一种活性炭过滤装置、控制方法及过滤系统

技术领域

本发明涉及天然气脱硫处理和尾气处理技术领域，尤其是涉及一种活性炭过滤装置、控制方法及过滤系统。

背景技术

在含硫天然气净化厂中通常采用醇胺工艺脱除天然气中的酸性气体(H

由于富胺液中含有H

发明内容

针对于有现有技术中活性炭过滤装置需要手工排气的情况，本发明提供了一种活性炭过滤装置，通过结构设计，能够实现过滤装置的自动排气、启运、停运、溶液置换、浸泡、吹扫功能，保证过滤装置对富胺液的处理效率。

本发明实施例通过下述技术方案实现：

第一方面

本发明公开了一种活性炭过滤装置，包括活性炭过滤器，所述活性炭过滤器设置有入液口，还包括用于测量活性炭过滤器内部压力的差压变送器以及排气电磁阀；所述差压变送器包括所述活性炭过滤器侧壁连接的第一接口，以及与所述活性炭过滤器顶部连接的第二接口；所述排气电磁阀与所述活性炭过滤器顶部连接；所述排气电磁阀包括用于控制阀门开启或关闭的控制装置；所述控制装置与所述差压变送器信号连接，用于接收所述差压变送器的测量信号，实现所述排气电磁阀开启或关闭。

在本方案中，所述活性炭过滤装置包括活性炭过滤器，在使用该活性炭过滤装置进行过滤时，将过滤液通过所述入液口导入所述活性炭过滤器中，利用差压变送器分别连接所述活性炭过滤器的侧壁以及顶部，通过所述差压变送器测量所述活性炭过滤器的压力值，并将所述差压变送器产生的压力信号与所述排气电磁阀的控制装置连接，通过压力值的信号，实现所述排气电磁阀的自动控制。

进一步的，所述差压变送器还包括取压阀，所述取压阀为两个，一个所述取压阀的一端连接所述活性炭过滤器侧壁，另一端连接第一接口；另一个所述取压阀的一端连接所述活性炭过滤器顶部，另一端连接第二接口，通过设置取压阀，可手动控制取压阀的开启或关闭，实现所述差圧变送器的在先检修和更换。

进一步的，所述活性炭过滤器侧壁还设置有与所述第一接口连接的第一取压口，所述第一取压口相对于所述活性炭过滤器底部的高度低于所述入液口相对于所述活性炭过滤器底部的高度，通过所述第一取压口的位置，保证所述差压变送器的测量范围，可结合实际情况设置第一取压口的位置，保证所述活性炭过滤器内部压力可控。

进一步的，所述差压变送器的测量信号小于阈值S

进一步的，所述入液口还设置有流量调节阀，所述流量调节阀用于调节待过滤液体进入所述活性炭过滤器的流量，通过设置流量调节阀，可根据溶液发泡、拦液以及过滤器运行(活性炭差压值的大小)情况实现过滤流量的调节，提高胺液的过滤效率；同时可以在启、停过滤器时平稳控制进入所述活性炭过滤器的流量，减少对活性炭的冲击和损坏；另外，通过调节阀的流量调节，可以实现流量在过滤器和旁路管线之间平稳切换，减少流量波动对系统运行造成扰动。

进一步的，还包括置换贫液电磁阀，所述置换贫液电磁阀一端与入液口连接，另一端用于与贫液系统管道连接，通过设置置换贫液电磁阀，可实现所述活性炭过滤器内部的富胺液置换。

进一步的，还包括凝结水电磁阀，所述凝结水电磁阀一端与入液口连接，另一端用于与凝结水系统管道连接，通过设置凝结水电磁阀，可实现所述活性炭过滤器内部的清扫及浸泡置换。

进一步的，还包括吹扫氮气电磁阀，所述吹扫氮气电磁阀一端与入液口连接，另一端用于与氮气系统管道连接，通过设置吹扫氮气电磁阀，可实现所述活性炭过滤器内部的吹扫。

第二方面

本发明还公开了一种活性炭过滤装置控制方法，基于上述活性炭过滤装置，通过控制对应阀门控制所述活性炭过滤装置的排气、自动启/停、溶液置换、浸泡、吹扫功能。

第三方面

本发明还公开了一种活性炭过滤系统，其特征在于，包括上述活性炭过滤装置、控制装置、存储器，所述存储器用于存储活性炭过滤装置控制方法对应的控制程序，所述控制装置用于接收所述存储器的控制程序，实现对所述过滤装置的控制。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明涉及的一种活性炭过滤装置、控制方法及过滤系统，通过结构设计，设置差压变送器，实现所述活性炭过滤装置的自动排气的功能，保证过滤装置对富胺液的处理效率；

2、本发明涉及的一种活性炭过滤装置、控制方法及过滤系统，通过设置不同的控制阀，实现所述活性炭过滤装置的自动排气、启运、停运、溶液置换、浸泡、吹扫功能；

3、本发明涉及的一种活性炭过滤装置、控制方法及过滤系统，通过控制方法及过滤系统的设计，实现所述活性炭过滤装置的自动控制，一方面避免因为人为因素造成操作不当，从而引发介质互串、流体中断、流量波动过大的问题；另一方面极大的降低了操作人员的劳动强度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一种活性炭过滤装置实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中活性炭过滤器结构示意图。

图中的附图标记分别为：

1-活性炭过滤器、11-入液口、13-过滤管路、13a-过滤器出口阀、14-回收管路、14a-前端回收管路、14a-1前端回收阀、14b-排污管路、14b-1排污阀、14c-液体回收管路、14c-1液体回收阀、2-差压变送器、3-排气电磁阀、4a-流量调节阀、4b-旁通流量调节阀、5-置换贫液阀、6-凝结水阀、7-氮气吹扫阀、8-压力变送器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例

如图1所示，本发明实施例公开了一种活性炭过滤装置，包括活性炭过滤器1，所述活性炭过滤器1侧壁设置有入液口11，还包括用于测量活性炭过滤器内部压力的差压变送器2以及排气电磁阀3；所述差压变送器2包括所述活性炭过滤器1侧壁连接的第一接口，以及与所述活性炭过滤器1顶部连接的第二接口；所述排气电磁阀3与所述活性炭过滤器1顶部连接；所述排气电磁阀3包括用于控制阀门开启或关闭的控制装置；所述控制装置与所述差压变送器2信号连接，用于接收所述差压变送器2的测量信号，实现所述排气电磁阀3开启或关闭。

在本实施例中，所述活性炭过滤装置包括活性炭过滤器1，在使用该活性炭过滤装置进行过滤时，将过滤液通过所述入液口导入所述活性炭过滤器1中，利用差压变送器2分别连接所述活性炭过滤器1的侧壁以及顶部，通过所述差压变送器2测量所述活性炭过滤器1的压力值，并将所述差压变送器2产生的压力信号与所述排气电磁阀3的控制装置连接，通过压力值的信号，实现所述排气电磁阀3的自动控制。

其中，所述入液口11可设置在所述活性炭过滤器1的顶部，也可设置在所述活性炭过滤器11的侧壁。

具体的，所述活性炭过滤器1还包括用于回收过滤完成后液体的过滤管路13，所述过滤管路13与所述活性炭过滤器1的侧壁连接，所述连接位置靠近所述活性炭过滤器1的底部，其中，所述过滤管路还包括用于实现所述过滤管路启停的过滤器出口阀13a。

具体的，所述活性炭过滤器1还包括回收管路14，所述回收管路14用于实现所述活性炭过滤器中胺液回收，所述回收管路14包括前端回收管路14a、排污管路14b以及液体回收管路14c，所述前端回收管路14a分别与所述排污管路14b以及液体回收管路14c串联，所述排污管路14b以及液体回收管路14c并联，所述前端回收管路14a包括前端回收阀14a-1，所述排污管路包括排污阀14b-1，所述液体回收管路包括液体回收阀14c-1。

其中，所述第二接口与所述活性炭过滤器1的顶部连接，所述排气电磁阀3也与所述活性炭过滤器1的顶部连接，需要注意的是，所述第二接口与所述活性炭过滤器1顶部的连接位置，与所述排气电磁阀3与所述活性炭过滤器1顶部的连接位置，可不存在上下游关系，即两者直接分别与所述活性炭过滤器1的顶部连接；也可存在上下游关系，即两者存在连接关系，但是，在两者存在连接关系时，所述第二接口与所述活性炭过滤器1的顶部连接的连接位置，应位于所述排气电磁阀3的上游，保证可实时监测所述活性炭过滤器1中的压力变化。

进一步的，所述差压变送器2还包括取压阀，所述取压阀为两个，一个所述取压阀的一端连接所述活性炭过滤器1侧壁，另一端连接第一接口；另一个所述取压阀的一端连接所述活性炭过滤器1顶部，另一端连接第二接口，通过设置取压阀，可手动控制取压阀的开启或关闭，实现所述差圧变送器2的在线检修和更换。

在一些实施例中，所述排气电磁阀3的上下游均设置有手动阀与所述排气电磁阀3直接连接，两个所述手动阀与所述排气电磁阀3组成排气阀组件。

在一些实施例中，所述活性炭过滤器1侧壁还设置有与所述第一接口连接的第一取压口12，所述第一取压口相对于所述活性炭过滤器1底部的高度低于所述入液口相对于所述活性炭过滤器1底部的高度，通过所述第一取压口的位置，保证所述差压变送器2的测量范围，可结合实际情况设置第一取压口的位置，保证所述活性炭过滤器1内部上部液位高度的可控。

其中，所述第一取压口12的位置应略高于所述活性炭过滤器1中活性炭的最高位置的高度。

如图2所示，进一步的，所述差压变送器2的测量信号小于阈值S

其中，将h

需要说明的是，通过所述差压变送器2进行进行所述排气电磁阀3的开启关闭控制，在所述差压变送器2测量值小于对应阈值S

在一些实施例中，所述入液口还设置有流量调节阀4a，所述流量调节阀4a用于调节待过滤液体进入所述活性炭过滤器1的流量，通过设置流量调节阀4a，可根据溶液发泡、拦液以及过滤器运行(活性炭差压值的大小)情况实现过滤流量的调节，提高胺液的过滤效率；同时可以在启、停过滤器时平稳控制进入所述活性炭过滤器的流量，减少对活性炭的冲击和损坏。

具体的，在所述流量调节阀的上游还设置旁通流量调节阀4b，所述旁通流量调节阀4b的一端接入待过滤液体的流入管路，另一端直接接入过滤管路13的下游，形成旁路管线，通过设置旁通流量调节阀4b可实现活性炭过滤器1启/停、旁路切换时的流量调节，保证流量的稳定，从而确保装置的平稳运行，且通过流量调节阀4a的流量调节，可以实现流量在过滤器和旁路管线之间平稳切换，减少流量波动对系统运行造成扰动。

进一步的，还包括置换贫液电磁阀，所述置换贫液电磁阀一端与入液口连接，另一端用于与贫液系统管道连接，通过设置置换贫液电磁阀，可实现所述活性炭过滤器内部的富胺液置换。

其中，所述置换贫液电磁阀的上游还设置有手动阀，所述手动阀与所述置换贫液电磁阀直接连接，组成置换贫液阀5。

进一步的，还包括凝结水电磁阀，所述凝结水电磁阀一端与入液口连接，另一端用于与凝结水系统管道连接，通过设置凝结水电磁阀，可实现所述活性炭过滤器内部的清扫及浸泡置换。

其中，所述凝结水电磁阀的上游还设置有手动阀，所述手动阀与所述凝结水电磁阀直接连接，组成凝结水阀6。

进一步的，还包括吹扫氮气电磁阀，所述吹扫氮气电磁阀一端与入液口连接，另一端用于与氮气系统管道连接，通过设置吹扫氮气电磁阀，可实现所述活性炭过滤器内部的吹扫。

其中，所述吹扫氮气电磁阀的上游还设置有手动阀，所述手动阀与所述吹扫氮气电磁阀直接连接，组成吹扫氮气阀7。

在一些实施例中，所述活性炭过滤装置还包括单向阀，所述单向阀可用于防止富胺液倒流进入贫液系统、凝结水系统、氮气系统，避免生产事故的发生。

具体的，所述单向阀可设置于所述凝结水电磁阀的上游，置换贫液电磁阀的上游，吹扫氮气电磁阀的上游。

如图2所示，在一些实施例中，所述活性炭过滤装置还包括压力变送器8，所述压力变送器8设置于所述流量调节阀4a与所述入液口11之间。

第二方面

本发明还公开了一种活性炭过滤装置控制方法，基于上述活性炭过滤装置，通过控制对应阀门控制所述活性炭过滤装置的排气、自动启/停、溶液置换、浸泡、吹扫功能。

具体的，所述对应阀门包括流量调节阀4a、旁通流量调节阀4b、过滤器出口阀13a、过滤器出口阀5、凝结水阀6、氮气吹扫阀7、前端回收阀14a-1、排污阀14b-1、液体回收阀14c-1中的电磁阀。

其中，所述前端回收阀14a-1、液体回收阀14c-1、过滤器出口阀13a的电磁阀为切断阀；所述流量调节阀4a、旁通流量调节阀4b中的电磁阀为调节阀，可调节流量。

具体的，控制所述活性炭过滤装置排气的方法为：

自动排气：设置排气电磁阀3自动控制，排气电磁阀3通过所述差压变送器2测量差压值的大小实现自动排气。

手动排气：设置排气电磁阀3手动控制，手动开关排气电磁阀3实现过滤器停运后及启运前的手动排气.。

具体的，控制所述活性炭过滤装置停运的方法包括如下步骤：

S1：将排气电磁阀由自动排气状态置于手动排气状态。

S2：缓慢开大旁通流量调节阀4b，关闭流量调节阀4a。平稳控制待过滤液体流至下游流量，直至流量调节阀4a全部关闭。

S3：关闭过滤器出口切断阀13a。

其中，若所述活性炭过滤装置的停运为检修停运则无需进行S3步骤，直接执行贫液置换流程。

具体的，控制所述活性炭过滤装置启运的方法包括如下步骤：

S1：打开过滤器出口切断阀13a。

S2：缓开打开流量调节阀4a，关小旁通流量调节阀4b。平稳控制待过滤液体流至下游流量，直至待过虑液体的流量为全流量的30％左右为止。

S3：将排气电磁阀由手动排气状态置于自动排气状态。

具体的，控制所述活性炭过滤装置进行贫液置换的方法包括如下步骤：

S1：打开置换贫液阀5，所述置换贫液阀5包括置换贫液电磁阀以及手动阀，同时设定贫液置换时间为30分钟，贫液置换通过过滤器出口阀13a进入富液系统。

S2：过滤器贫液置换时间结束后，关闭置换贫液阀5、过滤器出口切断阀13a。

其中，所述贫液置换时间30分钟可变，最小时间为貧液置换一个过滤器体积总量。

具体的，控制所述活性炭过滤装置进行溶液回收的方法包括如下步骤：

S1：打开所述前端回收阀14a-1以及所述液体回收阀14c-1，实现所述前端回收管路14a以及液体回收管路14c的接通，将溶液压至回收系统。

S2：当所述压力变送器8测量值降为零时，打开排气电磁阀3，将溶液彻底回收后，并关闭对应阀门。

具体的，控制所述活性炭过滤装置进行凝结水水洗的方法包括如下步骤：

S1：打开凝结水阀6，所述凝结水阀6包括凝结水电磁阀以及手动阀，进行凝结水浸泡。

S2：当所述活性炭过滤器1满液位后，关闭凝结水阀6。浸泡2小时后，打开所述前端回收阀14a-1以及所述排污阀14b-1，实现所述前端回收管路14a以及排污管路14b的接通，排完水后关闭对应阀门。

其中，满液位即所述差压变送器2的测量值大于阈值S

具体的，控制所述活性炭过滤装置进行氮气置换的方法为：

打开氮气吹扫阀7，所述氮气吹扫阀7包括氮气吹扫电磁阀以及手动阀，通过在排气电磁阀3出口用便携式硫化氢检测仪检测置换气H

具体的，控制所述活性炭过滤装置进行待检修的方法为：

S1：打开所述活性炭过滤器1顶部的排气电磁阀3泄尽所述活性炭过滤器1的压力，使得所述活性炭过滤器1压力即所述压差变送器8的测量值下降为“零”。

S2：活性炭过滤装具备设备打开条件，处于待检修状态。

需要说明的是，在进行所述活性炭过滤装置的排气、自动启/停、溶液置换、浸泡、吹扫功能时，需要首先将手动阀设置为开启状态。

具体的，控制所述活性炭过滤装置检修完成后进行试压、待运的方法包括如下步骤：

S1：确认活性炭过滤器流量调节阀4a、出口阀13a、前端回收阀14a-1，排污阀14b-1，液体回收阀14c-1、置换贫液阀5、凝结水阀6以及氮气吹扫阀7处于关闭状态。

S2：开启电磁排气阀3。

S3：打开凝结水阀6，当差压变送器2测量值大于S2时，关闭排气阀3。

S4：当压差变送器8测量值等于凝结水系统压力时，关闭凝结水阀6。

S5：计时5分钟，若压差变送器8在规定时间内测量值不变，则无泄漏，活性炭过滤器处于待运状态。

第三方面

本发明还公开了一种活性炭过滤系统，其特征在于，包括上述活性炭过滤装置、控制装置、存储器，所述存储器用于存储活性炭过滤装置控制方法对应的控制程序，所述控制装置用于接收所述存储器的控制程序，实现对所述过滤装置的控制。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。