本實用新型涉及一種排放氣體的回收凈化處理技術(shù),具體的說是對船舶在碼頭進行原油裝卸時散發(fā)的油氣進行回收處理的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在科技飛速發(fā)展。經(jīng)濟生活水平快速提高的同時,能源危機和環(huán)境污染也不斷加重,今天越來越多的人意識到,能源和環(huán)境問題都是直接決定著人類能否實現(xiàn)可以持續(xù)發(fā)展的關鍵,原油氣揮發(fā)排放的隔離危害,實施實用的油氣回收處理方法,對緩解能源危機和保護環(huán)境能起到一定的作用。
原油,它是一種由各種烴類組成的黑褐色或暗綠色黏稠液態(tài)或半固態(tài)的可燃物質(zhì)。地殼上層部分地區(qū)有石油儲存。它由不同的碳氫化合物混合組成,其主要組成成分是烷烴,此外石油中還含硫、氧、氮、磷、釩等元素??扇苡诙喾N有機溶劑,不溶于水,但可與水形成乳狀液。按密度范圍分為輕質(zhì)原油、中質(zhì)原油和重質(zhì)原油。不過不同油田的石油成分和外貌可以有很大差別。石油主要被用來作為燃油和汽油,燃料油和汽油組成世界上最重要的一次能源之一
原油中揮發(fā)出的可燃氣體是碳氫化合物,主要成分為甲烷,比重0.65,比空氣輕,具有無色、無味、無毒之特性.
石油的化合物組成歸納起來,主要可分為烴和非烴兩類。
原油揮發(fā)氣排入空氣之后,對整個環(huán)境造成嚴重污染,還對人類有較大的毒性,低濃度會使人感到頭暈,呼吸困難,高濃度則有麻醉作用。
船舶碼頭油氣因其具有重大的安全和環(huán)境保護隱患而受到各種國際海事公約和港口所在國法規(guī)的約束。全世界范圍內(nèi)采用最廣的是美國聯(lián)邦法規(guī)美國海岸警衛(wèi)隊守則和國際海上安全委員會《揮發(fā)氣排放控制系統(tǒng)標準》。它們對于船舶碼頭在油品/液態(tài)化工品裝船過程中,船艙內(nèi)的大量揮發(fā)性有機物從呼吸閥排出,帶來嚴重的安全隱患,造成嚴重的環(huán)境污染,揮發(fā)氣體控制系統(tǒng)標準的要求覆蓋了系統(tǒng)設計、設備配置和產(chǎn)品生產(chǎn)的每一個細節(jié)。合格的系統(tǒng)集成不但要經(jīng)過第三方的審查,也要獲得相關權(quán)威機構(gòu)的認證。碼頭油氣回收系統(tǒng)能將排放的收集、處理并回收,實現(xiàn)保證安全、保護環(huán)境、回收資源的目的,物理達到回收資源的目的,設備采用多從過濾膜回收法和冷凝回收法二種,但由于這二種方法設備的價格非常貴,對企業(yè)資金壓力和回收的油怎么處理等原因,產(chǎn)品無法得到推廣。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足,為人們提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效果好,能有效遏制碼頭油氣對環(huán)境的污染的碼頭油氣回收處理系統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型所采取的技術(shù)方案是:該碼頭油氣回收處理系統(tǒng),它包括輸氣管道、風機系統(tǒng)、乳化反應器、光解氧化反應器、粉塵處理塔;
所述的輸氣管道能將船舶在碼頭進行原油裝卸時散發(fā)的揮發(fā)性油氣輸送到乳化反應器;
所述的風機系統(tǒng)安裝在輸氣管道上,使輸氣管道內(nèi)產(chǎn)生負壓,這樣能加快揮發(fā)油氣吸入;
所述的乳化反應器底部裝有乳化液體,在乳化反應器的側(cè)邊設置有增壓泵,乳化反應器內(nèi)設置有噴霧頭,乳化液體被增壓泵抽出后,通過噴霧頭霧化噴出,使乳化反應器的內(nèi)腔布滿霧狀的乳化液體,使進入乳化反應器的揮發(fā)性油氣與霧狀的乳化液體,揮發(fā)性油氣乳化到水中,分解生成水和二氧化碳;
所述的光解氧化反應器內(nèi)安裝有多根紫外燈和多塊二氧化鈦光解網(wǎng),含氯、芳香烴類、醛酮類、氮、硫的有機廢氣、惡臭氣體在光解氧化反應器內(nèi)分解礦化,形成無機小物質(zhì)和水;
所述的粉塵處理塔內(nèi)設置有噴霧除塵裝置,該噴霧除塵裝置能噴射出多層水霧,氣流通過光解氧化反應器后產(chǎn)生的無機小物質(zhì)會被噴霧除塵裝置的水霧分離出來。
所述的輸氣管道由進氣端至出氣端漸低。
所述的輸氣管道內(nèi)壁涂有防粘膜。
所述的乳化反應器設置有2或2個以上。
所述的乳化液體的主要成分是:基磺酸鈉、脂肪醇醚硫酸鈉、生物酸、水。
所述的乳化反應器和光解氧化反應器之間設置有除濕塔,該除濕塔的塔外殼和塔內(nèi)設置有多層活性炭吸附層。
所述的光解氧化反應器設置有2個或2個以上,在每個光解氧化反應器內(nèi)均裝有多根紫外燈和多塊二氧化鈦光解網(wǎng)。
還包括船岸對接系統(tǒng),該船岸對接系統(tǒng)包括控制器以及與控制器的輸入端相連的硫化氫傳感器、壓力探測器、粉塵探測器、紫外線探測器、油氣流量探測器、溫度探測器、濕度探測器,在控制器的輸出端連接有風機系統(tǒng)和光解氧化反應器的紫外線燈管。
本實用新型能對船舶在碼頭進行原油裝卸時散發(fā)的油氣進行回收處理,通過乳化反應器去除油氣中的烷烴,通過光解氧化反應器分解油氣中的有機氣體,通過粉塵處理塔去除其中的無機小物質(zhì),最終排出的氣體達到國家對揮發(fā)氣體排放的標準,具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效果好的優(yōu)點,能有效遏制碼頭油氣對環(huán)境的污染。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型的乳化反應器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型船岸對接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型為一種碼頭油氣回收處理系統(tǒng),它包括輸氣管道2、風機系統(tǒng)1、乳化反應器4、光解氧化反應器6、粉塵處理塔7;
所述的輸氣管道2能將船舶在碼頭進行原油裝卸時散發(fā)的油氣輸送到乳化反應器4。從船舶來的油氣中有著不同的物質(zhì),除了二氧化硫、硫化氫、氮氣還有大量的油氣,油氣在管道里轉(zhuǎn)送,特別是在環(huán)境溫度低的時候油氣冷凝變成液態(tài)油,會粘在管道內(nèi)壁。針對這個問題本公司采用方法將輸氣管道2設置成由進氣端至出氣端漸低,并在輸氣管道2內(nèi)壁涂有防粘膜3。這樣液態(tài)油不會停留在管道上,會直接流進孵化反應塔。
所述的風機系統(tǒng)1安裝在輸氣管道2上,使輸氣管道2內(nèi)產(chǎn)生負壓,這樣能加快揮發(fā)油氣吸入。
所述的乳化反應器4裝有乳化液體4.2,所述的乳化反應器4底部裝有乳化液體4.2,在乳化反應器4的側(cè)邊設置有增壓泵4.3,乳化反應器4內(nèi)設置有噴霧頭4.1,乳化液體4.2能被增壓泵4.3從乳化反應器4的底部抽出,然后通過頭4.1霧化噴出,使乳化反應器4的內(nèi)腔布滿霧狀的乳化液體4.2,使進入乳化反應器4的揮發(fā)性油氣與霧狀的乳化液體4.2接觸后,氣體中的油氣乳化到水中,分解生成水和二氧化碳。所述的乳化液體4.2的主要成分是:基磺酸鈉、脂肪醇醚硫酸鈉、生物酸、水,在乳化液體4.2的成份中都是陰離子表面活性劑,是石化產(chǎn)品,他們的分子結(jié)構(gòu)中含有親水基和親油、脂基兩部分的有機化合物。很多親油、脂基團,插入油、脂狀物中,在油、脂狀物表面形成親水基因,親水基團可以溶解于水,然后就連帶所有油、脂狀物、硫化氫一起被溶解的時候被剝離出來啦。就是帶有油脂污漬被親水的物質(zhì)包裹起來一起溶入水中。因它們是國際公認的,生物降解性極佳的綠色表面活性劑。所以,再用生物酶把溶解下來的油類、脂類等混合物,在生物酶的作用下得到降解,還能降低該溶液的COD含量,以利于重復循環(huán)使用。所述的乳化反應器4設置有2或2個以上,配置幾個乳化反應器4是根據(jù)有機揮發(fā)性氣體的濃度和流量決定的。
在乳化反應器4內(nèi)還穿插有一根排氣管4.4,該排氣管的底部靠近乳化液體4.2的液面,氣流與霧狀的乳化液體4.2充分接觸后才會通過排氣管4.4向上排出。
由于乳化反應后的氣體中有水分,為此所述的乳化反應器4和光解氧化反應器6之間設置有除濕塔5,該除濕塔5的塔外殼和塔內(nèi)設置有多層活性炭吸附層。通過活性炭吸附層能除去氣體中的水分,避免影響光解氧化反應器6的光解氧化效果。
所述的光解氧化反應器6內(nèi)安裝有多根紫外燈和多塊二氧化鈦光解網(wǎng),所述的光解氧化反應器6設置有2個或2個以上,在每個光解氧化反應器6內(nèi)均裝有多根紫外燈和多塊二氧化鈦光解網(wǎng)。含氯、芳香烴類、醛酮類、氮、硫的有機廢氣、惡臭氣體在光解氧化反應器6內(nèi)分解礦化,形成無機小物質(zhì)和水。有機廢氣、異味、惡臭氣體在254nm的紫外線燈照射下完全分解,可高效去除VOCs、無機物、硫化氫、氨氣、硫醇類等污染物,除臭效率可達98%以上。
光解氧化反應器6的原理是:雙波段紫外線結(jié)合TiO2光解催化氧化設備能高效去除揮發(fā)性有機物、無機物、硫化氫、氨氣、硫醇類、鹵代烴、芳香烴等主要污染物,以及各種惡臭味,UV-C紫外線波段254nm光束輻射小顆粒油脂由氨基酸組成的蛋白質(zhì)分子,由脂肪酸組成的脂肪分子等將油脂分子鏈切斷,改變油脂的分子結(jié)構(gòu),油脂和揮發(fā)性有機物易受UV-C的攻擊,VOC分子中被摧毀分解。UV-C紫外線C波段185nm在工作時,利用高能高臭氧UV-C紫外光束分解空氣的氧分子產(chǎn)生游離氧,即活性氧,因游離氧所攜正負電子不平衡所以需要與氧分子結(jié)合,從而產(chǎn)生臭氧。臭氧是一種強氧化劑,對氣味中的醇類、脂類、醛類、苯類等分子永久氧化分解成如水蒸汽和二氧化碳等無害的化合物,從而減少異味氣味化合物。
所述的粉塵處理塔7內(nèi)設置有噴霧除塵裝置,該噴霧除塵裝置能噴射出多層水霧,氣流通過光解氧化反應器6后產(chǎn)生的無機小物質(zhì)會被噴霧除塵裝置的水霧分離出來。在粉塵處理塔7上方設置有煙囪8,處理后的純凈氣體從煙囪8排出。
如圖2所示,本實用新型還包括船岸對接系統(tǒng),該船岸對接系統(tǒng)包括控制器以及與控制器的輸入端相連的硫化氫傳感器、壓力探測器、粉塵探測器、紫外線探測器、油氣流量探測器、溫度探測器、濕度探測器。其中硫化氫傳感器主要安裝在系統(tǒng)的輸入口和輸出口,可以獲知揮發(fā)性油氣吸入時硫化氫的濃度多少,以及油氣回收處理后硫化氫的濃度有沒有符合標準。所述的壓力探測器和油氣流量探測器、設置在輸氣管道2內(nèi),用于檢測流量。所述的紫外線探測器安裝于光解氧化反應器6內(nèi),用于檢測紫外線燈管的波段和光照強度,所述的粉塵探測器安裝在粉塵處理塔7的排出口,用于檢測氣流中粉塵的含量。所述的溫度探測器、濕度探測器用于檢測溫度和濕度。
控制器的輸出端連接有風機系統(tǒng)1和光解氧化反應器6的紫外線燈管。能控制風機的轉(zhuǎn)速以及控制紫外線燈管的波段和光照強度。