一种活性炭床安全保护系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工、环保等工艺过程中活性炭床安全防护技术领域，尤其是涉及一种针对活性炭床高温失火的安全保护系统。
【背景技术】
[0002]在化工、环保等工艺过程中活性炭床吸附得到广泛应用，由于炭本身为不良热导体，易于出现热量积聚现象，在活性炭床吸附高浓度气体或酮类等气体，或吸附一定量有机物的床层闲置后再启动等情景时，易发生炭层飞温和失火等异常情况；，同时在热脱附过程发生吸附床温度失控而起火燃烧的事故屡见不鲜。
[0003]从安全的角度出发，此类设备应配备专用安全保护措施，确保活性炭床安全运行，目前部分设备采用消防水喷淋的方式进行降温灭火，但此方法对床层破坏较大，且产生较多的混合吸附质废水，系统恢复时间较长，影响生产，也有的根本未考虑到此类问题，损失惨重。因此迫切需要寻找一种活性炭床安全保护系统，能够在遇到以上床层飞温或失火的情况时快捷有效的对床层降温灭火同时对活性炭床影响不大，并较少二次污染，便于后续快速恢复系统功能。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种活性炭床安全保护系统，以解决在化工、环保等工艺过程中，活性炭床在吸附或脱附过程中易造成温度失控导致失火的问题。本发明的设备简单，运行成本低，能够有效防止温度失控引起的活性炭床安全事故发生，且可实现自动化管理。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种活性炭床安全保护系统，包括活性炭床5、旁路系统和温度测量仪6，所述旁路系统与活性炭床5并联，活性炭床5 —侧的气体进口通过管道连接第一阀门1，另一侧的气体出口通过管道连接第四阀门4，所述旁路系统由换热器8、第二阀门2和第三阀门3组成，第二阀门2通过管道连接换热器8，所述换热器8通过管道连接第三阀门3，所述第二阀门2接于第一阀门I和活性炭床5连接的管路上，所述第三阀门3接于第四阀门4和活性炭床5连接的管路上，所述活性炭床5区域安装有相应的温度测量仪6，所述换热器8通过冷水7循环保持一定温度与活性炭床5中的高温气体进行换热；所述第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4和温度测量仪6分别连接控制系统；所述旁路系统风机控制气流速度；当活性炭床5正常工作时，第二阀门2、第三阀门3保持关闭状态，第一阀门1、第四阀门4保持开启，气体通过活性炭床5吸附后排放；当活性炭床5的测量温度高于温度测量仪6设定温度时，控制系统将关闭第一阀门1、第四阀门4，打开第二阀门2、第三阀门3，高温气体在风机助力下在旁路闭环系统循环，旁路系统设有的换热器8通过冷却水7对活性炭床循环排出的高温气体进行冷却并最终实现对床层的冷却，当温度降至安全温度时，打开第一阀门1、第四阀门4，关闭第二阀门2、第三阀门3进行正常工作。
[0006]活性炭床的温度测量仪测量温度控制阀门开关，与旁路系统构成一个自动化反馈系统。当出现异常情况时，通过阀门切换旁路系统与吸附床形成一个密闭的系统，不会使生产原料，副产物气体等发生泄漏。
[0007]与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果:
(1)本发明解决了生产过程中活性炭床温度升高易发生温度失控的问题，保证活性炭床在使用中的安全性；
(2)本发明通过旁路闭环换热系统可快速、有效实现活性炭床降温和灭火。；
(3)本发明装置可以实现自动化操作，活性炭床的温度测量仪测量温度控制阀门开关，与旁路系统构成一个自动化反馈系统；
(4)本发明装置对活性炭床层破坏较小，且无二次污染。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的结构图示。
[0009]图中标号:1、2、3、4分别为第一、第二、第三和第四气体阀门，5为活性炭床，6为温度测量仪，7为冷水，8为换热器。
【具体实施方式】
[0010]下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
[0011]实施例1:如图1所示，本发明包括活性炭床5、旁路系统和温度测量仪6，所述旁路系统与活性炭床5并联，活性炭床5 —侧的气体进口通过管道连接第一阀门1，另一侧的气体出口通过管道连接第四阀门4，所述旁路系统由换热器8、第二阀门2和第三阀门3组成；
当活性炭床5处于正常工作温度时，第二阀门2、第三阀门3保持关闭状态，第一阀门1、第四阀门4保持开启，气体通过活性炭床吸附后排放；伴随着高浓度气体的吸附，活性炭床的温度逐渐升高，当温度测量仪6的测量温度高于设定的温度时，控制系统将关闭第一阀门1、第四阀门4，打开第二阀门2、第三阀门3，这样高温气体在风机的助力下在旁路闭环系统循环，旁路系统有换热器8，换热器通过冷水7循环保持一定温度与活性炭床中的高温气体进行换热，当温度降至安全温度时，打开第一阀门1、第四阀门4，关闭第二阀门2、第三阀门3进行正常的吸附流程。与现有技术相比，本发明解决了生产过程中活性炭床在吸附过程中伴随的升温可能导致温度失控的问题，大大降低了温度失控带来工程事故的可能性，提高了活性炭床的安全性。本发明的设备简单，运行成本低、能够实现自动化管理。经试验证明:它具有结构简单、稳定实用等优点，是一个优秀的技术方案。
[0012]实施例2
含环己酮气体吸附装置实例
某工厂采用活性炭吸附含环己酮气体，时常发生飞温，采用喷淋方式降温，恢复吸附所需时间长，现采用实施例1所述装置，活性炭床5上装填活性炭的量为2t，排气量为15000m3/h,安全装置为在活性炭床安装4个温度计，设定预警温度为90°C，循环通风量为8000m3/h，换热器8面积为180m2。发生闷燃时，其中一个温度测量仪6在90°C的时候发出警报，启动本系统，关闭活性炭床5的第一阀门1、第四阀门4，开启换热循环系统，温度最高升至102°C，然后迅速下降，约30分钟后，温度降至50°C，关闭旁路换热系统，开启活性炭床5的第一阀门1、第四阀门4，，继续进行活性炭吸附。
[0013] 实施例3
采用实施例1所述装置，热空气吹脱脱附装置实例
某工厂采用热空气吹脱脱附活性炭床，活性炭床5上装填活性炭的量为2t，排气量为15000m3/h，安全装置为在活性炭床5安装4个温度计，设定预警温度为130°C，循环通风量为8000m3/h，换热器5面积为180m2。在120°C脱附过程中，温度逐渐上升，其中一个温度测量仪6在130°C的时候发出报警，启动本系统，关闭活性炭床5的第一阀门1、第四阀门4，开启换热循环系统，温度最高升至150°C，然后迅速下降，约30分钟后，温度降至110°C，关闭旁路换热系统，开启活性炭床5的第一阀门1、第四阀门4，继续进行热空气脱附。
【主权项】
1.一种活性炭床安全保护系统，其特征在于包括活性炭床(5)、旁路系统和温度测量仪(6)，所述旁路系统与活性炭床(5)并联，活性炭床(5) —侧的气体进口通过管道连接第一阀门(1)，另一侧的气体出口通过管道连接第四阀门(4)，所述旁路系统由换热器(8)、第二阀门(2)和第三阀门(3)组成，第二阀门(2)通过管道连接换热器(8)，所述换热器(8)通过管道连接第三阀门(3)，所述第二阀门(2)接于第一阀门(I)和活性炭床(5)连接的管路上，所述第三阀门(3)接于第四阀门(4)和活性炭床(5)连接的管路上，所述活性炭床(5)区域安装有相应的温度测量仪￠)，所述换热器(8)通过冷水(7)循环保持一定温度与活性炭床(5)中的高温气体进行换热；所述第一阀门(1)、第二阀门(2)、第三阀门(3)、第四阀门(4)和温度测量仪(6)分别连接控制系统；所述旁路系统风机控制气流速度； 当活性炭床(5)正常工作时，第二阀门(2)、第三阀门(3)保持关闭状态，第一阀门(I)、第四阀门(4)保持开启，气体通过活性炭床(5)吸附后排放；当活性炭床(5)的测量温度高于温度测量仪(6)设定温度时，控制系统将关闭第一阀门(I)、第四阀门(4)，打开第二阀门(2)、第三阀门(3)，高温气体在风机助力下在旁路闭环系统循环，旁路系统设有的换热器(8)通过冷却水(7)对活性炭床循环排出的高温气体进行冷却并最终实现对床层的冷却，当温度降至安全温度时，打开第一阀门(I)、第四阀门(4)，关闭第二阀门(2)、第三阀门(3)进行正常工作。
【专利摘要】本发明涉及一种活性炭床安全保护系统。活性炭床管路前后连接旁路系统，活性炭床区域安装温度测量仪，当处于正常工作温度时，第二、第三阀门关闭，第一、第四阀门开启，气体通过活性炭床吸附后排放；当活性炭层出现飞温和失火等情况，温度测量仪所测量温度高于某设定温度时，将打开第二、第三阀门，关闭第一、第四阀门，高温气体在风机助力下在旁路闭环系统循环，旁路系统设有的换热器通过冷却水对活性炭床循环排出的高温气体进行冷却并最终实现对床层的冷却。当床层温度降至安全温度以下时，可打开第一、第四阀门，关闭第二、第三阀门进行正常工作。本发明能有效控制活性炭床的失火安全问题，且对床层的破化作用较小，设备简单，能够实现自动化管理。
【IPC分类】B01D53-02
【公开号】CN104772000
【申请号】CN201510137327
【发明人】羌宁, 李照海, 刘涛, 荀志萌, 吴娅
【申请人】同济大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月27日