专利名称：废旧橡塑裂解中废气处理装置的制作方法
技术领域：
废旧橡塑裂解中废气处理装置技术领域[0001]本实用新型涉及环保设备，特别涉及一种废旧橡塑裂解中废气处理装置。
背景技术：
[0002]目前，废轮胎、橡胶或废塑料热裂解中产生的约5 8%的不可凝气体即废气，废气中包括固体粉尘、黏液状焦油、二氧化硫和硫化氢气体。[0003]由于常规处理上述废气的装置复杂，使得废气处理装置投资及施工工程量，占用整套热裂解设备20 30%的投资成本。此外，废气处理装置在运行中需要损耗大量水资源。故此，大部分废轮胎热裂解设备装置制造商和处理厂不配套废气处理，而将这部分废气直接排放或以火炬形式直接燃烧排放，由此造成了严重的环境污染，并且浪费了大量可回收利用的能源。[0004]因此研制一种装置简单，设备投资成本低廉且安全、高效、环保的热裂解废气处理设备就显得尤为迫切。实用新型内容[0005]为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型实施例提供了一种废旧橡塑裂解中废气处理装置，该装置具有结构简单，投资成本低廉，并且安全、高效、环保的优点。所述技术方案如下[0006]一种废旧橡塑裂解中废气处理装置，所述装置包括缓冲罐、分液罐、净化罐、脱硫罐、安全罐、真空泵、耐腐蚀泵、第二至第八截止阀、球阀、闸阀、第一至第五排污阀、蒸汽阀、 气体呼吸器及防爆器；[0007]所述缓冲罐用于收集废气，所述缓冲罐经第二截止阀、所述真空泵、所述第三截止阀连接至所述分液罐，以使废气由所述缓冲罐经所述真空泵抽送至所述分液罐，所述缓冲罐顶部设有所述气体呼吸器，所述缓冲罐底部设有第一排污阀，以使所述缓冲罐排污；[0008]所述分液罐用于滤除所述废气中含有的固体粉尘和烟气焦油，所述分液罐上部经第四截止阀连接至所述脱硫罐，以使所述分液罐的废气流动至所述脱硫罐，所述分液罐中部第五截止阀连接至所述净化罐，以使浮于水面的所述固体粉尘和所述烟气焦油经所述第五截止阀流至所述净化罐，所述分液罐底部设有第二排污阀，以使所述分液罐排污，所述分液罐与所述净化罐之间并联有蒸汽阀，以排除所述分液罐及所述净化罐蒸汽中残留的烟尘和油垢；[0009]所述净化罐用于收集所述固体粉尘和所述烟气焦油，所述净化罐的底部设有所述第三排污阀，以使所述净化罐排污；[0010]所述脱硫罐用以将所述废气经其中的碱液中和反应后成洁净的可燃性气体，所述脱硫罐设有碱液循环系统，所述碱液循环系统包括由管道顺次连接的所述第六截止阀、所述耐腐蚀泵、所述闸阀、所述球阀、所述第八截止阀及喷淋元件，其中所述球阀为碱液注入管口，所述脱硫罐经所述第七截止阀连接至所述安全罐，以使所述洁净的可燃性气体输送3至所述安全罐，所述脱硫罐底部设有第四排污阀；[0011]所述安全罐用于存放所述洁净的可燃性气体，所述安全罐的顶部设有所述防爆器，所述安全罐的底部设有所述第五排污阀，所述安全罐上设有可燃气体出口。[0012]具体地，所述真空泵为水环真空泵，并通过PLC及变频器控制。[0013]具体地，所述分液灌内部设有滤烟栅格，通过所述滤烟栅格滤除所述废气中含有的固体粉尘和烟气焦油。[0014]具体地，所述喷淋元件为环形，所述喷淋元件表面设有均匀密布的微孔，通过所述耐腐蚀泵将碱液加压使得所述喷淋元件的微孔上喷出的雾状碱液。[0015]具体地，所述缓冲罐为0 1200 X 2600mm，所述净化罐为0 440 X 600mm，所述分液罐、所述脱硫罐及所述安全罐均为0 600X 1200mm，所述缓冲罐、所述分液罐、所述净化罐、所述脱硫罐及所述安全罐均为直立式安装并且呈一直线布置。[0016]进一步地，所述废气处理装置还包括第一截止阀，所述第一截止阀并联在所述第二截止阀的入口端与所述第三截止阀的出口端，所述第一截止阀用于调节从所述缓冲罐到所述分液罐气体流量。[0017]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是相比现技术，本实用新型实施例通过缓冲罐、分液罐、净化罐、脱硫罐、安全罐、真空泵、耐腐蚀泵及各种控制阀门组成的装置，能够在安全、环保的前提下，将废气中含有的固体粉尘、漂浮的油烟、二氧化硫和硫化氢有害气体进行有效的处理，成为热裂解设备的有效能源可燃性气体，完全回收利用， 本实用新型不但解决了废气无序排放对环境的污染问题，同时还回收利用了大量再生能源，减少热裂解中需要损耗大量的燃油或煤炭资源，同时，所述装置还具有构造简单合理、 占用面积小、投资成本低廉的优点。
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。[0019]图I是本实用新型实施例提供的废旧橡塑裂解中废气处理装置的整体结构图；[0020]图2是本实用新型实施例提供的PLC控制结构图；[0021]图3是本实用新型实施例提供的废气处理装置的主控制结构图；[0022]图4是本实用新型实施例提供的废气处理装置的流量控制结构图。[0023]图中各符号表示含义如下[0024]I燃油收集灌，2缓冲罐，3分液罐，4净化罐，5脱硫罐，6安全罐，7真空泵，8耐腐蚀泵，9压力传感器，10数字微压表，11PLC，121/0模块，13裂解爸，14变频器；[0025]Val第一截止阀，Va2第二截止阀，Va3第三截止阀，Va4第四截止阀，Va5第五截止阀，Va6第六截止阀，Va7第七截止阀，Va8第八截止阀，Va9球阀，ValO闸阀，Vall第一排污阀，Val2第二排污阀，Val3第三排污阀，Val4第四排污阀，Val5第五排污阀，Val6蒸汽阀， Val7气体呼吸器，Val8防爆器；[0026]GSl滤烟栅格；[0027]PLl喷淋元件。
具体实施方式
[0028]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。[0029]如图I所示，本实用新型提供的一种废旧橡塑裂解中废气处理装置，所述装置包括缓冲罐2、分液罐3、净化罐4、脱硫罐5、安全罐6、真空泵7、耐腐蚀泵8、第二至第八截止阀Va2_Va8、球阀Va9、闸阀ValO、第一至第五排污阀Vall_Val5、蒸汽阀Val6、气体呼吸器 Val7及防爆器Val8 ；[0030]所述缓冲罐2用于收集废气，所述缓冲罐2经第二截止阀Va2、所述真空泵7、所述第三截止阀Va3连接至所述分液罐3，以使废气由所述缓冲罐2经所述真空泵7抽送至所述分液罐3，所述缓冲罐2顶部设有所述气体呼吸器Val7，所述缓冲罐2底部设有第一排污阀 Val I，以使所述缓冲罐2排污；[0031]所述分液罐3用于滤除所述废气中含有的固体粉尘和烟气焦油，所述分液罐3上部经第四截止阀Va4连接至所述脱硫罐5，以使所述分液罐3的废气流动至所述脱硫罐5， 所述分液罐3中部第五截止阀Va5连接至所述净化罐4，以使浮于水面的所述固体粉尘和所述烟气焦油经所述第五截止阀Va5流至所述净化罐4，所述分液罐3底部设有第二排污阀 Val2，以使所述分液罐3排污，所述分液罐3与所述净化罐4之间并联有蒸汽阀Val6，以排除所述分液罐3及所述净化罐4蒸汽中残留的烟尘和油垢；[0032]所述净化罐4用于收集所述固体粉尘和所述烟气焦油，所述净化罐4的底部设有所述第三排污阀Val3，以使所述净化罐4排污；[0033]所述脱硫罐5用以将所述废气经其中的碱液中和反应后成洁净的可燃性气体，所述脱硫罐5设有碱液循环系统，所述碱液循环系统包括由管道顺次连接的所述第六截止阀 Va6、所述耐腐蚀泵8、所述闸阀ValO、所述球阀Va9、所述第八截止阀VaS及喷淋元件PLl， 其中所述球阀Va9为碱液注入管口，所述脱硫罐5经所述第七截止阀Va7连接至所述安全罐6，以使所述洁净的可燃性气体输送至所述安全罐6，所述脱硫罐5底部设有第四排污阀 Val4 ；[0034]所述安全罐6用于存放所述洁净的可燃性气体，所述安全罐6的顶部设有所述防爆器Val8，所述安全罐6的底部设有所述第五排污阀Val5，所述安全罐6上设有可燃气体出口。[0035]如图I所示，本实用新型实施例通过缓冲罐2、分液罐3、净化罐4、脱硫罐5、安全罐6、真空泵7、耐腐蚀泵8及各种控制阀门组成的装置，能够在安全、环保的前提下，将废气中含有的固体粉尘、漂浮的油烟、二氧化硫和硫化氢有害气体进行有效的处理，成为热裂解设备的有效能源可燃性气体，完全回收利用，本实用新型不但解决了废气无序排放对环境的污染问题，同时还回收利用了大量再生能源，减少热裂解中需要损耗大量的燃油或煤炭资源。[0036]具体地，如图I所示，所述真空泵7为水环真空泵，并通过PLC 11及变频器14控制。[0037]本实施例中，所述装置采用水环真空泵7抽真空介质循环利用无废水产生，用水量极少，通过水环真空泵7的全封闭循环运行，在一条日处理10吨废轮胎生产线其每月的耗水量不到O. 5吨。[0038]此外，采用水环真空泵7还能够提高废气流动速度，稳定气体流速，该水环真空泵 7对气体的压缩是在等温状态下进行，因此在压送或抽吸易燃易爆气体时不易发生危险。[0039]更具体地，通过缓冲罐2的作用，使得废气可以在缓冲罐2得到缓存，并与水环真空泵7采用的变频调速的控制相结合可以使废气流量比较稳定，脱硫的效果更加明显，此种工艺技术与设备技术结合运用，提高了去除废气固体粉尘和脱硫的能力。[0040]如图2所示，所述装置的动力控制采用PLC 11及变频器14控制，使所述装置实现自动化，同时，可以使裂解釜13内压力始终处于微负压，提高热裂解得环保性能，使得所述装置安全性能可靠，整套装置用电量极少约为4. 75KW，通过变频调节抽真空，气体在流动过程流量稳定，使运转负荷处在稳定的节能状态下连续运行变频输送气体，可以保证安全，并且气体在流动过程流量稳定，可以促进脱离过程均匀。[0041]具体地，如图2及图3所示，裂解釜13上安装有数字微压表10以检测釜内废气量大小，通过数字式微压表I路信号输出接于PLCll的I/O模块12的Al端，做为PLCll的模拟量信号源，同时采用二线式4 20mA标准信号压力传感器9做信号源，检测釜内油气量， 该4 20mA标准信号通过PLCll的模拟量输入模块被采集到PLCll控制器，本实施例中， PLCll采用西门子的S7-200系列CPU和I/O模块12，做为控制器及模拟量输入输出接口， PLCll控制器CPU读取Al (模拟量输入模块)4 20mA信号后根据Al信号的大小，经运算及比较后输出一个对应的2 IOV控制信号到AO端口(模拟量输出模块)。通过程序已经设定的曲线，PLCll控制器设定成PID调节方式按照接近程序设定的控制曲线输出一个4 20mA的控制信号直接控制变频器14的输出频率，实现水环真空泵7随着釜内压力值的高低所表示的废气量大小自动控制抽取废气的流速。变频器14设定在端子控制，模拟量2 IOV控制方式，控制信号越大变频器14输出频率越大，反之则越小。[0042]PLCll及变频器14自动控制过程[0043]如图2所示，裂解釜13上安装有压力传感器9带数字显示的微压计可以检测釜内油气气量大小，并可将油气气量大小产生的压力值转换成4 20mA标准信号输出，此信号通过PLCll的模拟量输入模块被采集到PLCll控制器，而后与程序已经设定的控制曲线进行比较，PLCll控制器会输出一个4 20mA的控制信号，信号通过I/O输出模块，此信号被转换成对应的2 IOV的直流电压信号接入变频器14的模拟信号控制端，将变频器14的 V10,GND控制端的控制源设定成模拟量输入控制后。当釜内废气量小时其压力较低信号值较小，PLCll控制器输出的控制信号也小，在变频器14V10、GND控制端的直流电压值也小， 变频器14输出频率低水环真空泵7的电机转速慢其抽取废气的速度慢，反之随着裂解釜13 温度上升热裂解反应速度变快时产生的油气量不断增多，其中的废气量也相应的多了，就需要快速其抽出，这时就要加大水环真空泵7抽气能力，控制提高水环真空泵7的速度办法就是通过釜内压力值的上升，微压计输出信号增大，PLCll接收到的信号增大输出控制信号也增大、那么在变频器14V10、GND控制信号电压也随之升高变频器14输出的频率增大了， 水环真空泵7的电机转速就随之提高，水环真空泵7抽真空的能力变大了，废气的流速就相应提高。整个控制过程PLCll是以PID调节的方式按照接近程序设定的控制曲线直接控制变频器14的输出频率，实现水环真空泵7随着釜内油气量产生的大小所对应压力值的高低自动控制转速，这种采用闭环控制的方法能够得到釜内压力始终保持微负压，保持裂解釜 13始终为负压就保证了裂解釜13即使有一点泄漏也不至于使油气往外冒，杜绝了生产现场有毒、臭味气体的产生，实现整套设备即环保又安全的目的。[0044]由此可见，该自动控制核心技术就是利用装置中的PLCll和变频器14自动控制水环真空泵7的转速，同时利用了缓冲罐2使废气的流速达到稳定，提高裂解釜13环保和安全性能，废气流速稳定后脱硫效果明显提高，采用循环水技术无废水产生、能源损耗低。[0045]具体地，如图I所示，所述分液灌内部设有滤烟栅格GSl，通过所述滤烟栅格GSl滤除所述废气中含有的固体粉尘和烟气焦油。[0046]本实施例采用了分液罐3内液体除去废气中含有的固体粉尘，采用简单的滤烟格栅滤除废气中的漂浮的油烟，在控制分液罐3的液面合适的高度情况下使漂浮于液面的油烟油花流到净化罐4中，回收这部分残油的目的主要是可以清洁回收的可燃性气体，减少燃气在管道输送过程因这些油烟在管道内滞留而造成气管堵塞故障，本实施例采用分液罐 3的处理使固体粉尘和随废气飘逸的烟气焦油可以在废气完全分离。[0047]具体地，如图I所示，所述喷淋元件PLl为环形，所述喷淋元件PLl表面设有均匀密布的微孔，通过所述耐腐蚀泵8将碱液加压使得所述喷淋元件PLl的微孔上喷出的雾状碱液。本实施例中，通过脱硫罐5内的环形微孔喷淋与耐腐蚀泵8循环加压工艺，使被处理气体可以与碱液充分融合达到提高脱硫的效果，处理能力依据实际废气产生量设计系统能力。[0048]作为优选，环形喷淋元件PLl采用不锈钢管材料煨弯而成，并且在圆管上设置有一个DN20的快接，可以很方便的连接到碱液管上，快接的应用使得环形喷淋元件PLl更加易于拆装，同时，在圆管表面均匀密布有2. 5mm的微孔，在耐腐蚀泵8将碱液加压到O. 3 O.4MPa时去，微孔上喷出的碱液为雾状，使得碱液与被处理的废气充分融合，提高了中和反应的效果，脱硫工作更加彻底。[0049]具体地,参见图I所示，本实施例中所述缓冲罐2为0 1200 X 2600mm,所述净化罐 4为0 440 X 600mm，所述分液罐3、所述脱硫罐5及所述安全罐6均为0 600 X 1200mm，所述缓冲罐2、所述分液罐3、所述净化罐4、所述脱硫罐5及所述安全罐6均为直立式安装并且呈一直线布置，通过上述结构使得工艺管线简单，装置结构简捷，各组成部件功能明确有利于操作。[0050]进一步地，如图I所示，所述废气处理装置还包括第一截止阀Val，所述第一截止阀Val并联在所述第二截止阀Va2的入口端与所述第三截止阀Va3的出口端，所述第一截止阀Val用于调节从所述缓冲罐2到所述分液罐3气体流量。[0051]本实施例所述装置各组成部分的规格、材质选择如表I所示[0052]表I[0053]
权利要求1.一种废旧橡塑裂解中废气处理装置，其特征在于，所述装置包括缓冲罐、分液罐、净化罐、脱硫罐、安全罐、真空泵、耐腐蚀泵、第二至第八截止阀、球阀、闸阀、第一至第五排污阀、蒸汽阀、气体呼吸器及防爆器； 所述缓冲罐用于收集废气，所述缓冲罐经第二截止阀、所述真空泵、所述第三截止阀连接至所述分液罐，以使废气由所述缓冲罐经所述真空泵抽送至所述分液罐，所述缓冲罐顶部设有所述气体呼吸器，所述缓冲罐底部设有第一排污阀，以使所述缓冲罐排污； 所述分液罐用于滤除所述废气中含有的固体粉尘和烟气焦油，所述分液罐上部经第四截止阀连接至所述脱硫罐，以使所述分液罐的废气流动至所述脱硫罐，所述分液罐中部第五截止阀连接至所述净化罐，以使浮于水面的所述固体粉尘和所述烟气焦油经所述第五截止阀流至所述净化罐，所述分液罐底部设有第二排污阀，以使所述分液罐排污，所述分液罐与所述净化罐之间并联有蒸汽阀，以排除所述分液罐及所述净化罐蒸汽中残留的烟尘和油垢； 所述净化罐用于收集所述固体粉尘和所述烟气焦油，所述净化罐的底部设有所述第三排污阀，以使所述净化罐排污； 所述脱硫罐用以将所述废气经其中的碱液中和反应后成洁净的可燃性气体，所述脱硫罐设有碱液循环系统，所述碱液循环系统包括由管道顺次连接的所述第六截止阀、所述耐腐蚀泵、所述闸阀、所述球阀、所述第八截止阀及喷淋元件，其中所述球阀为碱液注入管口，所述脱硫罐经所述第七截止阀连接至所述安全罐，以使所述洁净的可燃性气体输送至所述安全罐，所述脱硫罐底部设有第四排污阀； 所述安全罐用于存放所述洁净的可燃性气体，所述安全罐的顶部设有所述防爆器，所述安全罐的底部设有所述第五排污阀，所述安全罐上设有可燃气体出口。
2.如权利要求I所述的废旧橡塑裂解中废气处理装置，其特征在于，所述真空泵为水环真空泵，并通过PLC及变频器控制。
3.如权利要求I所述的废旧橡塑裂解中废气处理装置，其特征在于，所述分液灌内部设有滤烟栅格，通过所述滤烟栅格滤除所述废气中含有的固体粉尘和烟气焦油。
4.如权利要求I所述的废旧橡塑裂解中废气处理装置，其特征在于，所述喷淋元件为环形，所述喷淋元件表面设有均匀密布的微孔，通过所述耐腐蚀泵将碱液加压使得所述喷淋元件的微孔上喷出的雾状碱液。
5.如权利要求I所述的废旧橡塑裂解中废气处理装置，其特征在于，所述缓冲罐为01200 X 2600mm,所述净化罐为$ 440 X 600mm,所述分液罐、所述脱硫罐及所述安全罐均为$600X 1200mm，所述缓冲罐、所述分液罐、所述净化罐、所述脱硫罐及所述安全罐均为直立式安装并且呈一直线布置。
6.如权利要求1-5任一项权利要求所述的废旧橡塑裂解中废气处理装置，其特征在于，所述废气处理装置还包括第一截止阀，所述第一截止阀并联在所述第二截止阀的入口端与所述第三截止阀的出口端，所述第一截止阀用于调节从所述缓冲罐到所述分液罐气体流量。
专利摘要本实用新型公开了一种废旧橡塑裂解中废气处理装置，属于环保领域。所述装置包括缓冲罐、分液罐、净化罐、脱硫罐、安全罐、真空泵、耐腐蚀泵、第二至第八截止阀、球阀、闸阀、第一至第五排污阀、蒸汽阀、气体呼吸器及防爆器。本实用新型实施例通过缓冲罐、分液罐、净化罐、脱硫罐、安全罐、真空泵、耐腐蚀泵及各种控制阀门组成的装置，能够在安全、环保的前提下，将废气中含有的固体粉尘、漂浮的油烟、二氧化硫和硫化氢有害气体进行有效的处理成为热裂解设备的有效能源可燃性气体，完全回收利用，本实用新型不但解决了废气无序排放对环境的污染问题，同时还回收利用了大量再生能源，减少热裂解中需要损耗大量的燃油或煤炭资源。
文档编号B01D46/10GK202803097SQ20122032306
公开日2013年3月20日 申请日期2012年7月4日 优先权日2012年7月4日
发明者卓寿镛, 卓斯颜, 陈湘君, 秦汉盈 申请人:卓寿镛, 陈湘君