儲罐呼吸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】儲罐呼吸系統(tǒng)，包括：呼氣槽，構(gòu)造成通過呼氣下浸管與儲罐連通，并且還構(gòu)造成通過排放裝置與大氣連通，其中呼氣槽用于容納第一液體，呼氣下浸管的下端設(shè)計成位于第一液體的液面之下，并且排放裝置設(shè)計成位于第一液體的液面之上；以及密閉型吸氣槽，構(gòu)造成通過進氣管與儲罐連通并通過吸氣下浸管與大氣連通，其中吸氣槽用于容納第二液體，進氣管設(shè)計成位于第二液體的液面之上，吸氣下浸管設(shè)計成下端位于第二液體的液面之下。本發(fā)明的儲罐呼吸系統(tǒng)可以大大提高密封安全性以及阻火性，還可以顯著提高儲罐排氣處理效果。
【專利說明】儲罐呼吸系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及儲罐呼吸系統(tǒng)，具體而言涉及用于貯存易揮發(fā)性物料的密封型儲罐或儲槽等的呼吸系統(tǒng)或進氣/排氣設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在長期或臨時性貯存化工原料、化學(xué)品包括半成品等易揮發(fā)性物料時通常需要采用儲罐或儲槽等密封型容器，以防止容器中的有害氣體逃逸或擴散到外部環(huán)境或大氣中。對于這類密封型容器，無論是物料進出(即向容器加料或從容器排料)還是晝夜溫差都會造成從內(nèi)向外排氣(或可稱作“呼氣”)或者從外向內(nèi)進氣(或可稱作“吸氣”)等所謂的“呼吸現(xiàn)象”。
[0003]為了防止這類密封型容器呼吸時向外釋放包括臭氣或毒氣等在內(nèi)的有害氣體，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)提出了很多種解決方案。
[0004]CN101731893B提出了一種貯罐呼吸廢氣脫硫除臭工藝；CN102309914A提出了一種儲罐排放惡臭廢氣的處理方法；CN302844853U提出了一種蠟油罐惡臭氣體除臭凈化設(shè)備；以及CN101898079B提出了一種儲罐逸散含硫惡臭廢氣處理方法。這些專利文獻均涉及如何對排放的廢氣本身進行復(fù)雜的工藝處理，并不涉及容器“呼吸”時的雙向密封性。
[0005]CN302823092U提出了一種除臭裝置。該專利文獻采用單個罐體、單個排氣筒以及呼吸閥(單向閥)來同時解決污水池的呼氣和吸氣以及與呼吸相關(guān)的密封性問題和除臭問題。但是，這種除臭裝置的密封性和除臭性能均無法適應(yīng)進出物料時內(nèi)部壓力變化較大的化學(xué)品容器例如丙烯酸儲罐等；并且由于呼吸閥的可靠性等問題，當其應(yīng)用于化學(xué)品儲罐時，即使儲罐內(nèi)部壓力變化很小其也無法有效阻止有害氣體逸散。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種儲罐呼吸系統(tǒng)，其能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的某種或某些缺陷。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的儲罐呼吸系統(tǒng)包括:
[0008]呼氣槽，構(gòu)造成通過呼氣下浸管與儲罐連通，并且還構(gòu)造成通過排放裝置與大氣連通，其中呼氣槽用于容納第一液體，呼氣下浸管的下端設(shè)計成位于第一液體的液面之下，并且排放裝置設(shè)計成位于第一液體的液面之上；以及
[0009]密閉型吸氣槽，構(gòu)造成通過進氣管與儲罐連通并通過吸氣下浸管與大氣連通，其中吸氣槽用于容納第二液體，進氣管設(shè)計成位于第二液體的液面之上，吸氣下浸管設(shè)計成下端位于第二液體的液面之下。
[0010]本發(fā)明的儲罐呼吸系統(tǒng)由于具有雙重液封而使得儲罐的呼吸更加方便和安全。
[0011]在本發(fā)明的一個具體實施例中，排放裝置可以為與呼氣槽氣密連接的排氣管。排氣管還可以外接排放煙?以進一步增加操作安全性。
[0012]在本發(fā)明的一個具體實施例中，吸氣下浸管可以與吸氣槽氣密連接并且上端可以伸出吸氣槽頂部。吸氣下浸管的這種布置方式也進一步增加了操作安全性。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的儲罐呼吸系統(tǒng)還可以包括圍繞呼氣下浸管設(shè)置的鼓泡筒，鼓泡筒內(nèi)壁可以固定有水平環(huán)形篩板，呼氣下浸管可以穿過水平環(huán)形篩板的中心孔，并且鼓泡筒可以在位于水平環(huán)形篩板之下的位置與呼氣槽液體連通。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，鼓泡筒內(nèi)壁可以固定有多個例如上下兩個水平環(huán)形篩板。這種方式增加了氣液接觸面積和接觸時間，提高了氣體吸收或處理效率。
[0014]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，呼氣下浸管還可以設(shè)置有側(cè)向加液口以及位于側(cè)向加液口下方且位于呼氣下浸管之內(nèi)的噴頭，噴頭可以與側(cè)向加液口流體連通。這種情況下，呼氣下浸管內(nèi)還可以設(shè)置有位于噴頭下方的填料。同樣在這種情況下，呼氣槽還可以包括排液口，呼氣下浸管的加液口可以通過循環(huán)泵與呼氣槽的排液口連通。這種方式進一步增加了氣液接觸面積和接觸時間，提高了氣體處理效率，尤其適用于排氣量很大的儲罐。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的儲罐呼吸系統(tǒng)還可以包括串聯(lián)設(shè)置的多個呼氣槽。這種結(jié)構(gòu)可以進一步提高排氣處理效果，尤其適用于排氣量特別大的情況。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的儲罐呼吸系統(tǒng)還可以包括呼吸管組件。呼氣下浸管和進氣管可以分別與呼吸管組件連通，呼吸管組件還構(gòu)造成適于與儲罐連通。這種情況下，呼吸管組件可以包含總管和與總管的一端分別連通的第一支管和第二支管，總管的另一端構(gòu)造成適于與儲罐連通，呼氣下浸管可以與第一支管(左支管)連通并且進氣管可以與第二支管(右支管)連通。這種呼吸管組件的使用使得整個呼吸系統(tǒng)的組裝靈活性大大增強。
[0017]本發(fā)明的儲罐呼吸系統(tǒng)可以大大提高密封安全性以及阻火性，還可以顯著提高儲罐排氣處理效果。
[0018]本發(fā)明還提供了一種使用上述任一儲罐呼吸系統(tǒng)來輔助密閉型儲罐呼吸的方法。該方法包括:
[0019]將呼氣槽的呼氣下浸管與儲罐連通；
[0020]將吸氣槽的進氣管與儲罐連通；
[0021]在呼氣槽中注入第一液體，第一液體浸沒呼氣下浸管的下端但不浸沒排放裝置或不浸沒排放裝置的入氣口 ；以及
[0022]在吸氣槽中注入第二液體，第二液體浸沒吸氣下浸管的下端但不浸沒進氣管或不浸沒進氣管的入氣口。
[0023]第一液體適于處理并凈化儲罐的排氣。優(yōu)選第一液體的液面與呼氣下浸管的下端之間的距離不大于500mm。
[0024]第二液體優(yōu)選為水。
[0025]本發(fā)明的方法還可以包括:使用加料泵向儲罐中泵送物料并同時開啟上述儲罐呼吸系統(tǒng)的循環(huán)泵。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為根據(jù)本發(fā)明的儲罐呼吸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的呼吸系統(tǒng)或呼吸設(shè)備。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，本發(fā)明的呼吸系統(tǒng)可以應(yīng)用于各種密封型容器或儲罐。儲罐可以貯存各種物料例如液態(tài)或固態(tài)物料。這類物料包括但不限于化工原料、化學(xué)品或半成品等，其通常具有易揮發(fā)性從而會在儲罐中形成一定壓力的(有害)氣體。本發(fā)明的呼吸系統(tǒng)即用于安全地實現(xiàn)這類儲罐的“呼吸”或排氣/進氣，如之前在【背景技術(shù)】部分所提及。
[0028]參見圖1，本發(fā)明的呼吸系統(tǒng)包括呼氣槽(或排氣槽)10和吸氣槽(或進氣槽)30。呼氣槽10中設(shè)置有呼氣下浸管(圖示為一端位于呼氣槽10頂部之上另一端位于呼氣槽10下部內(nèi)的豎直管)20，吸氣槽30上設(shè)置有進氣管(圖示為管頭或短管)31。本發(fā)明的呼吸系統(tǒng)還可以包括呼吸管組件，該呼吸管組件包含總管50和與總管50的一端(圖示為下端)分別連通的左支管51和右支管52。呼吸管組件的總管50的另一端(圖示為上端)則構(gòu)造成可以與密封型或密閉型容器例如儲罐(未具體示出)的內(nèi)部連通。
[0029]呼氣下浸管20的上端通過法蘭組件27氣密連接于呼吸管組件的左支管51。進氣管31通過法蘭組件35氣密連接于呼吸管組件的右支管52。
[0030]在本發(fā)明的替代性實施例中，還可以省略呼吸管組件。即呼氣槽10可以通過呼氣下浸管20直接連通儲罐內(nèi)部，并且吸氣槽30可以通過進氣管31直接連通儲罐內(nèi)部。但是，呼吸管組件的使用會使得整個呼吸系統(tǒng)的組裝靈活性大大增強。
[0031]呼氣槽10上還設(shè)置有排氣管(圖示為管頭或短管)11，排氣管11的上端通過法蘭組件12與排放煙? (或排氣筒)13氣密連接，從而與大氣或外部環(huán)境連通。排放煙? 13的頂端之上還可以加設(shè)防護蓋14以防止外物例如雨、雪、灰塵等順著排放煙? 13和排氣管11落入呼氣槽10。
[0032]吸氣槽30中設(shè)置有吸氣下浸管(圖示為一端位于吸氣槽30頂部之上另一端位于吸氣槽30下部內(nèi)的豎直管)40。吸氣下浸管40的上端通過法蘭組件41與例如伸出車間或廠房的吸氣筒42氣密連接，從而與外部環(huán)境或大氣連通。吸氣筒42的頂端之上也可以加設(shè)防護蓋43以防止外物例如雨、雪、灰塵等順著吸氣筒42和吸氣下浸管40落入吸氣槽30。
[0033]呼氣槽10可以容納吸收液例如水或氨水等，或容納液體強氧化劑例如21-30%的雙氧水等，這取決于儲罐中所貯存的物料成分。例如，當儲罐中貯存丙烯酸時，呼氣槽10中容納水作為吸收液就可充分吸收揮發(fā)的丙烯酸氣體了?？梢远ㄆ诒O(jiān)測呼氣槽10中的處理液的濃度，以在濃度低于下限時置換處理液或添加更濃的處理液。
[0034]圖1中的呼氣槽10被局部剖開以顯示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖所示，呼氣槽10中容納的液體到達液位線或液面16。呼氣下浸管20豎直伸入呼氣槽10中直至液面16之下。呼氣下浸管20的下端與液面16之間的距離則取決于儲罐內(nèi)部的氣體壓力，該距離通常不超過500mm。排氣管11的下端開口則位于液面16之上。在某些應(yīng)用中，也可以省略排氣煙囪13和/或排氣管11而僅在呼氣槽10的頂部設(shè)置相應(yīng)的開口。例如，在經(jīng)過處理的儲罐呼氣異味不大或無甚為害時，呼氣槽10甚至可以簡單構(gòu)造成開口式容器。
[0035]吸氣槽30可以容納任何合適的液體，優(yōu)選為水，只要其液位線或液面34能夠如下所述有效阻止儲罐中的有害氣體通過吸氣下浸管40直接外漏即可。另外，吸氣槽30本身構(gòu)造成氣密型容器，進氣管31與吸氣槽30之間采用氣密方式連通。吸氣下浸管40伸入吸氣槽30時同樣不影響吸氣槽30的整體氣密性。另外，雖然在很多情況下都無需外接吸氣筒42，但吸氣筒42的使用不但可以使吸入儲罐的空氣更加新鮮，還可以防止某些特殊情況下例如吸氣槽30中的液面34意外下降至吸氣下浸管40之下時氣體直接當場泄漏而對現(xiàn)場人員造成傷害。
[0036]圖1中的吸氣槽30也被局部剖開以顯示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖所示，吸氣槽30中容納的液體到達液面34。吸氣下浸管40豎直伸入吸氣槽30中直至液面34之下。吸氣下浸管40的下端與液面34之間的距離則主要取決于吸氣下浸管40的橫截面面積與吸氣槽30的橫截面面積之比以及儲罐內(nèi)部的氣體壓力，該距離通常不超過300mm。通常情況下，吸氣槽30的橫截面面積遠大于吸氣下浸管40的橫截面面積；例如，二者之比大于10。進氣管31的下端開口則位于液面34之上。吸氣槽30中的液面34與呼氣槽10中的液面16的高度可以相同也可以不同。
[0037]當密閉型儲罐中的氣體壓力發(fā)生變化時，例如由于向儲罐中加料而使得其中的氣體壓力增大時，儲罐中的氣體將會例如順著呼吸管組件分別進入呼氣下浸管20和進氣管31。當氣體順著進氣管31進入吸氣槽30中時，受到液面34的液封阻隔作用，氣體無法進入吸氣下浸管40從而無法從密閉型吸氣槽30外逸。換言之，如果氣體要從吸氣下浸管40逃離吸氣槽30，則氣體壓力需要足夠大以致吸氣槽30中的液面34降低至吸氣下浸管40下端的位置，而此時吸氣下浸管40中的液位則會相應(yīng)大大增高，氣體仍需進一步克服吸氣下浸管40中液體壓力才能逸出，而這對于一般化學(xué)儲罐中的氣體而言是根本不可能達到的。
[0038]當儲罐中的氣體壓力大于例如500mm水柱時，氣體會向下順著呼氣下浸管20 (突破液封)進入呼氣槽10，經(jīng)其中的液體處理后通過排氣管11離開呼氣槽10。氣體呼出或排出路線如圖1中左側(cè)箭頭所示。
[0039]當例如由于從儲罐中卸料而使得其中形成足夠大的負壓時，空氣會向下順著吸氣下浸管40 (突破液封)進入吸氣槽30，并隨后通過進氣管31進入呼吸管組件并由此進入儲罐?？諝馕牖蜻M入路線如圖1中右側(cè)箭頭所示。同樣，由于液封作用，空氣也不能從呼氣槽10經(jīng)由呼氣下浸管20進入儲罐。這樣，儲罐只能通過吸氣槽30完成吸氣并通過呼氣槽10完成呼氣。
[0040]在圖1中，所示呼氣下浸管20的上端附近設(shè)置有側(cè)向加液口 21。呼氣下浸管20中設(shè)置有噴頭22，噴頭22與加液口 21直接流體連通。噴頭22布置成不會影響氣體通過呼氣下浸管20。呼氣下浸管20中還設(shè)置有位于噴頭下方的填料23。填料23可以是任何能夠增大氣液接觸面積的裝置，例如各種規(guī)格的陶瓷或塑料填料、旋流板等。填料23通常還位于液面16之上。
[0041]圖1中還示出了圍繞呼氣下浸管設(shè)置的鼓泡筒24。根據(jù)儲罐的呼氣量，鼓泡筒24的橫截面面積與呼氣槽10的橫截面面積之比可以從例如1: 10直至1:1 (1:1這種情況即意味著可以省略鼓泡筒24)。鼓泡筒24內(nèi)壁固定有上水平環(huán)形篩板(或穿孔板)25和下水平環(huán)形篩板26，呼氣下浸管20分別穿過上水平環(huán)形篩板25的中心孔和下水平環(huán)形篩板26的中心孔。下水平環(huán)形篩板26基本與呼氣下浸管20的下端齊平。上水平環(huán)形篩板25和下水平環(huán)形篩板26之間的距離與上水平環(huán)形篩板25和液面16之間的距離基本相等。當然，鼓泡筒24內(nèi)壁還可以固定更多層數(shù)的篩板以如后所述進一步增加氣液接觸面積。鼓泡筒24的底部附近設(shè)有與呼氣槽10中的液體連通的入口 28。
[0042]上水平環(huán)形篩板25和下水平環(huán)形篩板26上均設(shè)置有多個穿孔，穿孔直徑通常在2-15mm之間，更優(yōu)選在2-5mm之間。每個篩板上的穿孔面積之和可以是呼氣下浸管20的橫截面面積的1.5倍以上。[0043]所示呼氣槽10還包括位于底部的排液口 15。加液口 21通過循環(huán)泵(未具體示出)與排液口 15連通。所示呼氣槽10的側(cè)面還設(shè)置有液位計17，液位計17與呼氣槽10中的液體連通以實時顯示呼氣槽10中的液位高度。
[0044]吸氣槽30也分別設(shè)有位于頂部的加液口 32和位于底部的排液口 33。加液口 32在不加液時也處于氣密狀態(tài)。例如，加液口 32可以通過閥門(未具體示出)與吸氣槽30的內(nèi)部連通。所示吸氣槽30的側(cè)面也設(shè)置有液位計36，液位計36與吸氣槽30中的液體連通以實時顯示吸氣槽30中的液位高度。
[0045]當儲罐中的氣體壓力變化不大，例如僅由于晝夜溫差變化而發(fā)生呼吸時，由于排氣量很小，通常無需啟動加液口 21與排液口 15之間的循環(huán)泵并由此啟動噴頭22工作就能夠保證排氣得到充分凈化或處理。
[0046]當儲罐中的氣體壓力變化很大時，例如開啟加料泵(同樣未示出)向儲罐中加入大量物料時，排氣量就會很大。此時則可以同時開啟循環(huán)泵并由此啟動噴頭22工作，從而確保排氣得到充分凈化或處理。當加液口 21與排液口 15之間的循環(huán)泵開啟時，噴頭22將呼氣槽10中的處理液噴霧至呼氣下浸管20中，排氣與霧化處理液混合在一起經(jīng)過填料23以使氣液進一步增大接觸面積和接觸時間。氣體經(jīng)過填料23后從呼氣下浸管20的下端通過下水平環(huán)形篩板26向上鼓泡，并繼續(xù)通過上水平環(huán)形篩板25再次向上鼓泡后逸出至液面16上方。
[0047]本發(fā)明的這種優(yōu)化的組合處理方式——噴頭+填料+多級篩板——可以確保排氣處理效果。另外，在排氣量特別大的情況下，還可以串聯(lián)或并聯(lián)(針對氣體流動而言)設(shè)置更多的呼氣槽來進一步提高排氣處理效果。
[0048]本發(fā)明的呼吸系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于6-8%的丙烯酸儲罐平穩(wěn)運行了兩年，排氣處理效果和密封效果均非常良好。
[0049]另外，由于本發(fā)明的呼吸系統(tǒng)分別通過呼氣槽和吸氣槽執(zhí)行儲罐的呼吸，因此還會有效避免現(xiàn)場產(chǎn)生的火星等引燃物質(zhì)意外進入儲罐而引起儲罐失火或爆炸。
[0050]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，上述圖示內(nèi)容和實施例僅用于解釋本發(fā)明而非用于對其作出任何限制。例如，呼氣槽10和吸氣槽30并非局限于圖示的兩個分離的槽。根據(jù)實際需要，呼氣槽10和吸氣槽30也可以是例如通過隔板等液體分隔裝置所分隔開的一體化結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種儲罐呼吸系統(tǒng)，包括: 呼氣槽，構(gòu)造成通過呼氣下浸管與儲罐連通，并且還構(gòu)造成通過排放裝置與大氣連通，其中呼氣槽用于容納第一液體，呼氣下浸管的下端設(shè)計成位于第一液體的液面之下，并且排放裝置設(shè)計成位于第一液體的液面之上；以及 密閉型吸氣槽，構(gòu)造成通過進氣管與儲罐連通并通過吸氣下浸管與大氣連通，其中吸氣槽用于容納第二液體，進氣管設(shè)計成位于第二液體的液面之上，吸氣下浸管設(shè)計成下端位于第二液體的液面之下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲罐呼吸系統(tǒng)，其中排放裝置為與呼氣槽氣密連接的排氣管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲罐呼吸系統(tǒng)，其中吸氣下浸管與吸氣槽氣密連接并且上端伸出吸氣槽頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲罐呼吸系統(tǒng)，還包括圍繞呼氣下浸管設(shè)置的鼓泡筒，其中鼓泡筒內(nèi)壁固定有水平環(huán)形篩板，呼氣下浸管穿過水平環(huán)形篩板的中心孔，并且鼓泡筒在位于水平環(huán)形篩板之下的位置與呼氣槽液體連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的儲罐呼吸系統(tǒng)，其中鼓泡筒內(nèi)壁固定有上下兩個水平環(huán)形篩板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲罐呼吸系統(tǒng)，其中呼氣下浸管還設(shè)置有側(cè)向加液口以及位于側(cè)向加液口下方且位于呼氣下浸管之內(nèi)的噴頭，噴頭與側(cè)向加液口流體連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的儲罐呼吸系統(tǒng)，其中呼氣下浸管內(nèi)還設(shè)置有位于噴頭下方的填料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的儲罐呼吸系統(tǒng)，其中呼氣槽還包括排液口，呼氣下浸管的加液口通過循環(huán)泵與呼氣槽的排液口連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲罐呼吸系統(tǒng)，還包括呼吸管組件，其中呼氣下浸管和進氣管分別與呼吸管組件連通，呼吸管組件還構(gòu)造成與儲罐連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的儲罐呼吸系統(tǒng)，其中呼吸管組件包含總管和與總管的一端分別連通的第一支管和第二支管，總管的另一端構(gòu)造成與儲罐連通，呼氣下浸管與第一支管連通并且進氣管與第二支管連通。
【文檔編號】B65D90/22GK103569542SQ201310547471
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】廖成明, 代明陽, 蘇培炳, 秦澤全 申請人:重慶紫光新科化工開發(fā)有限公司