在线分析样气零排放回收装置的制作方法

文档序号:15164544发布日期:2018-08-14 17:19阅读:581来源:国知局

本发明涉及一种化工设备,更确切地说,是一种在线分析样气零排放回收装置。



背景技术:

在线分析仪表目前广泛应用于石油、化工、化肥、冶金、电力、医药等高污染行业,其在线气体分析数据是及时指导工艺装置安全、稳定、高效运行的重要控制参数。由于在线气体分析仪表为满足分析精度,要求其样气出口压力必须保持在大气压的状态下,而在大气压状态下,在线分析仪表出口样气无法返回至带压工艺管道或火炬管线中。

目前市场上有一些关于在线分析样品预处理快速回路出口回收的技术,现有技术的缺点是样品预处理快速回路对出口的压力要求超出线分析仪表出口样气压力要求的1000倍。

目前市场上还没有用于回收在线分析仪出口样品的回收产品。因为国内外还没有将在线分析仪样气出口压力始终保持在大气压的同时、将在线分析仪出口气体增压后返回到带压工艺管道的零排放回收技术。为保证在线气体分析仪表的可靠运行,目前各行业的在线分析产生样气只能就地排放到大气中。

目前在线分析过程中排放在大气中的样气都是有毒有害的化学成分,既白白浪费了资源,又严重污染了环境。以某炼化企业例,2015年在线气体分析仪表有265台,每台分析仪表的日排空量为0.288立方米,265台气体分析仪表的年排空量就是27857立方米。另外,每台气体分析仪表的样品快速回路排量是2.88立方米,265台气体分析仪表的样品快速回路年排空量就是278570立方米。目前,取样点工艺管道压力高于0.15MPa(g)的快速回路样品一般返回工艺管道或排入火炬系统中,而低于0.15MPa(g)的快速回路样品也排放在大气中。由此类推,在全国各行业的过程分析系统中,每年排放到大气中的有毒有害的气体是非常巨大的。

中国发明专利申请“一种主动式在线气体监测方法”(公开号CN102141486A)公开了一种对恶劣环境进行采用分析的方法,分析后的尾气直接进入到尾气处理装置,并不进行任何回收。

中国实用新型专利“VOCs在线监测系统”(公开号CN206804617U)公开了一种VOCs在线监测系统,其中,待检测的VOCs气体也是直接检测并排入大气环境中,不做任何回收。



技术实现要素:

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题,从而提供一种在线分析样气零排放回收装置。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:

本发明公开了一种在线分析样气零排放回收装置,包含:

一缓冲罐,所述的缓冲罐设置在在线气体分析仪的排气口;

一稳压模块,所述的稳压模块用于稳定所述的缓冲罐内的气压,使得缓冲罐内的气压维持在一缓冲预设值;

一增压罐;

一增压模块,所述的增压模块用于提高所述的增压罐内的气压,使得增压罐内的气压高于一增压预设值;

一检测模块,所述的检测模块用于监测所述的缓冲罐和增压罐内的气压;

一控制模块,所述的控制模块接收所述的检测模块的监测信号并分别控制所述的稳压模块和增压模块。

作为本发明较佳的实施例,所述的稳压模块包含一正向稳压通道和一逆向稳压通道,所述的正向稳压通道上设有一第一正向切断阀、一压缩机、一第一正向止逆阀和一第二正向切断阀,

所述的逆向稳压通道上设有一第一逆向切断阀、一第一逆向补压阀和一第二逆向切断阀,所述的增压模块包含一增压切断阀、一增压背压阀和一增压止逆阀,所述的控制模块分别控制所述的压缩机、第一逆向补压阀和增压背压阀。

本发明的在线分析样气零排放回收装置解决了在线分析仪样品出口气体直排到大气中污染环境的技术难题,实现了在线分析样气回收再利用,产生直接的经济效益。由于实现了在线分析中有毒有害气体的零排放,避免对大气环境的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,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。

图1为本发明的在线分析样气零排放回收装置的模块连接示意图;

图2为图1中的在线分析样气零排放回收装置的连接结构示意图;

图3为本发明的在线分析样气零排放回收装置的第二种实施方式的模块连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示,该在线分析样气零排放回收装置1包含一缓冲罐2,该缓冲罐2设置在在线气体分析仪的排气口。在缓冲罐的2的下游设有一稳压模块3,该稳压模块3用于稳定该缓冲罐2内的气压,使得缓冲罐2内的气压维持在一缓冲预设值。在稳压模块3的下游设有一增压罐4,该增压模块5用于提高该增压罐4内的气压,使得增压罐4内的气压高于一增压预设值。

该在线分析样气零排放回收装置还包含一检测模块8和控制模块7,该检测模块8用于监测该缓冲罐2和增压罐4内的气压。该控制模块7接收该检测模块8的监测信号并分别控制该稳压模块3和增压模块5。

如图2所示,该稳压模块3包含一正向稳压通道12和一逆向稳压通道13,该正向稳压通道12上设有一第一正向切断阀121、一压缩机122、一第一正向止逆阀123和一第二正向切断阀124。

该逆向稳压通道13上设有一第一逆向切断阀133、一第一逆向补压阀132和一第二逆向切断阀131。

该增压模块5包含一增压切断阀51、一增压背压阀53和一增压止逆阀52,该控制模块7分别控制该压缩机122、第一逆向补压阀132和增压背压阀53。

下面详细介绍该在线分析样气零排放回收装置的运行过程。

首先,取样管道9取出的样品经过样品处理系统10和在线气体分析仪11的检测分析后,其出口的样品气体依次进入到缓冲罐2,通过稳压模块3稳压后、再进入增压罐4,经增压模块5增压后返回工艺管道6。

在这个过程中,检测模块8不间断监测缓冲罐2和增压罐4中的气压,并将压力信号送到控制模块7。该控制模块7根据缓冲罐2实际压力测量值与设定值之间的差值,通过稳压模块3,使得缓冲罐中的压力满足在线分析仪对样品出口压力的要求。

同时,控制模块7根据增压罐4的实际压力测量值与设定值之间的差值,通过增压模块5,使得增压罐中的压力满足返回工艺管道的要求。

缓冲罐2和增压罐4中的压力指标的实现是通过控制模块7来控制稳压模块3中压缩机的抽吸和补压阀的补压、及增压模块5中的背压阀前稳压实现的。具体是,当缓冲罐2中压力低于0Pa-g时,压缩机122停止、第一逆向补压阀132开启,通过增压罐4向缓冲罐2补压;当缓冲罐中压力高于0Pa-g时,压缩机122启动,第一逆向补压阀132关闭,通过缓冲罐2向增压罐4抽气。

当增压罐4的压力高于增压背压阀53的设定压力时,增压背压阀53开启,向工艺管道6输送样品;当增压罐4的压力低于增压背压阀53的设定压力时,增压背压阀53关闭,停止向工艺管道6输送样品。在这个过程中,缓冲罐2中的压力始终保持在-15~15Pa-g,增压罐4中的压力保持在2~4kg/cm2。本发明可延伸适用到在线分析出样品处理系统快速回路与样品的回收,其缓冲罐中的压力可扩展到0~15KPa-g,增压罐中的压力扩展到2-8kg/cm2。

另外,第一逆向补压阀132可以利用调节阀或比例阀来进行替代,或者其他电控阀门。增压背压阀53可以利用比例阀或卸荷阀来进行替换。压缩机可以利用隔膜泵或真空泵里进行替换,或其他类型的气体压缩装置。

另外,第一正向切断阀121、第二正向切断阀124、第一逆向切断阀133、第二逆向切断阀131和增压切断阀51用于检修或维护时切断管线。第一正向止逆阀123和增压止逆阀52用于放置气体逆向流动。

根据在线分析仪表测量参数对工艺装置的重要程度,为增加可靠性,检测模块8、稳压模块3和增压模块5可配置多套。如图2所示,该实施方式中采用了两组稳压模块和两组增压模块。

在整个过程中,对缓冲罐和增压罐中的压力的检测、控制、稳压、增压过程是自动运行,无需人员参与,维护方便、维护量小。

不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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