全文摘要
本发明涉及一种VOC尾气水封装置，包括：水封罐、第一进水管、第一出管、循环装置、循环管、真空装置、插入管、破泡装置、冷却管，所述冷却管与所述循环管在换热装置内进行温度交换、除沫装置和第一排气管。还涉及一种VOC尾气水封方法。其优点在于，通过设置破泡装置，避免VOC尾气进入水封罐时在水封液中产生气泡；通过设置除沫装置，避免VOC尾气夹带液滴从水封罐内排出；并且对水封液进行循环以及换热，使水封罐内的水封液保持恒定，提高凝液回收效率；水封装置控制自动化，减少手动操作；设置多个变送器，可以实时获取水封装置各个单元的工作状态，并通过参数设置，实现水封装置的长时间良好运行，确保水封的效率和安全性。
主设计要求
1.一种VOC尾气水封装置，其特征在于，包括：水封罐(1)，所述水封罐(1)包括挡板(2)，所述挡板(2)将所述水封罐(1)分成互相连通的第一腔室(3)和第二腔室(4)；第一进水管(5)，所述第一进水管(5)的第一端与所述水封罐(1)连通，所述第一进水管(5)上设置有第一阀门(6)；第一出水管(7)，所述第一出水管(7)的第一端与所述水封罐(1)的所述第二腔室(4)连通；循环装置(8)，所述循环装置(8)设置在所述水封罐(1)的外侧，所述循环装置(8)与所述第一出水管(7)的第二端连通；循环管(9)，所述循环管(9)的第一端与所述循环装置(8)连通，所述循环管(9)上设置有第二阀门(10)；真空装置(11)，所述真空装置(11)的第一端与插入管(12)的第一端的连通，所述真空装置(11)的第二端与所述循环管(9)的第二端连通，所述真空装置(11)的第三端与第一进气管(13)的第一端连通；所述插入管(12)的第二端深入所述水封罐(1)的内侧，并与所述水封罐(1)的所述第一腔室(3)连通；破泡装置(14)，所述破泡装置(14)与所述插入管(12)的第二端连通；冷却管(15)，所述冷却管(15)与所述循环管(9)在换热装置(16)内进行温度交换，所述冷却管(15)的第一端设置有第三阀门(17)，所述冷却管(15)的第二端设置有第四阀门(18)；除沫装置(19)，所述除沫装置(19)与所述水封罐(1)连通；第一排气管(20)，所述第一排气管(20)的第一端与所述除沫装置(19)连通。
设计方案
1.一种VOC尾气水封装置，其特征在于，包括：
水封罐(1)，所述水封罐(1)包括挡板(2)，所述挡板(2)将所述水封罐(1)分成互相连通的第一腔室(3)和第二腔室(4)；
第一进水管(5)，所述第一进水管(5)的第一端与所述水封罐(1)连通，所述第一进水管(5)上设置有第一阀门(6)；
第一出水管(7)，所述第一出水管(7)的第一端与所述水封罐(1)的所述第二腔室(4)连通；
循环装置(8)，所述循环装置(8)设置在所述水封罐(1)的外侧，所述循环装置(8)与所述第一出水管(7)的第二端连通；
循环管(9)，所述循环管(9)的第一端与所述循环装置(8)连通，所述循环管(9)上设置有第二阀门(10)；
真空装置(11)，所述真空装置(11)的第一端与插入管(12)的第一端的连通，所述真空装置(11)的第二端与所述循环管(9)的第二端连通，所述真空装置(11)的第三端与第一进气管(13)的第一端连通；
所述插入管(12)的第二端深入所述水封罐(1)的内侧，并与所述水封罐(1)的所述第一腔室(3)连通；
破泡装置(14)，所述破泡装置(14)与所述插入管(12)的第二端连通；
冷却管(15)，所述冷却管(15)与所述循环管(9)在换热装置(16)内进行温度交换，所述冷却管(15)的第一端设置有第三阀门(17)，所述冷却管(15)的第二端设置有第四阀门(18)；
除沫装置(19)，所述除沫装置(19)与所述水封罐(1)连通；
第一排气管(20)，所述第一排气管(20)的第一端与所述除沫装置(19)连通。
2.根据权利要求1所述的VOC尾气水封装置，其特征在于，还包括：
第二出水管(21)，所述第二出水管(21)的第一端与所述循环管(9)连通，所述第二出水管(21)上设置有第五阀门(22)。
3.根据权利要求2所述的VOC尾气水封装置，其特征在于，还包括：
第一变送器(23)，所述第一变送器(23)设置在所述水封罐(1)上。
4.根据权利要求2所述的VOC尾气水封装置，其特征在于，还包括：
取样口(26)，所述取样口(26)设置在所述第一出水管(7)。
5.根据权利要求1所述的VOC尾气水封装置，其特征在于，还包括：
第二排气管(27)，所述第二排气管(27)呈“Y”形，所述第二排气管(27)的第一端与所述水封罐(1)连通，所述第二排气管(27)的第二端与所述水封罐(1)连通；
所述第二排气管(27)的第一端设置有第六阀门(28)；
所述第二排气管(27)的第二端设置有第七阀门(29)。
6.一种VOC尾气水封方法，应用于如权利要求1所述的VOC尾气水封装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、开启所述第一阀门(6)，通过所述第一进水管(5)向所述水封罐(1)内输送水封液，使所述水封罐(1)的所述第一腔室(3)的液面高度满足水封高度要求，使所述水封罐(1)的所述第二腔室(4)的液面高度满足水封液循环要求；
步骤2、启动所述循环装置(8)，开启所述冷却管(15)的所述第三阀门(17)和所述第四阀门(18)，并通过所述第二阀门(10)调节所述真空装置(11)的真空度；
步骤3、通过所述第一进气管(13)向所述水封罐(1)内输送VOC气体，VOC气体依次经所述真空装置(11)、所述插入管(12)和所述破泡装置(14)进入所述第一腔室(3)；
步骤4、在所述水封罐(1)处理后的VOC气体依次通过所述除沫装置(19)和所述第一排气管(20)从所述水封罐(1)内排出。
7.根据权利要求6所述的VOC尾气水封方法，其特征在于，所述VOC尾气水封装置还包括第二出水管(21)，所述第二出水管(21)的第一端与所述循环管(9)连通，所述第二出水管(21)上设置有第五阀门(22)；
还包括：
步骤5、对水封液进行检测，若水封液到达预设条件，开启所述第五阀门(22)，使水封液依次通过所述第一出水管(7)、所述循环装置(8)、所述循环管(9)和所述第二出水管(21)排出所述水封罐(1)。
8.根据权利要求7所述的VOC尾气水封方法，其特征在于，所述VOC尾气水封装置还包括第一变送器(23)，所述第一变送器(23)设置在所述水封罐(1)上；
还包括：
步骤6、对所述水封罐(1)的水封液液面高度进行检测；
步骤61、当所述第一变送器(23)获取的所述水封罐(1)的水封液面高度高于预设的第一阈值，开启所述第五阀门(22)，使水封液依次通过所述第一出水管(7)、所述循环装置(8)、所述循环管(9)和所述第二出水管(21)排出所述水封罐(1)；
步骤62、当所述第一变送器(23)获取的所述水封罐(1)的水封液面高度低于预设的第二阈值，开启所述第一阀门(6)，通过所述第一进水管(5)向所述水封罐(1)内输送水封液。
9.根据权利要求7所述的VOC尾气水封方法，其特征在于，所述VOC尾气水封装置还包括取样口(26)，所述取样口(26)设置在所述第一出水管(7)；
还包括：
步骤7、对所述水封罐(1)的水封液的有机溶媒浓度进行检测；
步骤71、从所述取样口(26)获取水封液，对水封液进行检测，若水封液的有机溶媒浓度高于预设的第五阈值，开启所述第五阀门(22)，使水封液依次通过所述第一出水管(7)、所述循环装置(8)、所述循环管(9)和所述第二出水管(21)排出所述水封罐(1)；
步骤72、开启所述第一阀门(6)，通过所述第一进水管(5)向所述水封罐(1)内输送水封液。
10.根据权利要求6所述的VOC尾气水封方法，其特征在于，所述VOC尾气水封装置还包括第二排气管(27)，所述第二排气管(27)呈“Y”形，所述第二排气管(27)的第一端与所述水封罐(1)连通，所述第二排气管(27)的第二端与所述水封罐(1)连通；所述第二排气管(27)的第一端设置有第六阀门(28)；所述第二排气管(27)的第二端设置有第七阀门(29)；
还包括：
步骤8、对所述水封罐(1)的压力进行检测，若压力达到预设条件，对所述水封罐(1)进行减压处理；
步骤81、当所述水封罐(1)的压力超过预设的第四阈值时，开启所述第六阀门(28)，通过所述第二排气管(27)排出所述水封罐(1)内的多余气体，以降低所述水封罐(1)的压力；
步骤82、当所述水封罐(1)的压力持续上升时，所述第七阀门(29)自动开启，通过所述第二排气管(27)排出所述水封罐(1)内的多余气体，以降低所述水封罐(1)的压力。
设计说明书
技术领域
本发明涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种VOC尾气水封装置及水封方法。
背景技术
随着环保要求的日益严格，对三废(废水、废气和固体废弃物)的处理，尤其是废气处理越来越受到关注。在进行原料药生产时，会使用到大量有机溶媒，从而有大量的VOC尾气排出，如反应釜、真空泵及干燥设备等。在此情况下就需要对生产中的尾气进行相应的收集和处理。
目前常用的VOC尾气处理方案为：首先在各单体车间对VOC尾气进行密闭收集，回收尾气中的凝液，根据物料性质和全厂尾气处理方案，可在单体车间进行简单的吸收处理。然后将尾气经尾气收集总管排至全厂尾气处理系统进行最终无害处理，达到环保排放要求。
对VOC尾气进行密闭收集的常用方法为VOC尾气水封，但是该方法存在诸多缺点：水封过程中会产生气泡；尾气排出时会夹带液滴；水封过程中，水封液温度升高，影响凝液回收效果。
因此，亟需一种水封过程中无气泡产生、尾气排出时不夹带液滴、水封液的温度保持恒定的水封装置。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种VOC尾气水封装置。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种VOC尾气水封装置，包括：
水封罐，所述水封罐包括挡板，所述挡板将所述水封罐分成互相连通的第一腔室和第二腔室；
第一进水管，所述第一进水管的第一端与所述水封罐连通，所述第一进水管上设置有第一阀门；
第一出水管，所述第一出水管的第一端与所述水封罐的所述第二腔室连通；
循环装置，所述循环装置设置在所述水封罐的外侧，所述循环装置与所述第一出水管的第二端连通；
循环管，所述循环管的第一端与所述循环装置连通，所述循环管上设置有第二阀门；
真空装置，所述真空装置的第一端与插入管的第一端的连通，所述真空装置的第二端与所述循环管的第二端连通，所述真空装置的第三端与第一进气管的第一端连通；
所述插入管的第二端深入所述水封罐的内侧，并与所述水封罐的所述第一腔室连通；
破泡装置，所述破泡装置与所述插入管的第二端连通；
冷却管，所述冷却管与所述循环管在换热装置内进行温度交换，所述冷却管的第一端设置有第三阀门，所述冷却管的第二端设置有第四阀门；
除沫装置，所述除沫装置与所述水封罐连通；
第一排气管，所述第一排气管的第一端与所述除沫装置连通。
优选地，还包括：
第二出水管，所述第二出水管的第一端与所述循环管连通，所述第二出水管上设置有第五阀门。
优选地，还包括：
第一变送器，所述第一变送器设置在所述水封罐上，用于检测所述水封罐内的液面高度。
优选地，还包括：
第一液位保护装置，所述第一液位保护装置设置在所述水封罐；
第二液位保护装置，所述第二液位保护装置设置在所述第一出水管。
优选地，还包括：
取样口，所述取样口设置在所述第一出水管。
优选地，还包括：
第二排气管，所述第二排气管呈“Y”形，所述第二排气管的第一端与所述水封罐连通，所述第二排气管的第二端与所述水封罐连通；
所述第二排气管的第一端设置有第六阀门；
所述第二排气管的第二端设置有第七阀门。
优选地，还包括：
第三出水管，所述第三出水管的第一端与所述循环管连通，所述第三出水管的第二端与所述水封罐连通。
优选地，还包括：
温度检测装置，所述温度检测装置设置在所述水封罐内。
优选地，所述温度检测装置设置在所述第一腔室。
优选地，所述第二出水管还设置有第八阀门，所述第八阀门位于所述第二出水管的第一端与所述第五阀门之间。
优选地，还包括：
阻火装置，所述阻火装置设置在所述第一排气管上。
优选地，还包括：
第二变送器，所述第二变送器设置在所述第一进水管上，所述第一变送器位于所述第一阀门与所述水封罐之间，用于检测所述第一进水管输送至所述水封罐的水封液的流量。
优选地，还包括：
第三变送器，所述第三变送器设置在所述循环管上，所述第三变送器位于所述第二阀门与所述真空装置之间，用于检测所述循环管输送至所述真空装置的水封液的流量。
优选地，还包括：
第四变送器，所述第四变送器设置在所述水封罐上，用于检测所述水封罐内的压力。
优选地，还包括：
第五变送器，所述第五变送器设置在所述第三出水管上，用于检测所述第三出水管输送至所述水封罐的水封液的流量。
优选地，还包括：
第六变送器，所述第六变送器设置在所述阻火器上，用于检测所述阻火器的压差。
本发明的另一个目的，提供一种VOC尾气水封方法。
为实现本发明的另一个目的，本发明采取的技术方案是：
一种VOC尾气水封方法，应用于上述VOC尾气水封装置，包括以下步骤：
步骤1、开启所述第一阀门，通过所述第一进水管向所述水封罐内输送水封液，使所述水封罐的所述第一腔室的液面高度满足水封高度要求，使所述水封罐的所述第二腔室的液面高度满足水封液循环要求；
步骤2、启动所述循环装置，开启所述冷却管的所述第三阀门和所述第四阀门，并通过所述第二阀门调节所述真空装置的真空度；
步骤3、通过所述第一进气管向所述水封罐内输送VOC气体，VOC气体依次经所述真空装置、所述插入管和所述破泡装置进入所述第一腔室；
步骤4、在所述水封罐处理后的VOC气体依次通过所述除沫装置和所述第一排气管从所述水封罐内排出。
优选地，所述VOC尾气水封装置还包括第二出水管，所述第二出水管的第一端与所述循环管连通，所述第二出水管上设置有第五阀门；
还包括：
步骤5、对水封液进行检测，若水封液到达预设条件，开启所述第五阀门，使水封液依次通过所述第一出水管、所述循环装置、所述循环管和所述第二出水管排出所述水封罐。
优选地，所述VOC尾气水封装置还包括第一变送器，所述第一变送器设置在所述水封罐；
还包括：
步骤6、对所述水封罐的水封液液面高度进行检测；
步骤61、当所述第一变送器获取的所述水封罐的水封液面高度高于预设的第一阈值，开启所述第五阀门，使水封液依次通过所述第一出水管、所述循环装置、所述循环管和所述第二出水管排出所述水封罐；
步骤62、当所述第一变送器获取的所述水封罐的水封液面高度低于预设的第二阈值，开启所述第一阀门，通过所述第一进水管向所述水封罐内输送水封液。
优选地，所述VOC尾气水封装置还包括第一液位保护装置，所述第一液位保护装置设置在所述水封罐；第二液位保护装置，所述第二液位保护装置设置在所述第一出水管，所述步骤6还包括：
步骤63、当所述第一液位保护装置获取的所述水封罐的水封液面持续升高，并且高度高于预设的第三阈值，开启所述第五阀门，使水封液依次通过所述第一出水管、所述循环装置、所述循环管和所述第二出水管排出所述水封罐；
步骤64、当所述第二液位保护装置获取的所述水封罐的水封液面高度低于预设的第四阈值，开启所述第一阀门，通过所述第一进水管向所述水封罐内输送水封液。
优选地，所述VOC尾气水封装置还包括取样口，所述取样口设置在所述第一出水管；
还包括：
步骤7、对所述水封罐的水封液的有机溶媒浓度进行检测；
步骤71、从所述取样口获取水封液，对水封液进行检测，若水封液的有机溶媒浓度高于预设的第五阈值，开启所述第五阀门，使水封液依次通过所述第一出水管、所述循环装置、所述循环管和所述第二出水管排出所述水封罐；
步骤72、开启所述第一阀门，通过所述第一进水管向所述水封罐内输送水封液。
优选地，所述VOC尾气水封装置还包括第二排气管，所述第二排气管呈“Y”形，所述第二排气管的第一端与所述水封罐连通，所述第二排气管的第二端与所述水封罐连通；所述第二排气管的第一端设置有第六阀门；所述第二排气管的第二端设置有第七阀门；
还包括：
步骤8、对所述水封罐的压力进行检测，若压力达到预设条件，对所述水封罐进行减压处理；
步骤81、当所述水封罐的压力超过预设的第六阈值时，开启所述第六阀门，通过所述第二排气管排出所述水封罐内的多余气体，以降低所述水封罐的压力；
步骤82、当所述水封罐的压力持续上升时，所述第七阀门自动开启，通过所述第二排气管排出所述水封罐内的多余气体，以降低所述水封罐的压力。
优选地，所述VOC尾气水封装置还包括阻火装置，所述阻火装置设置在所述第一排气管上；
还包括：
步骤9、对所述阻火装置的压差进行检测，若压差超过预设的第七阈值，则更换所述阻火装置。
优选地，所述VOC尾气水封装置还包括温度检测装置，所述温度检测装置设置在所述水封罐内；
还包括：
步骤10、对所述水封罐内的水封液的温度进行检测，若温度超过预设的第八阈值，控制所述第四阀门，提高所述冷却管内的冷却液的流动速率。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明的VOC尾气水封装置及水封方法，通过设置破泡装置，避免VOC尾气进入水封罐时在水封液中产生气泡；通过设置除沫装置，避免VOC尾气夹带液滴从水封罐内排出；并且对水封液进行循环以及换热，使水封罐内的水封液温度保持恒定，提高凝液回收效率；水封装置控制自动化，减少手动操作；设置多个变送器，可以实时获取水封装置各个单元的工作状态，并通过参数设置，实现水封装置的长时间良好运行，确保水封的效率和安全性。
附图说明
图1是本发明的一个示意性实施例的结构示意图。
图2是本发明的一个优选实施例的结构示意图。
其中的附图标记为：水封罐1；挡板2；第一腔室3；第二腔室4；第一进水管5；第一阀门6；第一出水管7；循环装置8；循环管9；第二阀门10；真空装置11；插入管12；第一进气管13；破泡装置14；冷却管15；换热装置16；第三阀门17；第四阀门18；除沫装置19；第一排气管20；第二出水管21；第五阀门22；第一变送器23；第一液位保护装置24；第二液位保护装置25；取样口26；第二排气管27；第六阀门28；第七阀门29；第三出水管30；温度检测装置31；第八阀门32；阻火装置33；第二变送器34；第三变送器35；第四变送器36；第五变送器37；第六变送器38。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
本发明的一个示意性实施例，如图1所示，一种VOC尾气水封装置，包括水封装置、回流装置、冷却装置、进水装置、进气装置和排气装置。
水封装置包括水封罐1，水封罐1内设置有挡板2，挡板2将水封罐1分割第一腔室3和第二腔室4，第一腔室3和第二腔室4的顶部连通，但第一腔室3和第二腔室4的底部不连通。
进一步地，第一腔室3内的水封液的液面高度大于第二腔室4内的水封液的液面高度。
进水装置包括第一进水管5，第一进水管5的第一端与水封罐2连通，水封液从外界经第一进水管5进入水封罐2内。在第一进水管5的第二端设置有第一阀门6，通过控制第一阀门6，以控制是否向水封罐1内提供新鲜的水封液。
进一步地，第一进水管5的第一端与水封罐1的连通处位于挡板2的上部。
进一步地，第一进水管5的第一端与水封罐1的连通处位于第一腔室3的上部。
回流装置包括第一出水管7、循环装置8和循环管9，第一出水管7的第一端与水封罐2连通，水封罐2内的水封液通过第一出水管7向外界流出。第一出水管7的第一端与水封罐1的连通处位于第二腔室4的下部。
循环装置8设置在水封罐1的底部外侧，循环装置8与第一出水管7的第二端连通，循环装置8与循环管9的第一端连通。循环装置8提供动力，以将第一出水管7内的水封液输送至循环管9。
进一步地，循环装置8为循环泵。
进气装置包括真空装置11、插入装置12、第一进气管13和破泡装置14，真空装置11设置在水封罐1的上部外侧，真空装置11的第一端与插入管12的第一端连通，真空装置11的第二端与循环管9的第二端连通，真空装置11的第三端与第一进气管13的第一端连通，插入管12的第二端插入水封罐1的内部，并位于第一腔室3，插入管12的第二端与破泡装置14连通，破泡装置14位于第一腔室3的水封液内。
在循环管9上设置第二阀门10，第二阀门10用于调节循环管9内的水封液的流速，进而调节真空装置11内的真空度。
进一步地，真空装置11为真空喷射器，破泡装置14为破泡器。
冷却装置包括冷却管15和换热装置16，循环管9和冷却管15在换热装置16内进行热量交换，以降低循环管9内及水封罐1的水封液的温度。
在冷却管15的第一端和第二端分别设置有第三阀门17和第四阀门18。通过控制第三阀门17，以控制是否向冷却管15内提供冷却液；通过控制第四阀门18，以控制冷却管15内的冷却液的流动速度。
排气装置包括触摸装置19和第一排气管20，除沫装置19与水封罐1连通，且除沫装置19与第一排气管20的第一端连通。
进一步地，除沫装置19与水封罐1的连通处位于第二腔室4的上部。
进一步地，除沫装置19为丝网除沫器。
本实施例的VOC尾气水封装置的水封方法如下：
步骤1、开启第一阀门6，通过第一进水管5向水封罐1内输送水封液，使水封罐2的第一腔室3的液面高度满足水封高度要求，使水封罐1的第二腔室4的液面高度满足水封液循环要求。
步骤2、启动循环装置8，开启冷却管15的第三阀门17和第四阀门18，并通过第二阀门10调节真空装置11的真空度。
步骤1和步骤2为VOC尾气水封方法的准备工序。
进一步地，在步骤1中，当第一腔室3和第二腔室4内的水封液分别满足高度要求和循环要求时，关闭第一阀门6，停止向水封罐1内输送水封液。
进一步地，在步骤2中，启动循环装置8，使水封罐1内的水封液依次经过第二腔室4、第一出水管7、循环管9、真空装置11、插入管12和破泡装置14，最终流到第一腔室3，当第一腔室3内的水封液的高度高于挡板2的高度时，水封液从第一腔室3流动到第二腔室4，从而完成水封液循环。
进一步地，在步骤2中，在水封液循环过程中，冷却管15的冷却液在换热装置16内对循环管9内的水封液进行降温，从而进一步控制水封罐1内的水封液的温度。
步骤3、通过第一进气管13向水封罐1内输送VOC气体，VOC气体依次经真空装置11、插入管12和破泡装置14进入第一腔室3；
步骤4、在水封罐1处理后的VOC气体依次通过除沫装置19和第一排气管20从水封罐1内排出。
步骤3和步骤4为VOC尾气水封方法的工作工序。
在步骤3中，在破泡装置14的作用下，VOC尾气进入第一腔室3内的水封液时，不会在水封液中产生气泡。
在步骤4中，VOC尾气在从水封罐2内排出前，除沫装置19除去VOC尾气中的液滴，防止VOC尾气夹带液滴排出。
本实施例的VOC尾气水封装置及水封方法，通过设置破泡装置，避免VOC尾气进入水封罐时在水封液中产生气泡；通过设置除沫装置，避免VOC尾气夹带液滴从水封罐内排出；并且对水封液进行循环以及换热，使水封罐内的水封液保持恒定。
实施例2
本实施例为本发明的一个优选实施例，本实施例在实施例1的基础上进行进一步优化。
如图2所示，本实施例的VOC尾气水封装置，在实施例1的基础上，进一步包括：废水排出装置、液位控制装置、压力控制装置、温度控制装置、防火装置以及多个变送器。
在第一进水管5上设置有第二变送器34，第二变送器34位于第一阀门6与水封罐1之间，用于检测第一进水管5输送至水封罐1的水封液的流量，即第二变送器34为流量变送器。
在循环管9上设置有第三变送器35，第三变送器35位于第二阀门10与真空装置11之间，用于检测循环管9输送至真空装置11的水封液的流量，即第三变送器35为流量变送器。
废水排出装置包括第二出水管21和第五阀门22，第二出水管21的第一端与循环管9连通，并且连通处位于换热装置16与第二阀门10之间的循环管9，第五阀门22设置在第二出水管21的第二端，通过控制第五阀门22，以控制是否将循环管9内的水封液排出。
进一步地，废水排出装置还包括第八阀门32，第八阀门32设置在第五阀门22与第二出水管21的第一端之间的第二出水管21，即在第二出水管21的水封液流动的方向上，依次设置第八阀门32和第五阀门22。通过控制第八阀门32，以调节第二出水管21内的水封液的压力。
进一步地，第八阀门32为减压阀。
液位控制装置包括第一变送器23，第一变送器23设置在水封罐1的外侧，并且第一变送器23的第一端与水封罐1的高位连通，第一变送器23的第二端与水封罐1的低位连通，第一变送器23检测水封罐1内的第二腔室4的水封液的液面高度，并在检测到液面高度高于第一阈值时，开启第五阀门22，使水封液从第二出水管21中排出，以降低水封罐1内的水封液的液面高度，在检测到液面高度低于第二阈值时，开启第一阀门6，向水封罐1内输送水封液，以提高水封罐1内的水封液的液面高度。
进一步地，液位控制装置包括第一液位保护装置24和第二液位保护装置25，第一液位保护装置24设置在水封罐1的外侧，并设置在水封罐1的第二腔室4一侧，第二液位保护装置25设置在第一出水管7。
第一液位保护装置24用于在水封罐1内的第二腔室4内的水封液的液面持续升高，并且高度超过预设的第三阈值时启动，并同时开启第五阀门22，使水封液从第二出水管21中排出，以降低水封罐1内的水封液的液面高度。
第二液位保护装置25用于在水封罐1内的第二腔室4内的水封液的液面高度低于预设的第四阈值时启动，并同时开启第一阀门6，向水封罐1内输送水封液，以提高水封罐1内的水封液的液面高度。
进一步地，第二液位保护装置25为低液位音叉保护器。
进一步地，第一液位保护装置24和第二液位保护装置25在第一变送器23失灵、不工作或者极端情况下起作用。
在第一出水管7还设置有取样口26，通过取样口26获取第一出水管7内的水封液，取样口26与一检测装置连通，检测装置检测从取样口26获取的水封液的有机溶媒的含量，当有机溶媒的含量超过预设的第五阈值时，开启第五阀门22，使水封液从第二出水管21中排出，然后开启第一阀门6，向水封罐1内输送水封液，以降低水封罐1内的水封液的有机溶媒的含量。
压力控制装置包括第二排气管27、第六阀门28和第七阀门29，第二排气管27呈“Y”形，第二排气管27的第一端与水封罐1连通，第二排气管27的第二端与水封罐1连通，第六阀门28设置在第二排气管27的第一端，第七阀门29设置在第二排气管27的第二端。
进一步地，第六阀门28为紧急排气阀。
进一步地，第七阀门29为安全阀。
进一步地，压力控制装置还包括第四变送器36，第四变送器36设置在水封罐1上，用于检测水封罐1内的压力，即第四变送器36为压力变送器。
当第四变送器36获取的水封罐1内的压力超过预设的第六阈值时，即水封罐1内的压力超压，开启第六阀门28，使水封罐1内的气体从第二排气管27快速排出，从而快速降低水封罐1内的压力，以恢复正常水平。
当第四变送器36获取的水封罐1内的压力未超过预设的第六阈值，但是压力呈规律性上升时，开启第七阀门29，使水封罐1内的气体从第二排气管27慢速排出，从而缓慢降低水封罐1内的压力。
温度控制装置包括温度检测装置31，温度检测装置31设置在水封罐1内，用于检测水封罐1内的水封液的温度。
进一步地，温度检测装置31设置在第一腔室3内。
进一步地，温度检测装置31为温度变送器。
防火装置包括阻火装置33，阻火装置33设置在第一排气管19，用于防止在VOC尾气排出时，VOC尾气燃烧。
进一步地，防火装置还包括第六变送器38，第六变送器38与第一排气管19连通，用于检测第一排气管19的压差。
进一步地，回流装置还包括第三出水管30，第三出水管30的第一端与循环管9连通，第三出水管30的第二端与水封罐1连通，且第三出水管30的第一端位于换热装置16和第二阀门10之间的循环管9。
进一步地，第三出水管30上还设置有第五变送器37，用于检测第三出水管30输送至水封罐1的水封液的流量
本实施例的的VOC尾气水封装置的水封方法，除实施例1的步骤1～4，还包括：
步骤5、对水封液进行检测，若水封液到达预设条件，开启第五阀门22，使水封液依次通过第一出水管7、循环装8置、循环管9和第二出水管22排出水封罐1。
步骤6、对水封罐1的水封液液面高度进行检测；
步骤61、当第一变送器23获取的水封罐1的水封液面高度高于预设的第一阈值，开启第五阀门22，使水封液依次通过第一出水管7、循环装置8、循环管9和第二出水管21排出水封罐1；
步骤62、当第一变送器23获取的水封罐1的水封液面高度低于预设的第二阈值，开启第一阀门6，通过第一进水管5向水封罐1内输送水封液。
进一步地，当第一变送器23不工作时，步骤6还包括：
步骤63、当第一液位保护装置24获取的水封罐1的水封液面持续升高，并且高度高于预设的第三阈值，开启第五阀门22，使水封液依次通过第一出水管7、循环装置8、循环管9和第二出水管21排出水封罐1；
步骤64、当第二液位保护装置25获取的水封罐1的水封液面高度低于预设的第四阈值，开启第一阀门6，通过第一进水管5向水封罐1内输送水封液。
其中步骤63和步骤64为紧急补救步骤。
步骤7、对水封罐1的水封液的有机溶媒浓度进行检测；
步骤71、从取样口26获取水封液，对水封液进行检测，若水封液的有机溶媒浓度高于预设的第五阈值，开启第五阀门22，使水封液依次通过第一出水管7、循环装置8、循环管9和第二出水管21排出水封罐1。
步骤72、开启第一阀门6，通过第一进水管5向水封罐1内输送水封液。
步骤5、步骤6和步骤7为水封方法的水封液排出及补充工序，其中步骤6和步骤7为没有递进关系的两个步骤。
进一步地，在步骤6中，通过第一变送器23检测水封罐1内的水封液的液面高度。
进一步地，在步骤61中，调节第八阀门32，降低水封液的压力，使水封液能够快速排出。
进一步地，在步骤61中，当水封罐1内的水封液的液面高度满足水封液高度要求，关闭第五阀门22，停止将水封罐1内的水封液排出。
进一步地，在步骤62中，当第一腔室3和第二腔室4内的水封液分别满足高度要求和循环要求时，关闭第一阀门6，停止向水封罐1内输送水封液。
进一步地，在步骤72中，再次从取样口26获取水封液，对水封液进行检测，若水封液的有机溶媒浓度低于于预设的第五阈值，并且第一腔室3和第二腔室4内的水封液分别满足高度要求和循环要求时，关闭第一阀门6和第五阀门22。
步骤8、对水封罐1的压力进行检测，若压力达到预设条件，对水封罐1进行减压处理；
步骤81、当水封罐1的压力超过预设的第六阈值时，开启第六阀门28，通过第二排气管27排出水封罐1内的多余气体，以降低水封罐1的压力；
步骤82、当水封罐1的压力持续上升时，第七阀门29自动开启，通过第二排气管27排出水封罐1内的多余气体，以降低水封罐1的压力。
步骤8为水封方法中的安全工序。
进一步地，在步骤8中，通过第四变送器36检测水封罐1内的压力。
进一步地，在步骤81中，当水封罐1的压力低于预设的第六阈值时，即水封罐1内的压力达到安全值，关闭第六阀门28，停止从第二排气管27向外排气。
进一步地，在步骤82中，当水封罐1的压力不再持续上升时，关闭第七阀门29，停止从第二排气管27向外排气。
进一步地，水封方法中的安全工序还包括：
步骤9、对阻火装置33的压差进行检测，若压差超过预设的第七阈值，则更换阻火装置33。
进一步地，在步骤9中，通过第六变送器38检测阻火装置33的压差，即阻火装置33的进气口和出气口之间的压力差。
进一步地，水封方法中的安全工序还包括：
步骤10、对水封罐1内的水封液的温度进行检测，若温度超过预设的第八阈值，控制第四阀门18，提高冷却管15内的冷却液的流动速率。
进一步地，在步骤10中，通过温度检测装置31检测水封罐1内的水封液的温度。
进一步地，在步骤10中，当温度检测装置31检测的水封液的温度低于预设的第八阈值时，控制第四阀门18，降低冷却管15内的冷却液的流动速率。
在本实施例中，通过对实施例1的VOC尾气水封装置和水封方法的优化，使水封装置控制自动化，减少手动操作；通过设置多个变送器，可以实时获取水封装置各个单元的工作状态，并通过参数设置，实现水封装置的长时间良好运行，确保水封的效率和安全性。
为了验证本实施例的实际应用的可靠性，发明人进行两组对照实验，如下所示：
实验组1
某药厂主要用于原料药的VOC尾气处理，废气量1700m3<\/sup>\/h，采用本实施例的水封装置及水封方法，得到以下数据：
工段人员设置：操作人数1人。
尾气水封过程中尾气与废水有序、自动排放。
尾气水封装置中未见气泡产生，排气中未见夹带液滴。
对照组1
某药厂主要用于原料药的VOC尾气处理，废气量1700m3<\/sup>\/h，采用传统的水封装置及水封方法，得到以下数据：
工段人员设置：操作人数1人。
尾气水封过程中尾气、废水手动排放。
尾气水封装置中有气泡产生，排气中有液滴夹带。
将实验组1与对照组1相比，可以发现在相同废气量(1700m3<\/sup>\/h)处理的情况下，采用本发明的VOC尾气水封装置及水封方法，水封装置内水封液无气泡产生，且排出的VOC尾气未夹带液滴，并且全程自动工作，无须工段人员手动操作。
实验组2
某药厂主要用于原料药的VOC尾气处理，废气量3600m3<\/sup>\/h，废气中夹带部分液滴，采用本实施例的水封装置及水封方法，得到以下数据：
工段人员设置：操作人数1人。
尾气水封过程中尾气与废水有序、自动排放。
尾气水封装置中凝液回收正常，排气中未见液滴夹带，水封液温度恒定。
对照组2
某药厂主要用于原料药的VOC尾气处理，废气量3600m3<\/sup>\/h，废气中夹带部分液滴，采用传统方法。得到以下数据：
工段人员设置：操作人数1人。
尾气水封过程中尾气、废水手动排放。
尾气水封装置中排气中虽无液滴夹带，但水封液温度升高，影响凝液回收效果。
将实验组2与对照组2相比，可以发现在相同废气量(1700m3<\/sup>\/h)处理的情况下，采用本发明的VOC尾气水封装置及水封方法，水封装置内水封液温度保持恒定，凝液回收效果好，并且全程自动工作，无须工段人员手动操作。
本发明通过对VOC水封装置进行无气泡、无液滴夹带设计，实现VOC尾气水封过程中水封过程、凝液回收、防止气泡产生、防止尾气夹带液滴，避免了水封液温度升高的问题，提高了水封装置的安全性，取得了较好的技术效果。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201910041037.1
申请日:2019-01-16
公开号:CN109737224A
公开日:2019-05-10
国家:CN
国家/省市:31(上海)
授权编号:CN109737224B
授权时间:20191129
主分类号:F16K13/10
专利分类号:F16K13/10;F16K37/00;F16K49/00
范畴分类:27F;
申请人:中石化上海工程有限公司;中石化炼化工程（集团）股份有限公司
第一申请人:中石化上海工程有限公司
申请人地址:200040 上海市静安区南京西路1910号－3幢
发明人:李振宇;张超;缪晡
第一发明人:李振宇
当前权利人:中石化上海工程有限公司;中石化炼化工程（集团）股份有限公司
代理人:严罗一
代理机构:31272
代理机构编号:上海申新律师事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计