一种用于VOCs处理的对接安全装置的制作方法

本实用新型涉及VOCs处理工艺技术领域，尤其涉及一种用于VOCs处理的对接安全装置。

背景技术：

随着挥发性有机物，简称VOCs，VOCs的后期处理在工业废气治理中越来越受到重视。在各地相继出台了毫克级的非甲烷总烃排放限制之后(例如：北京＜100mg/m³、上海＜70mg/m³)，传统的以“可再生吸附”作为末段工艺的VOCs全回收工艺路线已经很难长期、稳定、连续地满足排放要求。因此，以销毁法作为末段的工艺组合将成为VOCs治理项目的主要选择。

与VOCs回收处理相比，销毁法很难产生直接的经济效益，而投资规模和运行成本也相对较高，这些都是销毁法在环保标准较为宽松时很难推广的原因。但对于拥有完整配套设施的大中型化工企业，如果能在保证安全性的前提下利用现有的燃烧装置，例如火炬系统，对VOCs废气进行焚烧，则可以大幅降低新增设备的投资成本，且几乎不新增能耗。

VOCs废气进入火炬系统进行燃烧的核心问题在于安全性。考虑到火炬系统内混合气体的爆炸极限，需要对于新并入火炬管网的VOCs废气的氧含量与压力等指标进行严格限制，因此，现有技术急需一种用于控制VOCs废气送入火炬管网的氧含量与压力的安全装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于VOCs处理的对接安全装置，能够控制通入火炬管网内的VOCs废气的氧含量与压力，保证火炬系统内混合气体不易因遇到火星而爆炸。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种用于VOCs处理的对接安全装置，包括：气体混合罐，所述气体混合罐处设有用于检测所述气体混合罐内部氧含量的第一氧含量分析仪；废气进气管道，所述废气进气管道连通VOCs收集装置与所述气体混合罐的内部；氮气管道，所述氮气管道将氮气源与所述废气进气管道连通，所述氮气管道处设有氮气阀门；废气出气管道，所述废气出气管道分别连通火炬管网与所述气体混合罐的内部，所述废气出气管道处设有压力调节阀与差压变送器，所述差压变送器位于所述压力调节阀与气体混合罐之间且与所述压力调节阀连接。

上述结构中，通过设置于气体混合罐上的第一氧含量分析仪，能够实时检测到气体混合罐内的混合气体的氧含量，当检测到的氧含量超过预设含量时，则可以打开氮气管道上的氮气阀门，将氮气与VOCs废气混合，从而降低气体混合罐内的混合气体的氧含量，保证通入火炬管网内的混合气体的氧含量低于2％，进而保证火炬系统处的安全性。通过在废气出气管道处设置差压变送器，用于检测废气出气管道处的混合气体的压力，若混合气体的压力过高时，通过压力调节阀调节压力，将混合气体的压力调节到合适值再输送至火炬管网处。

优选地，位于所述VOCs收集装置与氮气管道之间的废气进气管道处的第二氧含量分析仪。

同时通过第一氧含量分析仪与第二氧含量分析仪分别对气体混合罐与废气进气管道内的氧含量进行检测，再通过检测的氧含量结果以二选二的方式决定通入氮气或者通入氮气的量，保证通入火炬管网内的混合气体的氧含量符合要求，避免引发安全事故。

优选地，所述用于VOCs处理的对接安全装置还包括：氧含量控制系统，所述氧含量控制系统分别与所述第一氧含量分析仪、第二氧含量分析仪和氮气阀门连接。

通过设置氧含量控制系统对第一氧含量分析仪、第二氧含量分析仪和氮气阀门进行统一控制，无需人工从旁操作，方便且节约人力成本。氧含量控制系统接收来自于第一氧含量分析仪处与第二氧含量分析仪处的氧含量，根据实际情况控制氮气阀门的打开、关闭或者其开度，保证混合气体内的氧含量达到可通入火炬管网的标准，即氧含量是否小于2％，从而进一步保证火炬系统处的安全性。

优选地，所述用于VOCs处理的对接安全装置还包括：除雾器，所述除雾器设置于所述气体混合罐内。

上述结构中，由于氮气的温度较低，当氮气与VOCs废气混合后，VOCs 废气中的部分挥发性有机物可能会凝结，因此，在气体混合罐处设置除雾器，除去混合气体内凝结的挥发性有机物，从而避免废管道中出现游离性液体。

优选地，所述用于VOCs处理的对接安全装置还包括：设置于所述气体混合罐上的液位变送器；排液管，所述排液管与所述气体混合罐的底部连通，所述排液管处设有排液阀，所述排液阀与所述液位变送器连接。

上述结构中，通过设置液位变送器检测气体混合罐内的凝结的挥发性有机物的液位高度，保证气体混合罐内的液位高度低于气体混合罐高度的40％，若液位高度高于40％，则打开排液阀，将气体混合罐内的凝结的挥发性有机物排出，否则易引起气液夹带，增加除雾器的负载。

优选地，所述用于VOCs处理的对接安全装置还包括：与所述气体混合罐的内部连通的紧急放空管道，用于将气体混合罐的内部气体排出，所述紧急放空管道处设有切断阀。

当差压变送器检测到混合气体的压力太高且超过安全压力时，通过打开切断阀将气体混合罐的内部与外部连通，对气体混合罐进行泄压，避免发生安全事故。

优选地，所述切断阀与所述差压变送器连接。

通过将差压变送器与切断阀连接，能够在差压变送器检测到混合气体的压力高于安全压力时，自动对切断阀发送信号，从而打开切断阀，实现气体混合罐的自动泄压。

优选地，所述废气出气管道处设有阻火器，所述阻火器设置于所述差压变送器与火炬管网之间。

阻火器用于火况阻隔，避免更多设备受到火况波及。

优选地，所述废气出气管道处设有止回阀，所述止回阀设置于所述阻火器与火炬管网之间。

止回阀能够防止火炬管网内的高浓度有机物有机组分回流入气体混合罐。

本实用新型提供的一种用于VOCs处理的对接安全装置，能够带来以下有益效果：

本实用新型设计了一种设置于VOCs收集装置与火炬系统之间的对接安全装置，用于调整VOCs收集装置排出的VOCs废气的氧含量以及压力，从而保证火炬系统处的安全，避免发生安全事故。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对用于VOCs处理的对接安全装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型的用于VOCs处理的对接安全装置的结构示意图。

附图标号说明：

1-废气进气管道，2-气体混合罐，3-氮气阀门，4-废气出气管道，5-紧急放空管道，6a-第一氧含量分析仪，6b-第二氧含量分析仪，7-氧含量控制系统， 8-差压变送器，9-压力调节阀，10-阻火器，11-止回阀，12-液位变送器，13- 排液阀，14-氮气管道，15-除雾器，16-切断阀，A-VOCs废气，B-氮气源，C- 排出液，D-混合气体。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

【实施例1】

如图1所示，实施例1公开了一种用于VOCs处理的对接安全装置，设置于 VOCs收集装置与火炬系统之间，用于调整VOCs废气A通入火炬系统的火炬管网时的氧含量与压力，具体包括：

气体混合罐2，气体混合罐2处设有用于检测气体混合罐2内部的混合气体 D的氧含量的第一氧含量分析仪6a。

废气进气管道1，该废气进气管道1将VOCs收集装置的废气出口与气体混合罐2的内部连通，用于将自废气出口出来的VOCs废气A通入气体混合罐2中。

氮气管道14，氮气管道14将氮气源B与废气进气管道1连通，且氮气管道 14处设有氮气阀门3，当氮气阀门3打开时，氮气源B的氮气通过氮气管道14 通入废气进气管道1中，氮气与VOCs废气A混合，并一起被输入气体混合罐2。

废气出气管道4，废气出气管道4分别连通火炬管网与气体混合罐2的内部，且废气出气管道4与气体混合罐2的顶部连通，将经过气体混合罐2混合均匀后的混合气体D通入火炬管网内。废气出气管道4处设有压力调节阀9与差压变送器8，具体的，差压变送器8位于压力调节阀9与气体混合罐2之间且与压力调节阀9连接。其中，差压变送器8用于检测废气出气管道4处的混合气体D 的压力，并通过差压变送器8检测到的压力值对压力调节阀9进行适当调整，使得混合气体D被输送至火炬管网时具有合适的压力值。

通过设置于气体混合罐2上的第一氧含量分析仪6a，能够实时检测到气体混合罐2内的气体中的氧含量，保证通入火炬管网内的混合气体D的氧含量低于2％，从而保证火炬系统处的安全性。通过在废气出气管道4处设置差压变送器8，用于检测废气出气管道4处的混合气体D的压力，若混合气体D的压力过高时，通过压力调节阀9调节压力，将混合气体D的压力调节到合适值再输送至火炬管网处。

【实施例2】

如图1所示，实施例2在实施例1的基础上，实施例2还包括位于VOCs 收集装置与氮气管道14之间的废气进气管道1处的第二氧含量分析仪6b与氧含量控制系统7，第二氧含量分析仪6b用于检测VOCs收集装置排出的 VOCs废气A中的氧含量。氧含量控制系统7分别与第一氧含量分析仪6a、第二氧含量分析仪6b和氮气阀门3连接。本实施例中，氮气阀门3可以是调节开度的电磁阀。

通过设置氧含量控制系统7对第一氧含量分析仪6a、第二氧含量分析仪 6b和氮气阀门3进行统一控制，无需人工从旁操作，方便且节约人力成本。氧含量控制系统7接收来自于第一氧含量分析仪6a处与第二氧含量分析仪6b 处的氧含量，根据二选二的方式，即选出得到的氧含量的最大值控制氮气阀门3的打开、关闭或者其开度，即，第一氧含量分析仪6a获取前氧含量信号，第二氧含量分析仪6b获取后氧含量信号，若两者有任意一个大于2％，则选取两者中较大值对氮气阀门3进行调节，若前氧含量信号与后氧含量信号均小于等于2％，则无需进行氮气阀门3的调节。保证混合气体D内的氧含量达到可通入火炬管网的标准，即氧含量是否小于2％，从而保证火炬装置处的安全性。

【实施例3】

如图1所示，实施例3在实施例1～2的基础上，实施例3还包括：除雾器15、液位变送器12和排液管，其中，除雾器15设置于气体混合罐2内且处于所述气体混合罐2的上部，液位变送器12设置于气体混合罐2上，用于检测气体混合罐2内的液体液位，该排液管与气体混合罐2的底部连通，且排液管处设有排液阀13，排液阀13与液位变送器12连接。

当采用氮气与VOCs废气A混合时，由于氮气的温度较低，在混合时会间接降低VOCs废气A的温度，会导致部分挥发性有机物凝结成液体，从而混合气体D通过除雾器15时，凝结的挥发性有机物会留在气体混合罐2的底部形成待排液管排出的排出液C。

当液体的液位高度高于整个气体混合罐2的高度的40％时，液位变送器 12会发送信号给排液阀13，从而打开排液阀13，使得气体混合罐2内的排出液C通过排液管排出，否则易引起气液夹带，增加除雾器15的负载。

【实施例4】

如图1所示，实施例4在实施例1～3的基础上，实施例4还包括紧急放空管道5，该紧急放空管道5与气体混合罐2的内部连通，且紧急放空管道5 处设有切断阀16，用于将气体混合罐2的内部气体排出，且该切断阀16与差压变送器8连接。

当差压变送器8处检测到混合气体D的压力高于安全压力时，差压变送器8会自动对切断阀16发送信号，从而打开切断阀16，使得气体混合罐2内能够快速泄压，避免气体混合罐2由于压力太大而损坏，或者发生安全事故。

【实施例5】

如图1所示，实施例5在实施例1～4的基础上，实施例5的废气出气管道4处设有阻火器10，阻火器10设置于差压变送器8与火炬管网之间。废气出气管道4处设有止回阀11，止回阀11设置于阻火器10与火炬管网之间。阻火器用于火况阻隔，避免更多设备受到火况波及。止回阀11能够防止火炬管网内的高浓度有机物有机组分回流入气体混合罐2。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。