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          液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理設備與工藝

          發布時間:2019-12-18 11:41:37  中國污水處理工程網

            申請日2019.09.06

            公開(公告)日2019.12.13

            IPC分類號C02F9/10; F23G7/06; F23G7/04; B08B15/02; C02F101/30

            摘要

            本發明涉及一種液體罐車蒸洗罐體廢水‑廢氣聯合治理設備與工藝。其技術方案是:各零部件按功能構成廢氣匯集部分、有機液體收集部分、廢水霧化噴燒部分、氧化熱量提取和利用部分、氧化裝置主體部分、安全保護部分,各部分由管道及附件連接組成。其有益效果是:1環保效果徹底:將部分有機廢水汽化并與有機廢氣、空氣均質化混合后的混合氣體在高溫氧化床內氧化,將有機物質轉化成無害物質;2、運行安全可靠:采用了預混燃燒和擴散燃燒相結合的方式處理廢水和廢氣中的油品有機物。3、運行經濟性好:利用了廢水和廢氣中的有機物能量,降低設備運行成本;4、應用方式多樣化:既聯合處理廢水和廢氣,又可單獨處理廢水、廢氣。

            權利要求書

            1.一種液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理設備,其特征是:主要包括罐車廢氣收集罩(1)、有機液體池(3)、撇油機(4)、有機物廢水池(5)、廢水輸出泵(7)、高壓噴燒泵(9)、蒸餾罐(12)、汽水分離器(16)、高溫水循環泵(18)、氧化裝置換向閥(20)、氧化裝置換熱器(21)、氧化裝置蓄熱氧化室(22)、氧化裝置排氣煙囪(23)、燃燒機、霧化噴槍、空氣壓縮機(29)、主風機(30)、空氣摻混器(31)和阻火泄瀑器(33),所述罐車廢氣收集罩(1)、有機物廢水池(5)、蒸餾罐(12)通過管道相連接,構成罐車內廢氣、有機物廢水池內廢氣、蒸餾罐內廢氣匯集部分,有機廢氣相匯合后進入氧化裝置蓄熱氧化室(22)內氧化有機物,其中每臺蒸洗罐車車位設置至少一個罐車廢氣收集罩(1);有機液體池(3)、撇油機(4)、有機物廢水池(5)、蒸餾罐放油閥(11)之間通過管道相連接構成有機液體收集部分;廢水輸出泵(7)、高壓噴燒泵(9)、一組或一組以上的霧化噴槍、空氣壓縮機(29)、一組或一組以上的燃燒機通過管道相連接構成有機廢水霧化噴燒部分;蒸餾罐(12)、汽水分離器(16)、高溫水循環泵(18)、氧化裝置換熱器(21)通過管道相連接構成氧化熱量提取和利用部分;氧化裝置換向閥(20)、氧化裝置換熱器(21)、氧化裝置蓄熱氧化室(22)自下而上依此連接安裝構成氧化裝置主體部分;有機氣體濃度傳感器(28)、主風機(30)、空氣摻混器(31)、安全保護閥(32)、阻火泄瀑器(33)依次相連接,構成安全保護部分。

            2.根據權利要求1所述的液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理設備,其特征是:在每一臺蒸洗罐車的上部設有至少一個罐車廢氣收集罩(1),每個罐車廢氣收集罩(1)通過管線匯集在一起,并且連接到有機物廢水池(5)的上部和蒸餾罐(12)的上部,三組管線匯合后,再通過阻火泄瀑器(33)、空氣摻混器(31)、主風機(30),進入氧化裝置。

            3.根據權利要求1所述的液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理設備,其特征是:在有機物廢水池(5)的上側安設有撇油機(4),有機物廢水池(5)的一側設有有機液體池(3);在蒸餾罐(12)的底部設有蒸餾罐放油閥(11),通過管道將蒸餾罐放油閥(11)連接到有機液體池(3)。

            4.根據權利要求3所述的液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理設備,其特征是:在有機物廢水池(5)的出口端通過管線和廢水輸出泵(7)連接到蒸餾罐(12)的入口端,蒸餾罐(12)的出口端通過管線及高壓噴燒泵(9)連接到右霧化噴槍(25)和左霧化噴槍(26),且空氣壓縮機(29)通過管線連接到右霧化噴槍(25)和左霧化噴槍(26)。

            5.根據權利要求1所述的液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理設備,其特征是:在氧化裝置換熱器(21)的出口端通過管線連接到汽水分離器(16)的入口端,汽水分離器(16)的上出口通過管線連接到蒸洗罐車,汽水分離器(16)的下出口通過管線和高溫水循環泵(18)連接到蒸餾罐(12),高溫氣體通過氧化裝置換熱器(21)進入汽水分離器(16),氣體送入蒸洗罐車使用,液體的一部分直接返回氧化裝置換熱器(21),另一部分液體通過高溫水循環泵(18)、蒸餾罐飽和水進閥(13)送入到蒸餾罐(12)使用,在蒸餾罐(12)內降溫后的液體通過蒸餾罐飽和水出閥(14)返回到汽水分離器(16)。

            6.根據權利要求1所述的液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理設備,其特征是:所述氧化裝置蓄熱氧化室(22)的上部設有右霧化噴槍(25)和左霧化噴槍(26),氧化裝置蓄熱氧化室(22)的兩側分別設有右燃燒機(24)和左燃燒機(27),在氧化裝置蓄熱氧化室(22)的下方設有氧化裝置換熱器(21),在氧化裝置換熱器(21)的下方設有氧化裝置換向閥(20)。

            7.根據權利要求6所述的液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理設備,其特征是:氧化裝置換向閥(20)的入口端安裝有機氣體濃度傳感器(28)和主風機(30),主風機(30)的入風口通過空氣摻混器(31)和安全保護閥(32)連接阻火泄瀑器(33),所述阻火泄瀑器(33)的下部設有阻火泄瀑器回液閥(34)。

            8.一種采用權利要求1-7中任一項裝置來實現液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理工藝,其特征是:

            一、需要蒸洗罐體時,首先啟動氣化裝置:打開空氣摻混器(31上的空氣閥門,用輔助燃料啟動右燃燒機(24)、左燃燒機(27),給氧化裝置蓄熱氧化室(22)預熱,同時開動主風機(30)、氧化裝置換向閥(20)和空氣壓縮機(29),待氧化裝置蓄熱氣化室(22)內溫度達到正常運行溫度后,進入正常運行階段;

            二、開啟安全保護閥(32),并適當關小或關閉空氣摻混器(31)上的空氣閥門,開啟高溫水循環泵(18),將蒸罐排出的廢氣由主風機(30)送入氧化裝置蓄熱氧化室(22)內,同時啟動廢水輸出泵(7)將有機物廢水池(5)內的廢水閉送入蒸餾罐(12);開啟高壓噴燒泵(9)將廢霧化噴入氣化裝置蓄熱氣化室(22);廢氣和霧化廢水中的有機物質在氧化裝置蓄熱氧化室(22)內氧化或燃燒,放出的熱量隨著風流向下經過氧化裝置換熱器(21)由高溫水循環泵(18)取出,在汽水分離器(16)內進行汽水分離產水蒸汽,水蒸汽經過管道送去蒸洗罐車的罐體;汽水分離器(16)內的另一部分熱量可分流到蒸餾罐(12)內部的換熱器,在蒸餾罐(12)內微負壓的狀態下將廢水中的水份和低沸點有機物蒸餾出來,再與罐車罐體內的廢氣、有機物廢水池(5)頂部的廢氣一并由主風機(30)送入氧化裝置蓄熱氧化室(22)內高溫氧化處理;蒸餾罐(12)底部的濃純油品有機物分離回收到有機液體池(3),用做設備運行的燃燒機燃料或其它用途;

            三、廢氣流程中在阻火泄瀑器(33)中和氧化裝置換向閥(20)中析出的廢水分別由阻火泄瀑器回液閥(34)和氧化裝置回液閥(19)回流到有機物廢水池(5)內;根據實際工作需要,可通過調節主風機(30)、高壓噴燒泵(9)、蒸餾罐飽和水進閥(13)、蒸餾罐飽和水出閥(14)來適應廢水、廢氣和水蒸汽的處理和利用數量;

            四、停機時,首先將右燃燒機(24)、左燃燒機(27)燃料關閉,再關閉高壓噴燒泵(9);當汽水分離器(16)內壓力小于10kPa或溫度小于100℃時,最后關閉依次主風機(30)、安全保護閥(32)、高溫水循環泵(18);右燃燒機(24)和左燃燒機(27)空氣路、空氣壓縮機(29)繼續維持一段時間后,與其它電路、氣路設備一塊關閉。

            9.根據權利要求8所述的液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理工藝,其特征是:還包括以下安全保護措施:

            (一)、以有機氣體濃度傳感器(28)信號作為源信號,控制主風機(30)轉速,確保進入氧化裝置蓄熱氧化室(22)內的廢氣濃度在設定的濃度范圍內;在一定轉速情況下,以氧化裝置蓄熱氧化室(22)內腔溫度和蓄熱體的溫度值作為源信號,用來控制調節氧化裝置換向閥(20)的換向時間、右霧化噴槍(25)和左霧化噴槍(26)廢水霧化噴量、右燃燒機(24)和左燃燒機(27)工作負荷;

            (二)、以汽水分離器(16)液位低限、高溫水循環泵(18)故障停機、蒸餾罐(12)液位低限、氧化裝置蓄熱氧化室(22)內腔溫度超高失控時,來連鎖報警并停止主風機(30)運行,并在1.5秒內關斷安全保護閥(32)。

            說明書

            液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理設備與工藝

            技術領域

            本發明涉及環境保護工藝與設備,特別涉及一種液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理設備與工藝。

            背景技術

            隨著石油化工業的發展,油品運輸行業不斷擴張,從事原油、煤焦油、成品油的大型運輸車不斷增加,罐車在運輸中占有很重要的地位,約占貨車總數的18%,至2017年全國約有200多萬輛。液體罐車在改運不同類型或不同品種的物品時必須對罐體內部進行蒸洗或清洗,提供蒸洗罐業務服務的人也越來越多,目前已經形成較大市場,全國已有蒸洗罐廠數百家,僅山東省就有50多家。蒸洗一臺次罐車大約產生100kg的有機廢水,并伴隨揮發性有機廢氣排出。每臺罐車按每周蒸洗一次,估算全國每天蒸洗罐車形成2~3萬多噸有機廢水。目前蒸洗罐廠所排廢氣一般采用“噴淋水洗—氧化(雙氧水或光解)—活性炭吸附”工藝;所排廢水一般是采用“氣浮—隔油—大氣厭氧好如(生物法)—膜處理”工藝。這些技術都是傳統的廢氣和廢水處理工藝,技術成熟,對罐車蒸洗行業的環保起到了一定推動作用,相較以前罐車蒸洗廢氣、廢水直接排放有了很大改觀。但仍然存在以下缺點:一是廢水中的煤焦油會對生化處理中的生物菌有毒害作用,會使廢水處理系統癱瘓。二是廢氣處理中形成的飽和活性炭、廢水處理中形成的污泥等都是固廢,還需要進行處理。三是廢水排放不會實現“零排放”,膜處理后仍然形成少量的高濃度有機廢水,還需要處理。目前我國日益嚴峻的環境壓力下,國家標準、行業標準、團體標準和地方標準不斷修訂,標準要求越來越高,致使一些蒸洗罐廠的廢水、廢氣處理無法達標而停業,嚴重影響到了罐車運輸行業和化學化工業的生存發展。另外,據了解如采用其它方式來徹底處理廢水,每處理一噸這樣的有機廢水費用至少2000多元,因此社會上就出現了一些非法偷排現象。

            發明內容

            本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷,提供一種液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理設備與工藝,以蒸洗罐體產生的有機廢水和有機廢氣中的有機物作為能源,采用“蒸汽再循環高溫熱氧化(VRTO)”工藝對有機廢水和有機廢氣進行聯合處理,解決傳統方式存在的上述缺點,并且實現廢物資源化利用,節約能源、降低運行成本的目的。

            本發明提到的一種液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理設備,其技術方案是:主要包括罐車廢氣收集罩(1)、有機液體池(3)、撇油機(4)、有機物廢水池(5)、廢水輸出泵(7)、高壓噴燒泵(9)、蒸餾罐(12)、汽水分離器(16)、高溫水循環泵(18)、氧化裝置換向閥(20)、氧化裝置換熱器(21)、氧化裝置蓄熱氧化室(22)、氧化裝置排氣煙囪(23)、燃燒機、霧化噴槍、空氣壓縮機(29)、主風機(30)、空氣摻混器(31)和阻火泄瀑器(33),所述罐車廢氣收集罩(1)、有機物廢水池(5)、蒸餾罐(12)通過管道相連接,構成罐車內廢氣、有機物廢水池內廢氣、蒸餾罐內廢氣匯集部分,有機廢氣相匯合后進入氧化裝置蓄熱氧化室(22)內氧化有機物,其中每臺蒸洗罐車車位設置至少一個罐車廢氣收集罩(1);有機液體池(3)、撇油機(4)、有機物廢水池(5)、蒸餾罐放油閥(11)之間通過管道相連接構成有機液體收集部分;廢水輸出泵(7)、高壓噴燒泵(9)、一組或一組以上的霧化噴槍、空氣壓縮機(29)、一組或一組以上的燃燒機通過管道相連接構成有機廢水霧化噴燒部分;蒸餾罐(12)、汽水分離器(16)、高溫水循環泵(18)、氧化裝置換熱器(21)通過管道相連接構成氧化熱量提取和利用部分;氧化裝置換向閥(20)、氧化裝置換熱器(21)、氧化裝置蓄熱氧化室(22)自下而上依此連接安裝構成氧化裝置主體部分;有機氣體濃度傳感器(28)、主風機(30)、空氣摻混器(31)、安全保護閥(32)、阻火泄瀑器(33)依次相連接,構成安全保護部分。

            優選的,在每一臺蒸洗罐車的上部設有至少一個罐車廢氣收集罩(1),每個罐車廢氣收集罩(1)通過管線匯集在一起,并且連接到有機物廢水池(5)的上部和蒸餾罐(12)的上部,三組管線匯合后,再通過阻火泄瀑器(33)、空氣摻混器(31)、主風機(30),進入氧化裝置。

            優選的,在有機物廢水池(5)的上側安設有撇油機(4),有機物廢水池(5)的一側設有有機液體池(3);在蒸餾罐(12)的底部設有蒸餾罐放油閥(11),通過管道將蒸餾罐放油閥(11)連接到有機液體池(3)。

            優選的,在有機物廢水池(5)的出口端通過管線和廢水輸出泵(7)連接到蒸餾罐(12)的入口端,蒸餾罐(12)的出口端通過管線及高壓噴燒泵(9)連接到右霧化噴槍(25)和左霧化噴槍(26),且空氣壓縮機(29)通過管線連接到右霧化噴槍(25)和左霧化噴槍(26)。

            優選的,在氧化裝置換熱器(21)的出口端通過管線連接到汽水分離器(16)的入口端,汽水分離器(16)的上出口通過管線連接到蒸洗罐車,汽水分離器(16)的下出口通過管線和高溫水循環泵(18)連接到蒸餾罐(12),高溫氣體通過氧化裝置換熱器(21)進入汽水分離器(16),氣體送入蒸洗罐車使用,液體的一部分直接返回氧化裝置換熱器(21),另一部分液體通過高溫水循環泵(18)、蒸餾罐飽和水進閥(13)送入到蒸餾罐(12)使用,在蒸餾罐(12)內降溫后的液體通過蒸餾罐飽和水出閥(14)返回到汽水分離器(16)。

            優選的,上述氧化裝置蓄熱氧化室(22)的上部設有右霧化噴槍(25)和左霧化噴槍(26),氧化裝置蓄熱氧化室(22)的兩側分別設有右燃燒機(24)和左燃燒機(27),在氧化裝置蓄熱氧化室(22)的下方設有氧化裝置換熱器(21),在氧化裝置換熱器(21)的下方設有氧化裝置換向閥(20)。

            優選的,氧化裝置換向閥(20)的入口端安裝有機氣體濃度傳感器(28)和主風機(30),主風機(30)的入風口通過空氣摻混器(31)和安全保護閥(32)連接阻火泄瀑器(33),所述阻火泄瀑器(33)的下部設有阻火泄瀑器回液閥(34)。

            本發明提到的液體罐車蒸洗罐體廢水-廢氣聯合治理工藝,其技術方案是包括以下過程:

            一、需要蒸洗罐體時,首先啟動氣化裝置:打開空氣摻混器(31上的空氣閥門,用輔助燃料啟動右燃燒機(24)、左燃燒機(27),給氧化裝置蓄熱氧化室(22)預熱,同時開動主風機(30)、氧化裝置換向閥(20)和空氣壓縮機(29),待氧化裝置蓄熱氣化室(22)內溫度達到正常運行溫度后,進入正常運行階段;

            二、開啟安全保護閥(32),并適當關小或關閉空氣摻混器(31)上的空氣閥門,開啟高溫水循環泵(18),將蒸罐排出的廢氣由主風機(30)送入氧化裝置蓄熱氧化室(22)內,同時啟動廢水輸出泵(7)將有機物廢水池(5)內的廢水閉送入蒸餾罐(12);開啟高壓噴燒泵(9)將廢霧化噴入氣化裝置蓄熱氣化室(22);廢氣和霧化廢水中的有機物質在氧化裝置蓄熱氧化室(22)內氧化或燃燒,放出的熱量隨著風流向下經過氧化裝置換熱器(21)由高溫水循環泵(18)取出,在汽水分離器(16)內進行汽水分離產水蒸汽,水蒸汽經過管道送去蒸洗罐車的罐體;汽水分離器(16)內的另一部分熱量可分流到蒸餾罐(12)內部的換熱器,在蒸餾罐(12)內微負壓的狀態下將廢水中的水份和低沸點有機物蒸餾出來,再與罐車罐體內的廢氣、有機物廢水池(5)頂部的廢氣一并由主風機(30)送入氧化裝置蓄熱氧化室(22)內高溫氧化處理;蒸餾罐(12)底部的濃純油品有機物分離回收到有機液體池(3),用做設備運行的燃燒機燃料或其它用途;

            三、廢氣流程中在阻火泄瀑器(33)中和氧化裝置換向閥(20)中析出的廢水分別由阻火泄瀑器回液閥(34)和氧化裝置回液閥(19)回流到有機物廢水池(5)內;根據實際工作需要,可通過調節主風機(30)、高壓噴燒泵(9)、蒸餾罐飽和水進閥(13)、蒸餾罐飽和水出閥(14)來適應廢水、廢氣和水蒸汽的處理和利用數量;

            四、停機時,首先將右燃燒機(24)、左燃燒機(27)燃料關閉,再關閉高壓噴燒泵(9);當汽水分離器(16)內壓力小于10kPa或溫度小于100℃時,最后關閉依次主風機(30)、安全保護閥(32)、高溫水循環泵(18);右燃燒機(24)和左燃燒機(27)空氣路、空氣壓縮機(29)繼續維持一段時間后,與其它電路、氣路設備一塊關閉。

            優選的,本發明還包括以下安全保護措施:

            (一)、以有機氣體濃度傳感器(28)信號作為源信號,控制主風機(30)轉速,確保進入氧化裝置蓄熱氧化室(22)內的廢氣濃度在設定的濃度范圍內;在一定轉速情況下,以氧化裝置蓄熱氧化室(22)內腔溫度和蓄熱體的溫度值作為源信號,用來控制調節氧化裝置換向閥(20)的換向時間、右霧化噴槍(25)和左霧化噴槍(26)廢水霧化噴量、右燃燒機(24)和左燃燒機(27)工作負荷;

            (二)、以汽水分離器(16)液位低限、高溫水循環泵(18)故障停機、蒸餾罐(12)液位低限、氧化裝置蓄熱氧化室(22)內腔溫度超高失控時,來連鎖報警并停止主風機(30)運行,并在1.5秒內關斷安全保護閥(32)。

            本發明與現有技術相比,其有益效果是:

            1、環保效果徹底:將部分有機廢水汽化并與有機廢氣、空氣均質化混合后的混合氣體在1000℃左右高溫氧化床內均質均溫氧化,將有機物質轉化成CO2、H2O等無害物質;如廢水和廢氣中含有部分氯、苯等元素的物質,通過氧化裝置內的急冷換熱器,避免氧化排氣過程中二惡英的二次生成;

            2、運行安全可靠:采用了預混燃燒(氧化)和擴散燃燒(氧化)相結合的方式處理廢水和廢氣中的油品有機物。通過撇油機和蒸餾罐分離較純的油品有機物,給燃燒機提供燃料,是擴散式燃燒方式,燃燒安全可靠;通過廢水中低沸點的有機物蒸餾出來與廢氣或空氣預混后氧化,通過在線的有機氣體濃度傳感器監控混合氣體的濃度在合理的范圍內,以保障預混氣體的安全氧化;溶解于廢水中的較高沸的有機物采用霧化噴燒,既有擴散燃燒,又有預燃燒的混合方式,在氧化裝置蓄熱氧化室內安全處理;

            3、運行經濟性好:廢水和廢氣中的有機物高溫氧化或(和)燃燒產生熱量作為用于蒸餾廢水,廢水蒸汽與低沸點有機物加熱廢氣和(或)空氣后又回流到高溫氧化床能量得到再利用,氧化產生的熱量隨著排氣被換熱器吸收部分,用于蒸餾廢水和(或)產生水蒸汽。因此在治理廢水和廢氣的同時,利用了廢水和廢氣中的有機物能量,降低設備運行成本;

            4、應用方式多樣化:既聯合處理廢水和廢氣,又可單獨處理廢水、廢氣。處理廢水有兩種途徑,一是利用氧化或(和)燃燒的熱量蒸餾廢水,與廢氣一并在蓄熱氧化室內氧化有機物;二是通過霧化廢水在蓄熱氧化室內噴燒。兩者可同時使用,也可單選使用。同時,還可制取水蒸汽用于蒸洗罐車罐體,蒸汽產量和廢水處理量根據實際工況可調節。(發明人馬曉鐘)

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