末端凸臺上，尾氣吸收段4和尾氣吸附段7整體安裝在公用底盤10的中部，目的是最大限度增加尾氣吸收段 4和尾氣吸附段7的結構尺寸，提高尾氣淨化效果，減少氣體流動阻力。排氣管8安裝在兩臺吸附罐中間，排氣管8為組合式排氣管，能夠現場快速組裝，以滿足道路運輸的要求和環保要求的尾氣排放高度。動力設備(溶劑泵I 5、溶劑泵II 6、鼓風機9)集中安裝在公用底盤10末端，有利於集中供電和操作。在實際使用中，將本發明一種化工排放物處理裝置，移動至某一排放點處，如圖1 所示，用一條臨時管線將排放點和管道混合器Ia連接，用一條臨時管線將廢液管22引至廠內的廢液收集系統，組裝好排氣管8至規定的排放高度，並根據實際情況連接添加劑管、循環冷卻水進出管，尾氣吸收段4內裝入選定的溶劑，接通電源，即可使用。當排放點的排放量超過本裝置單臺處理量時，可根據需要同時投用多臺本裝置並聯使用。實施例一某化工裝置一條重質油管線需要清洗吹掃，先用輕油將管線內重質油頂出排放點，經地漏收集至地下含油汙水管網，再通過吹掃接頭用1. OMI^a蒸汽吹掃，最後用壓縮空氣吹掃存水。現場有刺耳的噪音、蒸汽瀰漫、濃烈的油氣和惡臭氣味、汙水橫流、地面附著凝固的重質油。將本發明一種移動式化工排放物處理裝置，移動至排放點處，用一條臨時管線將排放點和管道混合器Ia連接，用一條臨時管線將抗凝劑罐與管道混合器Ia添加劑管口連接，用一條臨時管線將廢液管22引至地漏處，連接好循環冷卻水進出管，尾氣吸收段4的一級吸收區內裝入柴油，用於吸收油氣，尾氣吸收段4的二級吸收區內裝入鹼液，用於吸收硫系惡臭類物質，組裝好排氣管至規定的排放高度，接通電源，即可使用。清洗吹掃現場將沒有刺耳噪音、刺鼻異味、橫流的汙水和汙油。實施例二某化工裝置汙水汽提塔頂部設置了安全閥，曾經發生過安全閥啟跳，蒸汽、高濃度的硫化氫和氨氣大量放空，造成大範圍的環境汙染。主要原因是汙水汽提塔底重沸器蒸汽管束出現腐蝕漏點，這種情況很常見，所以調整了汙水汽提塔運行參數後，繼續運行，隨著重沸器蒸汽管束腐蝕漏點增多，最終引起了安全閥啟跳。當汙水汽提塔底重沸器蒸汽管束出現腐蝕漏點，汙水汽提塔運行出現波動時，可將本發明一種移動式化工排放物處理裝置移動至汙水汽提塔處，用一條臨時管線將安全閥出口和管道混合器Ia連接，用一條臨時管線將生產水與管道混合器Ia添加劑管口連接，用於急冷蒸汽，用一條臨時管線將廢液管22引至汙水罐中，連接好循環冷卻水進出管，尾氣吸收段4的一級吸收區內引入淨化水，用於吸收氨氣，尾氣吸收段4的二級吸收區內裝入胺液，用於吸收硫化氫，組裝好排氣管至規定的排放高度，接通電源，增加安全閥啟跳與溶劑泵I 5、溶劑泵II 6、鼓風機9啟動的連鎖設施，作好防範。即可維持裝置運行，又可減少或消除安全閥啟跳排放對周圍環境造成汙染。由上可見，本發明一種處理化工排放物的方法及移動裝置，通用性強、處理效果好並且運行成本低，較為完善地將化工裝置一些無組織排放變為受控的有組織排放，為化工裝置安全清潔生產提供了有效的保障。本發明一種處理化工排放物的方法及移動裝置，可以根據某一化工裝置實際生產情況進行各種改動和修改，比如增減設備或將其分解成不同功能的模塊，這些等價形式應在本申請文件限定的保護範圍內。
權利要求
1.一種處理化工排放物的方法，其特徵在於包括以下步驟(A)安裝一條臨時管線將化工排放物的排放點與管道混合器(Ia)連接，添加劑與化工排放物在管道混合器(Ia)中混合，混合物經過消音器(Ib)，排放至收集罐(1)中，混合物進行重力沉降分離，收集罐⑴中設置攔渣網(Ic)，固體雜質自清渣孔(Id)清除，液體排入廢液管(22)，氣體引入分離器O)；(B)氣體在分離器O)中離心分離，分離的汙物排入廢液管(22)，氣體進入換熱器⑶；(C)換熱器C3)冷卻氣體，冷凝液排入廢液管(22)，不凝性尾氣進入尾氣吸收段；(D)尾氣吸收段(4)分區吸收淨化尾氣，吸收後的尾氣進入尾氣吸附段(7)；(E)尾氣吸附段(7)吸附淨化尾氣，淨化後的尾氣進入排氣管(8)；(F)排氣管(8)下部採用鼓風機(9)向排氣管(8)中吹氣，引流和稀釋排放的尾氣。
2.—種處理化工排放物的移動裝置，包括公用底盤，其特徵在於所述公用底盤(10) 上安裝收集罐(1)、分離器(2)、換熱器(3)、尾氣吸收段(4)、尾氣吸附段(7)，各設備之間用管道連接，所述收集罐(1)的內部設有消音器(lb)，該消音器(Ib)與管道混合器(Ia)連接，所述尾氣吸附段(7)與排氣管⑶連接，該排氣管⑶的下部與鼓風機(9)連接，所述尾氣吸收段(4)配有溶劑泵，並用管道連接。
3.根據權利要求2所述的移動裝置，其特徵在於所述管道混合器(Ia)是文丘裡管式混合器或噴射泵。
4.根據權利要求2所述的移動裝置，其特徵在於所述收集罐(1)是一臺圓柱體罐，其內部有攔渣網(Ic)，其罐壁設有清渣孔(Id)。
5.根據權利要求2所述的移動裝置，其特徵在於所述換熱器C3)為螺旋板式換熱器， 安裝在所述收集罐(1)頂部。
6.根據權利要求2所述的移動裝置，其特徵在於所述分離器(2)是多臺旋風分離器並聯，並與所述收集罐(1)、換熱器(3) —起置於公用底盤(10)的一端。
7.根據權利要求2所述的移動裝置，其特徵在於所述尾氣吸收段(4)是一個長方形的箱體，箱體一側留有多個均布的尾氣入口(如)，箱體內部採用隔斷板Gb)和除霧器Ge) 將其分隔成多個吸收區，每個吸收區內採用隔板Gd)將其分隔成多個矩形氣道，每個矩形氣道上部均安裝有溶劑噴淋管Ge)和霧化噴嘴(4f)，中部設置多孔託盤Gg)或填料 (4h)，下部為相互連通的溶劑貯液區，每個吸收區的溶劑通過各自的溶劑泵循環噴淋，尾氣吸收段(4)的末端是一個凸臺，凸臺內安裝有除霧器(4i)，所述尾氣吸收段(4)置於公用底盤(10)的中部。
8.根據權利要求2所述的移動裝置，其特徵在於所述尾氣吸附段(7)由多臺吸附罐組成，並安裝在尾氣吸收段的末端凸臺上。
9.根據權利要求2或7所述的移動裝置，其特徵在於所述鼓風機(9)、各吸收區的溶劑泵集中安裝在公用底盤(10)的另一端。
全文摘要
本發明公開了一種處理化工排放物的方法及移動裝置，屬於化工環境保護技術領域，用於解決化工裝置存在的吹掃排放、應急放空等無組織排放汙染物的問題。本發明採用重力沉降、離心分離、冷卻分離方法，對排放物進行氣-液-固的分離，分類排放廢液和廢渣；採用溶劑吸收法、吸附法和稀釋擴散法，對排放尾氣淨化處理並達標排放；本發明還有混合添加劑、消音、引流氣體的功能。本發明將處理設備以及設備之間連接管道連接好，安裝在一個公用底盤上，成為一個整體裝置，並與移動設施結合，可快速移動及使用。本發明通用性強、處理效果好、運行成本低，較為完善地將化工裝置一些無組織排放變為受控的有組織排放，為化工裝置安全清潔生產提供了有效的保障。
文檔編號B01D53/02GK102302883SQ20111017249
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月17日 優先權日2011年6月17日
發明者陳碧君 申請人:陳碧君