[发明专利]一种铁路油罐车清洗过程中VOCs废气处理系统及废气处理方法

说明书

本发明提供了一种铁路油罐车清洗过程中VOCs废气处理系统及废气处理方法，该系统包括高浓度废气预处理装置和高温氧化处理装置，所述高浓度废气预处理装置的输出端与所述高温氧化处理装置的输入端连通；所述高浓度废气预处理装置用于将蒸煮和置换产生的高浓度废气进行沉降碱洗预处理，所述高温氧化处理装置的输入端还连通由水洗和干燥产生的低浓度废气排气端，所述高温氧化处理装置用于将混合后的所述高浓度废气和所述低浓度废气进行高温氧化处理。本发明可确保高处理效率和排放浓度稳定达标，以达到环保减排、改善工人工作环境和周围环境空气质量的目的。

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，尤其是涉及一种铁路油罐车清洗过程中VOCs废气处理系统及废气处理方法。

背景技术

铁路罐车是运输液体物料的重要工具，被广泛应用于石油、化工、食用油等物质的运输。由于罐车在换装物料或检修前，必须进行内部清洗作业，因此铁路罐车清洗是液体物流运输过程中的重要环节。罐车的清洗工序一般包括清除残油、清洗、吹风干燥、后处理及质量检验几道工序，其中清洗工序是保证洗罐质量和洗罐速度的关键工序，也是传统人工清洗罐车方法中劳动强度最大、对工人危害最严重的工序。不仅如此，人工清洗清洗效率低、成本高，产生的废气难以集中收集。目前人工清洗已逐渐被机械清洗所替代。

“蒸罐+高压水清洗+干燥”罐车清洗工艺是目前针对铁路油罐车清洗效果最佳的解决方案之一，其清洗过程如下：(1)将油罐车内残存液体尽量排除干净后，先向罐体内通入高温蒸汽，高温蒸汽清洗是一种物理清洗过程，利用高温下油垢粘度低的特点，将高温蒸汽引入罐内，油垢转化为液体或气体状态；(2)达到适宜的蒸罐时间后，向罐体中通入氮气将蒸汽废气置换出来，以确保后续操作的安全性；(3)在氮气环境中进行高压水清洗工序，高压水清洗系统由高压水泵、三维喷嘴、进给机构、牵引装置、控制操作系统等组成，利用高压清洗机产生的高压水射流对油罐内壁冲刷达到清洗目的；(4)最后向罐内通入干燥空气用于内壁干燥。

洗罐作业过程中，罐内残余油品会随蒸汽、烘干气体向外逸散，产生大量VOCs废气，严重污染环境，影响周围空气质量和人员健康，若浓度较高甚至达到爆炸极限浓度时，会引发爆炸造成事故，存在安全隐患。

VOCs废气的处理方法主要有以下几类：(1)吸附法。适用于低浓度高风量有机废气的净化，但由于吸附容量有限，不适用于处理高浓度有机废气。(2)吸收法。利用废气中各组分在吸收剂中的溶解度或化学反应特性的差异，使废气中的有害组分被吸收剂吸收，从而达到净化废气的目的。(3)冷凝法。适用于废气浓度较高、回收价值较高的情况。(4)膜分离法。适合处理高浓度、有回收价值的有机废气。(5)热破坏法。是一种应用广泛的有机废气处理方法，其处理工艺设备比较成熟，具体包括直接燃烧法、催化燃烧发、蓄热燃烧法(RTO)等。此法适合小风量、高浓度、连续排放的场合。

当前铁路油罐车清洗行业VOCs废气多以无组织形式排放，或收集管道收集效率低，致使待处理废气浓度低，大部分污染物仍排放至大气中。部分企业即使配备了末端处理装置，也大多停留在喷淋、低温等离子、光催化或单一活性炭吸附等低效治理工艺，这一现象无疑会对环境造成不利影响。机械洗罐有利于污染物集中收集和处理，在机械清洗逐步替代人工清洗的过程中，为机械洗罐工艺配备治理高效、稳定达标的VOCs末端处理装置是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁路油罐车清洗过程中VOCs废气处理系统及废气处理方法，该系统及方法可确保高处理效率和排放浓度稳定达标，以达到环保减排、改善工人工作环境和周围环境空气质量的目的。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：