一種活性炭床安全保護系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工、環(huán)保等工藝過程中活性炭床安全防護技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種針對活性炭床高溫失火的安全保護系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在化工、環(huán)保等工藝過程中活性炭床吸附得到廣泛應(yīng)用，由于炭本身為不良熱導(dǎo)體，易于出現(xiàn)熱量積聚現(xiàn)象，在活性炭床吸附高濃度氣體或酮類等氣體，或吸附一定量有機物的床層閑置后再啟動等情景時，易發(fā)生炭層飛溫和失火等異常情況；，同時在熱脫附過程發(fā)生吸附床溫度失控而起火燃燒的事故屢見不鮮。
[0003]從安全的角度出發(fā)，此類設(shè)備應(yīng)配備專用安全保護措施，確?；钚蕴看舶踩\行，目前部分設(shè)備采用消防水噴淋的方式進行降溫滅火，但此方法對床層破壞較大，且產(chǎn)生較多的混合吸附質(zhì)廢水，系統(tǒng)恢復(fù)時間較長，影響生產(chǎn)，也有的根本未考慮到此類問題，損失慘重。因此迫切需要尋找一種活性炭床安全保護系統(tǒng)，能夠在遇到以上床層飛溫或失火的情況時快捷有效的對床層降溫滅火同時對活性炭床影響不大，并較少二次污染，便于后續(xù)快速恢復(fù)系統(tǒng)功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種活性炭床安全保護系統(tǒng)，以解決在化工、環(huán)保等工藝過程中，活性炭床在吸附或脫附過程中易造成溫度失控導(dǎo)致失火的問題。本發(fā)明的設(shè)備簡單，運行成本低，能夠有效防止溫度失控引起的活性炭床安全事故發(fā)生，且可實現(xiàn)自動化管理。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種活性炭床安全保護系統(tǒng)，包括活性炭床5、旁路系統(tǒng)和溫度測量儀6，所述旁路系統(tǒng)與活性炭床5并聯(lián)，活性炭床5 —側(cè)的氣體進口通過管道連接第一閥門1，另一側(cè)的氣體出口通過管道連接第四閥門4，所述旁路系統(tǒng)由換熱器8、第二閥門2和第三閥門3組成，第二閥門2通過管道連接換熱器8，所述換熱器8通過管道連接第三閥門3，所述第二閥門2接于第一閥門I和活性炭床5連接的管路上，所述第三閥門3接于第四閥門4和活性炭床5連接的管路上，所述活性炭床5區(qū)域安裝有相應(yīng)的溫度測量儀6，所述換熱器8通過冷水7循環(huán)保持一定溫度與活性炭床5中的高溫氣體進行換熱；所述第一閥門1、第二閥門2、第三閥門3、第四閥門4和溫度測量儀6分別連接控制系統(tǒng)；所述旁路系統(tǒng)風(fēng)機控制氣流速度；當(dāng)活性炭床5正常工作時，第二閥門2、第三閥門3保持關(guān)閉狀態(tài)，第一閥門1、第四閥門4保持開啟，氣體通過活性炭床5吸附后排放；當(dāng)活性炭床5的測量溫度高于溫度測量儀6設(shè)定溫度時，控制系統(tǒng)將關(guān)閉第一閥門1、第四閥門4，打開第二閥門2、第三閥門3，高溫氣體在風(fēng)機助力下在旁路閉環(huán)系統(tǒng)循環(huán)，旁路系統(tǒng)設(shè)有的換熱器8通過冷卻水7對活性炭床循環(huán)排出的高溫氣體進行冷卻并最終實現(xiàn)對床層的冷卻，當(dāng)溫度降至安全溫度時，打開第一閥門1、第四閥門4，關(guān)閉第二閥門2、第三閥門3進行正常工作。
[0006]活性炭床的溫度測量儀測量溫度控制閥門開關(guān)，與旁路系統(tǒng)構(gòu)成一個自動化反饋系統(tǒng)。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，通過閥門切換旁路系統(tǒng)與吸附床形成一個密閉的系統(tǒng)，不會使生產(chǎn)原料，副產(chǎn)物氣體等發(fā)生泄漏。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果:
(1)本發(fā)明解決了生產(chǎn)過程中活性炭床溫度升高易發(fā)生溫度失控的問題，保證活性炭床在使用中的安全性；
(2)本發(fā)明通過旁路閉環(huán)換熱系統(tǒng)可快速、有效實現(xiàn)活性炭床降溫和滅火。；
(3)本發(fā)明裝置可以實現(xiàn)自動化操作，活性炭床的溫度測量儀測量溫度控制閥門開關(guān)，與旁路系統(tǒng)構(gòu)成一個自動化反饋系統(tǒng)；
(4)本發(fā)明裝置對活性炭床層破壞較小，且無二次污染。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖示。
[0009]圖中標(biāo)號:1、2、3、4分別為第一、第二、第三和第四氣體閥門，5為活性炭床，6為溫度測量儀，7為冷水，8為換熱器。
【具體實施方式】
[0010]下面通過實施例結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明。
[0011]實施例1:如圖1所示，本發(fā)明包括活性炭床5、旁路系統(tǒng)和溫度測量儀6，所述旁路系統(tǒng)與活性炭床5并聯(lián)，活性炭床5 —側(cè)的氣體進口通過管道連接第一閥門1，另一側(cè)的氣體出口通過管道連接第四閥門4，所述旁路系統(tǒng)由換熱器8、第二閥門2和第三閥門3組成；
當(dāng)活性炭床5處于正常工作溫度時，第二閥門2、第三閥門3保持關(guān)閉狀態(tài)，第一閥門1、第四閥門4保持開啟，氣體通過活性炭床吸附后排放；伴隨著高濃度氣體的吸附，活性炭床的溫度逐漸升高，當(dāng)溫度測量儀6的測量溫度高于設(shè)定的溫度時，控制系統(tǒng)將關(guān)閉第一閥門1、第四閥門4，打開第二閥門2、第三閥門3，這樣高溫氣體在風(fēng)機的助力下在旁路閉環(huán)系統(tǒng)循環(huán)，旁路系統(tǒng)有換熱器8，換熱器通過冷水7循環(huán)保持一定溫度與活性炭床中的高溫氣體進行換熱，當(dāng)溫度降至安全溫度時，打開第一閥門1、第四閥門4，關(guān)閉第二閥門2、第三閥門3進行正常的吸附流程。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決了生產(chǎn)過程中活性炭床在吸附過程中伴隨的升溫可能導(dǎo)致溫度失控的問題，大大降低了溫度失控帶來工程事故的可能性，提高了活性炭床的安全性。本發(fā)明的設(shè)備簡單，運行成本低、能夠?qū)崿F(xiàn)自動化管理。經(jīng)試驗證明:它具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定實用等優(yōu)點，是一個優(yōu)秀的技術(shù)方案。
[0012]實施例2
含環(huán)己酮氣體吸附裝置實例
某工廠采用活性炭吸附含環(huán)己酮氣體，時常發(fā)生飛溫，采用噴淋方式降溫，恢復(fù)吸附所需時間長，現(xiàn)采用實施例1所述裝置，活性炭床5上裝填活性炭的量為2t，排氣量為15000m3/h,安全裝置為在活性炭床安裝4個溫度計，設(shè)定預(yù)警溫度為90°C，循環(huán)通風(fēng)量為8000m3/h，換熱器8面積為180m2。發(fā)生悶燃時，其中一個溫度測量儀6在90°C的時候發(fā)出警報，啟動本系統(tǒng)，關(guān)閉活性炭床5的第一閥門1、第四閥門4，開啟換熱循環(huán)系統(tǒng)，溫度最高升至102°C，然后迅速下降，約30分鐘后，溫度降至50°C，關(guān)閉旁路換熱系統(tǒng)，開啟活性炭床5的第一閥門1、第四閥門4，，繼續(xù)進行活性炭吸附。
[0013] 實施例3
采用實施例1所述裝置，熱空氣吹脫脫附裝置實例
某工廠采用熱空氣吹脫脫附活性炭床，活性炭床5上裝填活性炭的量為2t，排氣量為15000m3/h，安全裝置為在活性炭床5安裝4個溫度計，設(shè)定預(yù)警溫度為130°C，循環(huán)通風(fēng)量為8000m3/h，換熱器5面積為180m2。在120°C脫附過程中，溫度逐漸上升，其中一個溫度測量儀6在130°C的時候發(fā)出報警，啟動本系統(tǒng)，關(guān)閉活性炭床5的第一閥門1、第四閥門4，開啟換熱循環(huán)系統(tǒng)，溫度最高升至150°C，然后迅速下降，約30分鐘后，溫度降至110°C，關(guān)閉旁路換熱系統(tǒng)，開啟活性炭床5的第一閥門1、第四閥門4，繼續(xù)進行熱空氣脫附。
【主權(quán)項】
1.一種活性炭床安全保護系統(tǒng)，其特征在于包括活性炭床(5)、旁路系統(tǒng)和溫度測量儀(6)，所述旁路系統(tǒng)與活性炭床(5)并聯(lián)，活性炭床(5) —側(cè)的氣體進口通過管道連接第一閥門(1)，另一側(cè)的氣體出口通過管道連接第四閥門(4)，所述旁路系統(tǒng)由換熱器(8)、第二閥門(2)和第三閥門(3)組成，第二閥門(2)通過管道連接換熱器(8)，所述換熱器(8)通過管道連接第三閥門(3)，所述第二閥門(2)接于第一閥門(I)和活性炭床(5)連接的管路上，所述第三閥門(3)接于第四閥門(4)和活性炭床(5)連接的管路上，所述活性炭床(5)區(qū)域安裝有相應(yīng)的溫度測量儀￠)，所述換熱器(8)通過冷水(7)循環(huán)保持一定溫度與活性炭床(5)中的高溫氣體進行換熱；所述第一閥門(1)、第二閥門(2)、第三閥門(3)、第四閥門(4)和溫度測量儀(6)分別連接控制系統(tǒng)；所述旁路系統(tǒng)風(fēng)機控制氣流速度； 當(dāng)活性炭床(5)正常工作時，第二閥門(2)、第三閥門(3)保持關(guān)閉狀態(tài)，第一閥門(I)、第四閥門(4)保持開啟，氣體通過活性炭床(5)吸附后排放；當(dāng)活性炭床(5)的測量溫度高于溫度測量儀(6)設(shè)定溫度時，控制系統(tǒng)將關(guān)閉第一閥門(I)、第四閥門(4)，打開第二閥門(2)、第三閥門(3)，高溫氣體在風(fēng)機助力下在旁路閉環(huán)系統(tǒng)循環(huán)，旁路系統(tǒng)設(shè)有的換熱器(8)通過冷卻水(7)對活性炭床循環(huán)排出的高溫氣體進行冷卻并最終實現(xiàn)對床層的冷卻，當(dāng)溫度降至安全溫度時，打開第一閥門(I)、第四閥門(4)，關(guān)閉第二閥門(2)、第三閥門(3)進行正常工作。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種活性炭床安全保護系統(tǒng)。活性炭床管路前后連接旁路系統(tǒng)，活性炭床區(qū)域安裝溫度測量儀，當(dāng)處于正常工作溫度時，第二、第三閥門關(guān)閉，第一、第四閥門開啟，氣體通過活性炭床吸附后排放；當(dāng)活性炭層出現(xiàn)飛溫和失火等情況，溫度測量儀所測量溫度高于某設(shè)定溫度時，將打開第二、第三閥門，關(guān)閉第一、第四閥門，高溫氣體在風(fēng)機助力下在旁路閉環(huán)系統(tǒng)循環(huán)，旁路系統(tǒng)設(shè)有的換熱器通過冷卻水對活性炭床循環(huán)排出的高溫氣體進行冷卻并最終實現(xiàn)對床層的冷卻。當(dāng)床層溫度降至安全溫度以下時，可打開第一、第四閥門，關(guān)閉第二、第三閥門進行正常工作。本發(fā)明能有效控制活性炭床的失火安全問題，且對床層的破化作用較小，設(shè)備簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化管理。
【IPC分類】B01D53-02
【公開號】CN104772000
【申請?zhí)枴緾N201510137327
【發(fā)明人】羌寧, 李照海, 劉濤, 荀志萌, 吳婭
【申請人】同濟大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月27日