[发明专利]膜式水封器及使用该水封器的储罐废气收集系统、方法

说明书

本发明公开了一种膜式水封器，包括器体和设置在器体内的膜结构，所述器体设置进、出气口，所述膜结构设置或膜结构与器体之间设置与进气口连通的进气通道或进气腔，膜结构相对于进气通道或进气腔的另一侧浸没于水封液中，水封液表面与器体之间设置有与出气口连通的出气通道或出气腔，自进气口送入的气体在压差作用下自膜表面微孔无泡透过水封液后由出气口送出，同时也公开了基于该膜式水封器的仓储储罐和油罐车储罐的废气收集系统、方法。本发明能有效实现储罐的大小呼吸气和油罐车底部装车尾气的收集，具有结构简单、操作简便、节能环保的优点。

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及采用膜式水封器对储罐和油罐车进行废气收集的系统及方法。

背景技术

石化仓储行业存储各种液体化工产品，废气污染物种类繁多，一般来说包括无机废气和有机废气两类。这些废气主要来自各类储罐的无组织排放，不仅严重污染大气环境，影响身体健康，也造成了资源的浪费。无组织排放废气的处理包含废气收集及输送系统和废气处理设施本身。其中，储放硝酸、盐酸等无机化工产品和烷类、芳烃类、酯类、醛类等挥发性有机化工产品的储罐在装卸料过程中会产生大量浓度较高的无组织废气或大呼吸气；且在储存过程中由于周围温度、气压等变化也会产生大量浓度较低的无组织废气或小呼吸气。上述情况在导致储罐内溶剂损失的同时也对环境产生一定程度的污染。储罐呼吸气的收集净化问题一直是一个难题。

废气处理方法有吸附技术、吸收技术、催化燃烧技术、膜分离技术、等离子体技术、高温焚烧技术、光催化技术等，可根据不同的废气选择不同的处理设施，不管选择哪种废气处理设施，都需要配置安全可靠的废气收集及输送系统。

目前石化仓储罐区的VOCS治理过程中在尾气收集的过程中需要对多个储罐的尾气集中收集后再处理。但是由于每个储罐存储的产品不同，VOC成分不同，有的储罐有氮封，气体氧气含量低，有的储罐没有氮封，氧气含量高，混合尾气成分复杂。集中的尾气收集系统互连互通，各个储罐由于压力不同，存在相连储罐串气的现象。储罐的气相空间串气，会影响仓储产品的质量，甚至有可能产生混合尾气爆炸的危险。

为了防止在事故状态下，由于尾气处理系统或其他储罐产生的火焰返回到储罐内，一般采用防爆轰阻燃器或水封罐的设计。防爆轰阻燃器虽然对火焰有防护作用，但对储罐间的尾气串气没有作用。而采用水封器既可对火焰起到阻止作用，又可防止储罐间的串气的作用。

在仓储罐区正常的工况下，每个储罐操作不同，有装船，有卸船，有装车，有卸车，因此每个储罐的压力不同，有真空，有低压，有微压。对于集中的尾气收集管道，如果没有水封器，储罐间由于压力不同可能串气。同时，罐区内的装车区域，对于底部装车的罐车，由于装的产品不同，装车速度不同，每个罐车的压力也不同，同样存在串气的情况。

常用的水封器，包括密闭的水封容器，水封容器顶部设置有进气管，进气管的一端贯穿水封器本体顶部外壁后延伸入水封器本体内底部，水封器本体侧壁中部设置有溢流管，水封器本体顶部连接有出气管，水封器本体侧壁下部设置有进水管，使用时，将气体从进气管送入到水封器本体内底部的水中，气体经过水后上升，最后从出气管导出，在这过程中，水一直从进水管处送入到水封器本体内部，水位超过溢流管高度时，水从溢流管流出，以维持水封器本体内部的水位高度。在气体通过筒体液位时，可能产生气泡，夹带液体通过，因此可以有效确保水封器筒体内的水位(水封面)恒定是必须的，如果水封面不稳定，起不到水封的效果。同时普通立式或卧式罐体积大，结构复杂占地面积大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明目的之一在于提供一种新型的膜式管道水封器，该水封器能用来实现有效的储罐大小呼吸气收集，且结构简单、操作简便、节能环保。

本发明的目的采用如下技术方案实现：