CN204056865U - 一种氮气密封储罐的呼吸排放气体全回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氮气密封储罐的呼吸排放气体全回收装置，该装置包括吸气风机、氮气提纯净化单元、氮气增压储存单元和挥发性物质回收单元，所述吸气风机的气体入口端通过设置在原料储罐与呼吸阀之间的三通连通原料储罐，所述氮气提纯净化单元包括至少一个吸附罐，所述吸附罐的气体入口端通过阀门连通所述吸气风机的气体出口端，所述的氮气增压储存单元包括氮气压缩机，所述氮气压缩机的气体入口端通过阀门与所述吸附罐的气体出口端相连通，所述吸附罐的气体入口端还依次通过阀门和真空泵连通所述挥发性物质回收单元的入口端。该装置将大大降低制氮机及空气压缩机的使用频率，节约能耗。同时将原直接排入大气的挥发性有机气体进行回收再利用，大大降低环境污染。

Description

一种氮气密封储罐的呼吸排放气体全回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种氮气密封储罐的呼吸排放气体全回收装置，该装置可同时回收储罐内呼吸排放出的挥发性有机气体和氮气。在向储罐中进料时，因气相空间的减小，储罐排出氮气及挥发性物质(因环境温度的变化也会排出氮气和挥发性的有机气体)，本装置通过对排出的气体进行收集、分离后分别对挥发性物质和氮气进行回收再利用。该装置是节能与环保效果十分显著的一种气体回收再利用的成套设备。

背景技术

众所周知，化工产品或原料在存储时因进料和温度上升的影响下会在储罐内挥发，将导致化工产品或原料直接排入大气，对环境造成很大污染；同时因出料和温度的下降储罐将吸入大量空气，这将导致在一定条件下储罐内的原料处在爆炸极限范围内。为减少对环境的污染和避免储罐可能产生的安全问题，需对储罐进行氮封处理。储罐气相空间减小压力升高时对外排出氮气，当储罐气相空间增加压力降低时对储罐补充氮气。

通常氮封的储罐排出的气体具有以下特点：(1)气体气量大。(2)气体中的挥发性气体，即有机气体，浓度低，且多数有毒有害。鉴于以上特点，此类氮封排出气体一般不做回收，采用焚烧或直接排放。

随着社会环保意识的逐渐加强，以及环保标准的逐渐提高，环保监管越来越严，此类氮封排出气体不能再直接排放。而如果焚烧，不仅需要增加设备投资，而且还需要额外增加燃料(因为此类氮封排出气体浓度过低，无法直接焚烧)，还伴随安全问题。所以，如果有一种方法能够在回收其中的有机气体的同时还能够回收氮气，则不仅解决了排放问题(环保问题)，还增加了经济效益(回收了有机气体，还回收了氮气，两者均可以重新使用)。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有带有氮气密封有机气体储罐污染大气和能耗大的问题，提供一种用于氮气密封储罐的呼吸排放气体全回收装置，该氮气密封储罐用于储存挥发性物质，该气体回收装置用于全回收储罐的呼吸排放气体，是一种环保和节能效果显著的装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种氮气密封储罐的呼吸排放气体全回收装置，该装置包括吸气风机、氮气提纯净化单元、氮气增压储存单元和挥发性物质回收单元，所述吸气风机的气体入口端通过设置在原料储罐与呼吸阀之间的三通连通原料储罐，所述氮气提纯净化单元包括至少一个吸附罐，所述吸附罐的气体入口端通过阀门连通所述吸气风机的气体出口端，所述的氮气增压储存单元包括氮气压缩机，所述氮气压缩机的气体入口端通过阀门与所述吸附罐的气体出口端相连通，所述吸附罐的气体入口端还依次通过阀门和真空泵连通所述挥发性物质回收单元的入口端。所述的吸附罐中装载有过滤介质、干燥剂和吸附剂中的至少一种。

本发明所述呼吸排放气体为氮气密封储罐内呼吸排放出的挥发性有机气体和氮气的混合气体。

作为一种优选方案，沿所述原料储罐中引出气体的流通方向，在气体通过所述的氮气提纯净化单元前通过安全水封以保证原料储罐的安全。

作为一种优选方案，所述三通和吸气风机之间的管道上还安装有阻火器和阀门。

作为一种优选方案，所述原料储罐中引出气体的压力通过压力变送器进行监控。

作为一种优选方案，所述氮气提纯净化单元包括至少两个吸附罐。更进一步优选，所述吸附罐的数量为2～8。

作为一种优选方案，所述的挥发性物质回收单元为冷凝器、吸附器、吸收器和膜分离器中的至少一种。

作为一种优选方案，通过所述挥发性物质回收单元回收的物质通过泵排出。

作为一种优选方案，用于连通所述吸附罐气体出口端和所述氮气压缩机气体入口端之间的管道上依次设有阻火器和过滤器。

作为一种优选方案，所述吸附罐的气体出口端上依次设有阀门和阻火器透气帽。

作为一种优选方案，所述氮气压缩机的气体出口端通过阀门连通氮气储罐的气体入口端，所述氮气储罐的气体出口端通过阀门连通所述的原料储罐。

上述挥发性物质回收单元中的挥发性物质可以是挥发性有机液体，可以是挥发性无机液体，可以是挥发性固体，也可以采用任意两者或三者的混合物。

本发明所述的吸气风机可以为风机或压缩机。

上述的真空泵为螺杆真空泵、活塞真空泵、旋片式真空泵或水环式真空泵。

上述的挥发性物质回收单元可以采用冷凝技术、吸附技术、吸收技术和膜分离技术中的任意一种，也可以采用上述技术中两种、三种或四种的组合。

上述氮气提纯净化单元可以采用过滤技术、干燥技术和吸附技术中的任意一种，也可以采用上述技术中两种或三种的组合。所述的吸附技术可以采用活性炭吸附，可以采用硅胶吸附，也可以采用上述技术的组合。

所述的氮气压缩机可以是活塞压缩机，也可以是螺杆压缩机。

本发明所述装置的工作过程为：首先对原料储罐进行简单改造，将原料储罐与呼吸阀连接处增加三通将气体引出，气体经过阻火器和阀门后被吸气风机排至氮气提纯净化单元(在气体进入氮气提纯净化单元前设置安全水封，进一步保证储罐安全)，挥发性有机气体在氮气提纯净化单元中被吸附，不能被吸附的氮气经阻火器和过滤器进入氮气压缩机，经氮气压缩机压缩后的氮气进入氮气储罐储存，当氮气储罐的压力超过设定值后，阀门打开，多余的氮气从阻火透气帽中排出，当原料储罐需要补充氮气时，氮气储罐与原料储罐之间的阀门打开，对原料储罐补充氮气。在氮气提纯净化单元中被吸附的挥发性物质经真空泵抽出，被吸附的挥发性物质从吸附剂(吸附剂可以为活性炭和硅胶中的至少一种)表面解析出后进入挥发性物质回收单元，挥发性物质在此通过回收技术(可以采用冷凝技术，可以采用吸附技术，可以采用吸收技术，可以采用膜分离技术，也可以采用上述技术的组合)被转化为液体，经泵排出至用户指定废液罐。

本实用新型的有益效果：

该装置可同时回收储罐内呼吸排放出的挥发性物质和氮气，本装置通过对排出的气体进行收集、分离后分别对挥发性物质和氮气进行回收再利用。是节能与环保效果十分显著的一种气体回收再利用的成套设备。

该装置将大大降低制氮机及空气压缩机的使用频率，节约能耗。同时将原直接排入大气的挥发性有机气体进行回收再利用，大大降低环境污染。

附图说明

图1为本实用新型氮气密封储罐的呼吸排放气体全回收装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的氮气密封储罐的呼吸排放气体全回收装置，该装置包括吸气风机18、氮气提纯净化单元7、氮气增压储存单元和挥发性物质回收单元9，所述吸气风机18的气体入口端通过设置在原料储罐3与呼吸阀1之间的三通2连通原料储罐3，所述氮气提纯净化单元7包括两个吸附罐(7-1、7-2)，所述吸附罐(7-1、7-2)的气体入口端分别通过阀门(20-1、20-2)连通所述吸气风机18的气体出口端，所述的氮气增压储存单元包括氮气压缩机15，所述氮气压缩机15的气体入口端分别通过阀门与所述吸附罐(7-1、7-2)的气体出口端相连通，所述吸附罐(7-1、7-2)的气体入口端分别还依次通过阀门(21-1、21-2)和真空泵8连通所述挥发性物质回收单元9的入口端。沿所述原料储罐3中引出气体的流通方向，在气体通过所述吸气风机18前通过安全水封6以保证原料储罐3的安全。所述三通2和吸气风机18之间的管道上还安装有阻火器4和阀门5。所述原料储罐3中引出气体的压力通过压力变送器19进行监控。通过所述挥发性物质回收单元9回收的物质通过泵10和阀门排出。用于连通所述吸附罐(7-1、7-2)气体出口端和所述氮气压缩机15气体入口端之间的管道上依次设有阻火器13和过滤器14。所述吸附罐(7-1、7-2)的气体出口端上依次设有阀门11和阻火器透气帽12。所述氮气压缩机15的气体出口端通过阀门连通氮气储罐16的气体入口端，所述氮气储罐16的气体出口端通过阀门17连通所述的原料储罐3。所述的挥发性物质回收单元9为冷凝器、吸附器和膜分离器中的至少一种。

上述氮气密封储罐的呼吸排放气体全回收装置的工作过程为：

首先对原料储罐3进行简单改造，将原料储罐3与呼吸阀1连接处增加三通2将气体引出，原料储罐3中引出气体的压力通过压力变送器19进行实时监控。气体经过阻火器4和阀门5后被吸气风机18排至吸附罐(7-1、7-2)进行氮气的提纯净化(在气体通过吸气风机18前设置安全水封6，进一步保证储罐安全)。

所述吸附罐(7-1、7-2)的工作过程为：先关闭阀门21-1和阀门20-2，打开阀门20-1，使吸气风机18排出的气体经过吸附罐7-1通过填装在吸附罐7-1内的吸附剂吸附挥发性有机气体进行氮气的提纯净化，当吸附罐7-1的吸附剂(所述的吸附剂为活性炭或硅胶)吸附挥发性有机气体饱和时，关闭阀门20-1和阀门21-2，打开阀门21-1和阀门20-2，使吸气风机18排出的气体经过吸附罐7-2通过填装在吸附罐7-2内的吸附剂吸附挥发性有机气体进行氮气的提纯净化，吸附罐7-1内吸附挥发性有机气体经真空泵8抽出，挥发性有机气体从吸附剂活性炭或硅胶表面解析出后进入挥发性物质回收单元9，有机气体在挥发性物质回收单元9通过回收技术(可以采用冷凝技术，可以采用吸附技术，可以采用吸收技术，可以采用膜分离技术，也可以采用上述技术的组合)被转化为液体，经泵10和阀门排出至用户指定废液罐。所述的挥发性物质回收单元9根据挥发性物质的理化性质可以为冷凝器、吸附器、吸收器和膜分离器中的任意一种，或者任意两种或三种的组合使用。当吸附罐7-2的吸附剂吸附挥发性有机气体饱和时，打开阀门20-1和阀门21-2，关闭阀门21-1和阀门20-2，使吸气风机18排出的气体经过吸附罐7-1通过填装在吸附罐7-1内的吸附剂吸附挥发性有机气体进行氮气的提纯净化，吸附罐7-2内吸附挥发性有机气体经真空泵8抽出，挥发性有机气体从吸附剂活性炭或硅胶表面解析出后进入挥发性物质回收单元9被转化为液体，并经泵10和阀门排出至用户指定废液罐。如此吸附罐7-1和吸附罐7-2交替使用。

经过吸附罐7-1和吸附罐7-2提纯净化后的氮气经阻火器13和过滤器14进入氮气压缩机15，经氮气压缩机15压缩后的氮气进入氮气储罐16储存，当氮气储罐16的压力超过设定值后，阀门11打开，多余的氮气从阻火透气帽12中排出，当原料储罐3需要补充氮气时，氮气储罐16与原料储罐3之间的阀门17打开，对原料储罐3补充氮气。

Claims (10)

1.一种氮气密封储罐的呼吸排放气体全回收装置，其特征在于该装置包括吸气风机(18)、氮气提纯净化单元(7)、氮气增压储存单元和挥发性物质回收单元(9)，所述吸气风机(18)的气体入口端通过设置在原料储罐(3)与呼吸阀(1)之间的三通(2)连通原料储罐(3)，所述氮气提纯净化单元(7)包括至少一个吸附罐，所述吸附罐的气体入口端通过阀门连通所述吸气风机(18)的气体出口端，所述的氮气增压储存单元包括氮气压缩机(15)，所述氮气压缩机(15)的气体入口端通过阀门与所述吸附罐的气体出口端相连通，所述吸附罐的气体入口端还依次通过阀门和真空泵(8)连通所述挥发性物质回收单元(9)的入口端。 

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于沿所述原料储罐(3)中引出气体的流通方向，在气体通过所述的氮气提纯净化单元(7)前通过安全水封(6)以保证原料储罐(3)的安全。 

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述三通(2)和吸气风机(18)之间的管道上还安装有阻火器(4)和阀门。 

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述原料储罐(3)中引出气体的压力通过压力变送器(19)进行监控。 

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述氮气提纯净化单元(7)包括至少两个吸附罐，所述吸附罐的数量优选为2～8个。 

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的挥发性物质回收单元(9)为冷凝器、吸附器、吸收器和膜分离器中的至少一种。 

7.根据权利要求1或6所述的装置，其特征在于通过所述挥发性物质回收单元(9)回收的物质通过泵(10)排出。 

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于用于连通所述吸附罐气体出口端和所述氮气压缩机(15)气体入口端之间的管道上依次设有阻火器(13)和过滤器(14)。 

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述吸附罐的气体出口端上依次设有阀门和阻火器透气帽(12)。 

10.根据权利要求1或8所述的装置，其特征在于所述氮气压缩机(15)的气体出口端通过阀门连通氮气储罐(16)的气体入口端，所述氮气储罐(16)的气体出口端通过阀门连通所述的原料储罐(3)。