一种气体回收系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于废气回收技术领域，公开了一种气体回收系统，包括回收气存储单元，所述回收气存储单元分别连接有用于引入待回收气体的混合气路、及用于导出回收气体的回收气排出管路，所述混合气路上设有气体浓度检测单元，在所述回收气存储单元与气体浓度检测单元之间的混合气路上还连接有排空管路，系统根据气体浓度检测单元检测的结果确定将混合气路中的气体引入回收气存储单元、或引入排空管路排空。本发明结构简单，检修方便，投资费用低，占地面积小，实现了选择性地将发生器置换排空气中的乙炔混合气回收，将不值得回收的、不安全的乙炔混合气予以排放的目的，同时减少了乙炔排放量，降低了环境压力，实现了乙炔气体的经济性回收。
【专利说明】
一种气体回收系统
技术领域
[0001]本发明涉及废气回收技术领域，特别涉及一种气体回收系统。【背景技术】
[0002]悬浮法聚氯乙烯生产工艺中，电石在发生器中参与反应生成乙炔，发生器拉料置换排出的乙炔混合气中氧气含量不稳定，当氧气含量过高时，若将这类含氧量较高的乙炔混合气收集起来，乙炔很有可能与氧气发生反应，存在很大的安全隐患，因此发生器拉料置换排出乙炔混合气会被直接被排放至大气中，尾气中的大量乙炔无法实现重复利用，造成很大的浪费；同时乙炔的大量排放会造成厂房周围环境的恶化，不利于环保和员工的健康。
【发明内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本发明要解决的技术问题是:为解决待回收气体组份含量不稳定，部分气体回收存储会比较危险，而直接排空会造成浪费，不利于环境保护的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种气体回收系统，包括回收气存储单元， 所述回收气存储单元分别连接有用于引入待回收气体的混合气路、及用于导出回收气体的回收气排出管路，所述混合气路上设有气体浓度检测单元，在所述回收气存储单元与气体浓度检测单元之间的混合气路上还连接有排空管路，系统根据气体浓度检测单元检测的结果确定将混合气路中的气体引入回收气存储单元、或引入排空管路排空。
[0007]其中，还包括置换气管路，所述置换气管路的两个支路分别与混合气路、排空管路连通。
[0008]其中，所述排空管路与混合气路上对应设有第二阀门和第一阀门，置换气管路同排空管路、混合气路的接口分别位于第二阀门、第一阀门的下游位置，第一阀门与第二阀门用于切换系统的工作状态。
[0009]其中，所述待回收气体为乙炔混合气，所述乙炔混合气内至少包括乙炔和氧气，所述气体浓度检测单元为氧气浓度检测仪;当乙炔混合气中氧气的体积分数< 1.5 %时，打开第一阀门，关闭第二阀门，乙炔混合气直接引入回收器存储单元进行回收；否则，关闭第一阀门，打开第二阀门，将乙炔混合气通过排空管路排出。
[0010]其中，所述置换气管路内的置换气体为氮气。
[0011]其中，所述回收气存储单元为气囊，所述气囊上方固定有至少一个雷达探测器，用于探测气囊顶部到雷达探测器的距离以判断气囊的高度;当雷达探测器探测到气囊顶部的高度达到设定值时，系统发出警报，停止向气囊内输入乙炔混合气。
[0012]其中，所述雷达探测器的数量为三个，当其中的两个或两个以上的雷达探测器探测到气囊顶部的高度达到设定值时，系统发出警报，停止向气囊内输入乙炔混合气。
[0013]其中，所述气囊边缘设有用于限制气囊移动的防护支架，所述雷达探测器安装在所述防护支架上。
[0014]其中，所述气囊底部设有排灰管口。[〇〇15](三)有益效果
[0016]上述技术方案具有如下优点:本发明一种气体回收系统，根据气体浓度检测单元的检测结果判断气体是否需要回收，实现了选择性地将发生器置换排空气中的乙炔混合气回收，将不值得回收的、不安全的乙炔混合气予以排放的目的，同时减少了乙炔排放量，降低了环境压力，实现了乙炔气体的经济性回收。【附图说明】
[0017]图1是本发明所述气体回收系统的俯视结构示意图。
[0018]其中，1、氧气浓度检测仪;2、第二阀门；3、第一阀门；4、气囊;5、雷达探测器。【具体实施方式】[〇〇19]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0020]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0021]在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0022]如图1所示，本发明公布了一种气体回收系统，包括回收气存储单元，所述回收气存储单元分别连接有用于引入待回收气体的混合气路、及用于导出回收气体的回收气排出管路，所述混合气路上设有气体浓度检测单元，在所述回收气存储单元与气体浓度检测单元之间的混合气路上还连接有排空管路，系统根据气体浓度检测单元检测的结果确定将混合气路中的气体引入回收气存储单元、或引入排空管路排空。
[0023]通过混合气路将前置工段排出的待回收气体引入回收气存储单元存储起来，然后通过回收气排出管路将收集起来的回收气体导出以实现回收再利用，提高待回收气体的利用率，减少浪费。气体浓度检测单元的功能是判断混合气路中的待回收气体是否值得回收或者是否可回收，其检测的对象并不一定是特定的待回收气体，也有可能是待回收气体中的其他组份的含量;根据气体浓度检测单元的检测结果进行判断，那些检测结果不符合回收要求的气体属于不值得回收或者不可回收的，可通过排空管路将其排放到大气中；只有检测到的参数符合回收要求时才将待回收气引入回收气存储单元进行回收。在实现对气体进行回收的同时，又不会对不符合回收要求的气体进行收集，保证回收气体的质量。
[0024]进一步的，该系统还包括置换气管路，所述置换气管路的两个支路分别与混合气路、排空管路连通。置换气管路的设置是为了在系统启动前、或维修时，对系统内的气体进行置换，避免空气混入系统，保证系统安全。
[0025]进一步的，所述排空管路与混合气路上对应设有第二阀门2和第一阀门3,置换气管路同排空管路、混合气路的接口分别位于第二阀门2、第一阀门3的下游位置，第一阀门3 与第二阀门2用于切换系统的工作状态。这里所说的下游位置，指的是顺着气体流动的方向的下游，即管路内的气体先经过第一阀门3或第二阀门2,然后才经过置换气管路的接入点， 方便置换操作。[〇〇26]优选的，所述待回收气体为乙炔混合气，所述乙炔混合气内至少包括乙炔和氧气， 所述气体浓度检测单元为氧气浓度检测仪1;当乙炔混合气中氧气的体积分数<1.5%时， 打开第一阀门3,关闭第二阀门2,乙炔混合气直接引入回收器存储单元进行回收；否则，关闭第一阀门3，打开第二阀门2，将乙炔混合气通过排空管路排出。[〇〇27]针对悬浮法聚氯乙烯生产工艺中，发生器排出的含有乙炔的乙炔混合气，由于气中的氧气含量不稳定，氧气含量偏高的时候该混合气中的乙炔可能与氧气发生反应，比较危险，最好直接排空;但是对于氧气含量较低的乙炔混合气，乙炔不易发生反应，再加上乙炔混合气中含有将近40%左右的乙炔，收集起来可实现再次利用，有助于降低发生器中的电石(碳化钙)的用量，节省原材料。所以本发明将气体浓度检测单元设置为氧气浓度检测仪1，氧气浓度检测仪1与第一阀门3、第二阀门2是连锁的；只有当检测到乙炔混合气中的氧气含量小于或等于1.5%时，乙炔混合气比较安全，此时打开第一阀门3,关闭第二阀门2,将乙炔混合气引入回收气排出管路收集起来;期间，当检测到乙炔混合气中的氧气含量大于 1.5 %时，说明此时的乙炔混合气比较危险，此时打开第二阀门2，关闭第一阀门3，将该乙炔混合气直接排空，使乙炔稀释，防止乙炔与氧气发生反应，保证安全。
[0028]其中，所述置换气管路内的置换气体为氮气。氮气是一种惰性气体，常用来对管路系统进行置换，以便在系统开启前将系统内的氧气排除干净，防止系统中的易燃气体与氧气接触而发生爆炸，所以此处优选用氮气作为置换气体。
[0029]具体的，所述回收气存储单元为气囊4,所述气囊4上方固定有至少一个雷达探测器5,用于探测气囊4顶部到雷达探测器5的距离以判断气囊4的高度；当雷达探测器5探测到气囊4顶部的高度达到设定值时，系统发出警报，停止向气囊4内输入乙炔混合气。气囊4储存容量大，占地面积小，设备费用造价低，是一种优质的气体存储设备。
[0030]气囊4内没有存储气体时，气囊4是扁的，气囊4顶部到雷达探测器5的距离最远;因气囊4壁厚较薄，所以不宜撑得过大，以免出现漏气或气囊4破损等情况；当气囊4中的乙炔混合气逐渐增加的时候，气囊4逐渐被撑开，气囊4顶部到雷达探测器5的距离越来越近，当该距离达到设定值时，说明气囊4顶部的高度已经足够高，不宜继续向气囊4内通气;此时雷达探测器5将信号传输给系统的控制器，系统发出警报，将第二阀门2打开，第一阀门3关闭， 系统切换至排空状态。当部分乙炔混合气通过回收气排出管路排出的时候，气囊4体积逐渐缩小，此时可再次开始检测混合管路中的氧气含量，并开始收集氧气含量小于或等于1.5% 的乙炔混合气。[〇〇31]优选的，所述雷达探测器5的数量为三个，当其中的两个或两个以上的雷达探测器 5探测到气囊4顶部的高度达到设定值时，系统发出警报，停止向气囊4内输入乙炔混合气。 由于气囊4不是固定的结构，在外界气流的带动下气囊4会来回摆动，有时候会影起雷达探测器5误报，为避免频繁误报，优选设置三个雷达探测器5，只有当两个或者三个雷达探测器 5同时报警的时候才判定为真，此时再停止气囊4进气，保证气囊4内存储的乙炔混合气足够下一工段使用。
[0032]为了减小气囊4的活动范围，进一步降低误报率，在所述气囊4边缘设有用于限制气囊4移动的防护支架，所述雷达探测器5安装在所述防护支架上。即在气囊4周围设置类似围栏的结构，将气囊4限制在一定范围内，即使有气流影响，气囊4也不会轻易发生大幅度的运动，保证雷达探测器5的正常工作，避免误报；同时有利于保护气囊4,减少对气囊4的磨损，延长气囊4的使用寿命。
[0033]优选的，所述气囊4底部设有排灰管口。气囊4是一种经济实用的气体缓冲设备，气囊4优选材质为PVC涂层夹布，壁厚为3_，所以气囊4具有一定的伸缩性。发生器排出的乙炔混合气中夹带有部分电石灰，使用一段时间后气囊4内会出现很多电石灰，为方便清理，在气囊4底部开设了排灰管口，且优选开设两个，方便清理。
[0034]本发明可以与自动控制系统联合使用，实现自动回收乙炔的操作。具体的，为了提高乙炔气回用率，降低电石单耗，利用气囊4在回收乙炔气方面的设备，编译DCS (Distributed Control System，中文名称:集散控制系统)自动控制程序，使发生器排出的乙炔回收操作实现DCS远程自动控制，无需消耗大量人力去操作。
[0035]本发明结构简单，施工方便、速度快。运行、检修方便，投资费用低，占地面积小，实现了选择性地将发生器置换排空气中的乙炔混合气回收，将不值得回收的、不安全的乙炔混合气予以排放的目的，从而实现了乙炔气体的经济性回收;减少了乙炔气体的排放量，降低了对环境造成的污染，美化了厂房周围环境，从而做到了乙炔气体的经济性回收。
[0036]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种气体回收系统，其特征在于，包括回收气存储单元，所述回收气存储单元分别连 接有用于引入待回收气体的混合气路、及用于导出回收气体的回收气排出管路，所述混合 气路上设有气体浓度检测单元，在所述回收气存储单元与气体浓度检测单元之间的混合气 路上还连接有排空管路，系统根据气体浓度检测单元检测的结果确定将混合气路中的气体 引入回收气存储单元、或引入排空管路排空。2.如权利要求1所述的气体回收系统，其特征在于，还包括置换气管路，所述置换气管 路的两个支路分别与混合气路、排空管路连通。3.如权利要求2所述的气体回收系统，其特征在于，所述排空管路与混合气路上对应设 有第二阀门和第一阀门，置换气管路同排空管路、混合气路的接口分别位于第二阀门、第一 阀门的下游位置，第一阀门与第二阀门用于切换系统的工作状态。4.如权利要求3所述的气体回收系统，其特征在于，所述待回收气体为乙炔混合气，所 述乙炔混合气内至少包括乙炔和氧气，所述气体浓度检测单元为氧气浓度检测仪；当乙炔 混合气中氧气的体积分数<1.5%时，打开第一阀门，关闭第二阀门，乙炔混合气直接引入 回收器存储单元进行回收；否则，关闭第一阀门，打开第二阀门，将乙炔混合气通过排空管 路排出。5.如权利要求4所述的气体回收系统，其特征在于，所述置换气管路内的置换气体为氮气。6.如权利要求4所述的气体回收系统，其特征在于，所述回收气存储单元为气囊，所述 气囊上方固定有至少一个雷达探测器，用于探测气囊顶部到雷达探测器的距离以判断气囊 的高度；当雷达探测器探测到气囊顶部的高度达到设定值时，系统发出警报，停止向气囊内 输入乙炔混合气。7.如权利要求6所述的气体回收系统，其特征在于，所述雷达探测器的数量为三个，当 其中的两个或两个以上的雷达探测器探测到气囊顶部的高度达到设定值时，系统发出警 报，停止向气囊内输入乙炔混合气。8.如权利要求6所述的气体回收系统，其特征在于，所述气囊边缘设有用于限制气囊移 动的防护支架，所述雷达探测器安装在所述防护支架上。9.如权利要求6所述的气体回收系统，其特征在于，所述气囊底部设有排灰管口。
【文档编号】F17D3/01GK105972424SQ201610488963
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】崔增平, 刘光杰, 张敬宇, 王建华, 郭彬, 高向阳, 张志猛, 吕会, 李 根, 刘春萍, 郭慧, 乔志峰, 林杨林, 杨海霞, 郭浩, 王立华, 张金, 刘猛, 卢军, 李君 , 王飞虎
【申请人】鄂尔多斯市君正能源化工有限公司