焦油排渣口排渣装置及尾气处理方法和装置与流程

本发明涉及焦化厂焦油排渣口密封设备及关联设备尾气治理方法和装置，具体为焦化厂用焦油排渣口排渣装置及尾气处理方法和装置。

背景技术：

焦化厂生产过程中，机械化氨水澄清槽、焦油氨水分离器会连续不断地产生大量的粘稠焦油和焦油渣，现有的方式是通过机头连接排渣罩将废渣收集排放到收集槽中，然后集中进行转移处理，由于焦油和渣是连续不断的产生，机头又暴露在空气中进行下渣排放，气味很重，且排渣过程中有飞溅现象，对环境存在污染，不利于清洁作业，现场脏乱，工人的作业强度大，如何环保有效地对焦油渣及其尾气进行环保收集处理是焦化行业亟待解决的一个问题。

技术实现要素：

本发明的目的就是要提供一种焦油排渣口排渣装置及尾气处理方法，通过密封方式将排渣口排渣过程进行控制，结构设计合理，环保卫生，油渣尾气不外溢，通过管路连至处理系统，有效解决机械化氨水澄清槽、焦油氨水分离器焦油和焦油渣排放产生的各种污染问题。

为实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案为：

一种焦油排渣口排渣装置，它包括机头下渣罩、收集筒、活动阀门装置，收集筒上端与机头下渣罩无缝固定连接，收集筒下端设置有收口状的排渣口，所述的活动阀门装置包括推杆装置、套筒、阀堵，推杆装置为活动伸缩装置，其固定端与收集筒固定连接，伸缩端与套筒固定连接，套筒为上下开口结构，其套置在收集筒外，上端内壁与收集筒外壁设置有间隙，套筒与收集筒上下滑动连接，所述的套筒下端开口处设置有阀堵，阀堵与套筒固定连接，并随套筒上下位移，阀堵设置在排渣口正下方，阀堵位移到最上方时，封堵住排渣口，密封机头下渣罩、收集筒空间。

所述的阀堵形状为锥状，具体根据排渣口的形状而定，排渣口为方形，则阀堵为四棱锥形，排渣口为圆形，则阀堵为圆锥形，阀堵的底面面积大于排渣口的面积，阀堵的下端与套筒内壁固定连接，阀堵与套筒之间设置有间隙，用以排出收集的焦油渣。

进一步地，所述的收集筒设置有加温结构，收集筒为双层保温结构，其双层之间的空腔连接进汽管、出汽管与焦化厂蒸汽源连接，对收集筒内的焦油和焦油渣进行加温，保持其流动性，避免凝结堵塞；进一步地，阀堵内中空结构，其下端两侧通过连接管与套筒连接，连接管的外端与蒸汽源连接。

所述的套筒下端设置有护沿，护沿形状与运渣车上开口形状匹配，套筒向下位移，护沿封盖住运渣车开口，使得缓慢的卸料过程中，下渣罩、收集筒、套筒、运渣车组成密闭空间，有效地防止卸料时，气味溢出、飞溅造成污染，一般护沿为长方形环形板。

所述的推杆装置为液压、气压杆装置或者为电动推杆，其伸缩端与护沿固定连接或者与套筒外壁固定连接，推杆装置为两个对称设置在套筒两侧。

进一步地，所述的机头下渣罩内设置有检测液位用的雷达液位计。

所述的阀堵下端通过四根连接管与套筒连接，连接管呈十字设置在阀堵外围；所述的阀堵尖端连接有十字支撑杆，十字支撑杆的端部设置有滑轮与收集筒内壁滑动连接，主要作用是防止阀堵倾斜。

一种上述的焦油排渣口排渣装置尾气处理装置，其尾气来源机械化氨水澄清槽、焦油氨水分离器，该尾气处理装置包括下渣罩、收集筒、活动阀门装置，收集筒上端与机头下渣罩无缝固定连接，收集筒下端设置有收口状的排渣口，活动阀门装置活动封堵住收集筒下端排渣口，还包括高压储罐、气体压缩机、压力传感器，高压储罐内置氮气，下渣罩上端设置有进气口、出气口，其进气口通过供氮阀ⅰ、管路ⅰ与高压储罐连接，出气口通过泄氮阀与管路ⅱ、管路ⅲ连接，管路ⅱ与气体压缩机连接，气体压缩机与高压储罐连接，管路ⅲ设置有电控阀，管路ⅲ与尾气处理系统连接。

进一步地，还包括呼吸阀设置在下渣罩内腔顶部，呼吸阀的进气口与高压储罐上的供氮阀ⅱ连接，出气口与压缩机进气口连接，呼吸阀的作用为备用保压装置。

所述的下渣罩上方装有电控应急阀门,断电后可以直接连接大气。

所述的尾气处理系统包括依次密封连接的油洗槽、水洗槽，尾气均从上述装置的底部进入，上端引出，处理过的气体从水洗槽引出后通过密封管路压缩机引入再生塔或用风机引到焦化厂提盐、硫磺库、熔硫釜尾气处理系统。

所述的高压储罐与氮气源连接，用以补充氮气。

一种焦油排渣口排渣装置尾气处理方法，通过活动阀堵封死排渣口，使得下渣罩形成密闭空间，高压储罐输送氮气对机头下渣口内部上腔空间进行氮封填充保压方式卸料，非卸料状态下，随着下渣罩不断进料，压力升高，由高压储罐、气体压缩机将过压气体压入高压储罐进行储存；当高压储罐过压时，关闭气体压缩机回路，尾气处理管路打开，通过尾气处理管路将过压气体引出至洗油槽、水洗槽进行处理，处理后的气体经气体压缩机引至再生塔或用风机引入提盐、硫磺库、熔硫釜尾气处理系统。

进一步地，在进行排渣卸料时，保持排渣口上方内腔密封状态，尾气处理管路封闭，氮封保压管路中供氮阀开启，通过液位计监测排渣口上方焦油液位，防止排渣口上方无油渣导致与外部空气接触，因为焦油渣及焦油粘稠，从排渣口与阀堵空隙卸油渣时，卸渣缓慢，空气难以进入排渣口。

所述的管路ⅰ设置有电控阀ⅰ、管路ⅱ设置有电控阀ⅱ、管路ⅲ设置有电控阀ⅲ、管路ⅳ设置有电控阀ⅳ，高压储罐及下渣罩设置有压力传感器，氮源出口设置有电控阀ⅴ。

所述的氮封保压管路主要指管路ⅱ和管路ⅰ，电控阀ⅱ开启，高压储罐给下渣罩充入氮气为主的气体进行压力平衡，防止卸料导致下渣罩失压；管路ⅰ连接泄氮阀，下渣罩内不断进焦油渣，保压用气体被压缩，压力升高，泄氮阀开启，电控阀ⅰ打开，通过管路ⅰ将过压气体压缩至高压储罐。

还装置还包括控制器与压力传感器、雷达液位计或物位计、气体压缩机、推杆装置以及各管路电控阀连接，通过实时检测下渣罩内腔压力以及液位状态，控制各阀门动作，确保装卸料操作以及尾气处理操作顺利进行。

所述的供氮阀ⅰ、供氮阀ⅱ、泄氮阀均为自力式气体通断阀，供氮阀ⅰ的开启条件为下渣罩内压力低于其设定值，打开，供氮阀ⅱ的开启条件为管路ⅳ的压力低于设定值时开启，泄氮阀的开启条件为下渣罩的压力高于设定值时开启，因此下渣罩的内压平衡是由供氮阀ⅰ和泄氮阀来维持控制。

因此该排渣装置每次卸料时，都会存有部分油渣确保其密封性。

对现有下渣罩和运渣车进行改造，实现卸料对接，通过下渣罩封闭式卸料方式可以使放料作业在设定的密闭空间进行，防止异味大量扩散，也不会引起油渣飞溅现象。待渣斗盛满焦油渣时，采用现有操作方式，倒运焦油渣，不改变现有的倒运模式。

本发明的有益效果为：

对焦油排渣口排渣装置进行改造，实现密封操作，通过密封方式的操作结构，可以使放料作业在设定的密闭空间进行，防止异味扩散；通过尾气处理装置将尾气进行收集处理，零排放，并通过氮封保压，待渣斗盛满焦油渣时，进行排渣作业，倒运焦油渣延用现有的倒运模式，整个生产装置现场清洁，气味少，工人劳动强度低。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明尾气处理系统示意图；

图3为传统机头排渣罩结构示意图。

1.下渣罩，2.收集筒,3.套筒,4.阀堵,5.推杆装置,6.护沿,7.运渣车,8.气体压缩机,9.高压储罐,10.呼吸阀,11.管路ⅰ,12.管路ⅱ,13.管路ⅲ,14.管路ⅳ，15.尾气处理系统,16.再生塔，17.氮源,18.电控阀ⅲ,19.电控阀ⅰ，20.供氮阀ⅰ,21.供氮阀ⅱ，22泄氮阀，23.电控应急阀门。

具体实施方式

如图所示的一种焦油排渣口排渣装置，它包括机头下渣罩1、收集筒2、活动阀门装置，收集筒2上端与机头下渣罩1无缝固定连接，收集筒2下端设置有收口状的排渣口，所述的活动阀门装置包括推杆装置5、套筒3、阀堵4，推杆装置5为活动伸缩装置，其固定端与收集筒2固定连接，伸缩端与套筒3固定连接，套筒3为上下开口结构，其套置在收集筒2外，上端内壁与收集筒2外壁设置有间隙，套筒3与收集筒2上下滑动连接，所述的套筒3下端开口处设置有阀堵4，阀堵4与套筒3固定连接，并随套筒3上下位移，阀堵4设置在排渣口正下方，阀堵4位移到最上方时，封堵住排渣口，密封机头下渣罩1、收集筒2空间。

所述的阀堵4形状为锥状，具体根据排渣口的形状而定，排渣口为方形，则阀堵4为四棱锥形，排渣口为圆形，则阀堵4为圆锥形，阀堵4的底面面积大于排渣口的面积，阀堵4的下端与套筒3内壁固定连接，阀堵4与套筒3之间设置有间隙，用以排出收集的焦油渣。

进一步地，所述的收集筒2设置有加温结构，收集筒2为双层保温结构，其双层之间的空腔连接进汽管、出汽管与焦化厂蒸汽源连接，对收集筒2内的焦油和焦油渣进行加温，保持其流动性，避免凝结堵塞；进一步地，阀堵4内中空结构，其下端两侧通过连接管与套筒3连接，连接管的外端与蒸汽源连接。

所述的套筒3下端设置有护沿6，护沿6形状与运渣车7上开口形状匹配，套筒3向下位移，护沿6封盖住运渣车7开口，使得缓慢的卸料过程中，下渣罩1、收集筒2、套筒3、运渣车7组成密闭空间，有效地防止卸料时，气味溢出、飞溅造成污染，一般护沿6为长方形环形板。

所述的推杆装置5为液压、气压杆装置或者为电动推杆，其伸缩端与护沿6固定连接或者与套筒3外壁固定连接，推杆装置5为两个对称设置在套筒3两侧。

进一步地，所述的机头下渣罩1内设置有检测液位用的雷达液位计。

所述的阀堵4下端通过四根连接管与套筒3连接，连接管呈十字设置在阀堵4外围；所述的阀堵4尖端连接有十字支撑杆，十字支撑杆的端部设置有滑轮与收集筒2内壁滑动连接，主要作用是防止阀堵4倾斜。

一种上述的焦油排渣口排渣装置尾气处理装置，其尾气来源机械化氨水澄清槽、焦油氨水分离器，该尾气处理装置包括下渣罩1、收集筒2、活动阀门装置，收集筒2上端与机头下渣罩1无缝固定连接，收集筒2下端设置有收口状的排渣口，活动阀门装置活动封堵住收集筒2下端排渣口，还包括高压储罐9、气体压缩机8、压力传感器，高压储罐9内置氮气，下渣罩1上端设置有进气口、出气口，其进气口通过供氮阀ⅰ20、管路ⅰ11与高压储罐9连接，出气口通过泄氮阀22与管路ⅱ12、管路ⅲ13连接，管路ⅱ12与气体压缩机8连接，气体压缩机8与高压储罐9连接，管路ⅲ13设置有电控阀，管路ⅲ13与尾气处理系统15连接。

进一步地，还包括呼吸阀10设置在下渣罩1内腔顶部，呼吸阀10的进气口与高压储罐9上的供氮阀ⅱ21连接，出气口与压缩机进气口连接，呼吸阀10的作用为备用保压装置。

所述的下渣罩1上方装有电控应急阀门23,断电后可以直接连接大气。

所述的尾气处理系统15包括依次密封连接的油洗槽、水洗槽，尾气均从上述装置的底部进入，上端引出，处理过的气体从水洗槽引出后通过密封管路压缩机引入再生塔16或用风机引到焦化厂提盐、硫磺库、熔硫釜尾气处理系统15。

所述的高压储罐9与氮源17连接，用以补充氮气。

一种焦油排渣口排渣装置尾气处理方法，通过活动阀堵封死排渣口，使得下渣罩形成密闭空间，高压储罐输送氮气对机头下渣口内部上腔空间进行氮封填充保压方式卸料，非卸料状态下，随着下渣罩1不断进料，压力升高，由高压储罐9、气体压缩机8将过压气体压入高压储罐9进行储存；当高压储罐9过压时，关闭气体压缩机8回路，尾气处理管路打开，通过尾气处理管路将过压气体引出至洗油槽、水洗槽进行处理，处理后的气体经气体压缩机8引至再生塔16或用风机引入提盐、硫磺库、熔硫釜尾气处理系统15。

进一步地，在进行排渣卸料时，保持排渣口上方内腔密封状态，尾气处理管路封闭，氮封保压管路中供氮阀开启，通过液位计监测排渣口上方焦油液位，防止排渣口上方无油渣导致与外部空气接触，因为焦油渣及焦油粘稠，从排渣口与阀堵4空隙卸油渣时，卸渣缓慢，空气难以进入排渣口。

所述的管路ⅰ11设置有电控阀ⅰ19、管路ⅱ12设置有电控阀ⅱ、管路ⅲ13设置有电控阀ⅲ18、管路ⅳ14设置有电控阀ⅳ，高压储罐9及下渣罩1设置有压力传感器，氮源17出口设置有电控阀ⅴ。

所述的氮封保压管路主要指管路ⅱ12和管路ⅰ11，电控阀ⅱ开启，高压储罐9给下渣罩1充入氮气为主的气体进行压力平衡，防止卸料导致下渣罩1失压；管路ⅰ11连接泄氮阀22，下渣罩1内不断进焦油渣，保压用气体被压缩，压力升高，泄氮阀22开启，电控阀ⅰ19打开，通过管路ⅰ11将过压气体压缩至高压储罐9。

还装置还包括控制器与压力传感器、雷达液位计或物位计、气体压缩机8、推杆装置5以及各管路电控阀连接，通过实时检测下渣罩1内腔压力以及液位状态，控制各阀门动作，确保装卸料操作以及尾气处理操作顺利进行。

所述的供氮阀ⅰ20、供氮阀ⅱ21、泄氮阀22均为自力式气体通断阀，供氮阀ⅰ20的开启条件为下渣罩1内压力低于其设定值，打开，供氮阀ⅱ21的开启条件为管路ⅳ14的压力低于设定值时开启，泄氮阀22的开启条件为下渣罩1的压力高于设定值时开启，因此下渣罩1的内压平衡是由供氮阀ⅰ20和泄氮阀22来维持控制。

因此该排渣装置每次卸料时，都会存有部分油渣确保其密封性。

下渣罩1上方装有电控应急阀门23,断电后可以直接连接大气，为提高其安全性，管路ⅰ11至管路ⅳ14设置有管道防爆阻火器。

所述的焦油排渣口排渣装置为多个并联设置。

在进行排渣操作时，氮封保压管路的管路ⅱ1212的电控阀ⅱ开启，失压通过高压储罐9对下渣罩1补氮方式补压：下渣罩1内的压力传感器、雷达液位计或物位计与控制器连接，控制器与推杆装置5电连接，当运渣车7到位开始装渣，阀堵4下移卸渣，同时供氮阀ⅰ20开启用氮气补压，泄氮阀22关闭状态，当斗内液位低于设定值时，阀堵4上移封死排渣口，停止卸渣，控制器实时检测下渣罩内腔压力状态，不间断的装料过程中，当压力过高，电控阀ⅰ19开启，泄氮阀22自动开启，气体压缩机8启动将保压时充入的气体通过管路ⅰ11压缩入高压储罐9，直至下渣罩1内压力下降到标准水平，关闭气体压缩机8和电控阀ⅰ19。在整个氮封保压卸料过程中，保压气体总量没有变化，在下渣罩1、管路ⅰ11、高压储罐9、管路ⅱ12循环，非卸料状态下，电控阀ⅱ始终关闭的，当气压因尾气产生导致高压储罐9压力过压时，才会开启尾气处理管路，引出过压气体，进行尾气处理，即卸料时，电控阀ⅰ19、电控阀ⅲ18关闭，电控阀ⅱ开启，通过供氮阀ⅰ20自动平衡下渣罩1内压力，下渣罩1失压，通过供氮阀ⅰ20补压，直至卸料停止；卸料状态转至非卸料状态，此时电控阀ⅱ关闭，电控阀ⅰ19开启，电控阀ⅲ18关闭，因下渣罩1内焦油等不间断注入，下渣罩1内液面升高，气压升高，泄氮阀22自动开启平衡下渣罩1和管路ⅰ11压力，当下渣罩1和管路ⅰ11压力持续升高，压力传感器监测下渣罩1内压力过高达到设定值时，气体压缩机8启动将管路ⅰ11内过压气体压缩入高压储罐9；当高压储罐9内的压力达到设定值时，卸料用的氮封保压用的气体已经全部回收，此时电控阀ⅰ19关闭，电控阀ⅲ18开启，下渣罩1内再次过压的气体通过尾气处理管路引出进行尾气处理。

引出后的气体通过风机输送到密闭的洗油槽中，引入焦化厂洗油对气体进行油洗；洗油后的气体引入密闭的水洗槽(熟水槽)中，进行水洗，去除气体中的洗油；洗油槽内的洗油洗涤尾气后通过管路引入焦化厂的刮渣槽，进行回收；洗油洗涤后的气体再引入水洗槽洗涤，洗涤气体后的水液通过管路引入焦化厂剩余氨水槽或引入刮渣槽。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进在不付出创造性劳动前提下也应视为本发明的保护范围。