本發(fā)明屬于危險化學品處置技術(shù)研究領(lǐng)域，尤其涉及一種危險化學品泄漏處置實驗?zāi)M系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
危險化學品在儲運過程易發(fā)生跑冒滴漏直至小中大型泄漏。針對不同泄漏過程的處置技術(shù)主要有吸附反應(yīng)、覆蓋、導引、圍欄等，其中遠距離噴撒洗消劑進行覆蓋吸附反應(yīng)是其中最為安全有效的方法。
與?；愤M行吸附反應(yīng)的物質(zhì)被稱為洗消劑，為驗證洗消劑的進行吸附反應(yīng)的效果，需要進行一系列的試驗來進行篩選驗證。主要有靜態(tài)試驗和動態(tài)試驗兩類方法。靜態(tài)試驗主要在實驗室內(nèi)完成，在密閉試驗空間內(nèi)，將危化品與洗消劑進行不同量的混合，通過測定危化品濃度的變化來判斷反應(yīng)的程度。動態(tài)試驗主要在開闊空間完成，通過模擬實際泄漏和處置過程，來判斷處置劑的效果。
靜態(tài)試驗的特點是效率高，不足的地方是與實際泄漏過程差別較大，用來估算實際泄漏過程洗消劑的用量與效果之間的關(guān)系誤差較大。動態(tài)試驗?zāi)苣M真實的泄漏和處置過程，但其試驗過程可控程度不夠，受自然環(huán)境變化的影響較大，很難得到可控穩(wěn)定的結(jié)果。且動態(tài)和靜態(tài)試驗均易對環(huán)境造成二次污染。
中國專利申請?zhí)?01510166049.9公開了一種化學品泄漏處理系統(tǒng)，用以減少化學品泄漏對人和環(huán)境造成的危害，提高化學品泄漏處理的自動化管理。上述化學品泄漏處理系統(tǒng)包括用于存儲化學品的化學品柜，化學品柜內(nèi)設(shè)有化學品存儲罐，用于排放化學品柜內(nèi)泄漏化學品的泄漏排放管路以及用于將化學品存儲罐內(nèi)的化學品輸出的第一輸出管路，泄漏排放管路和第一輸出管路上分別設(shè)有第一控制閥和第二控制閥，還包括偵測裝置，用于檢測化學品柜內(nèi)的化學品泄漏量；泄漏處理裝置，用于向化學品柜內(nèi)噴灑處理劑；與偵測裝置和泄漏處理裝置信號連接的控制裝置，用于根據(jù)化學品泄漏量與設(shè)定閾值的比較結(jié)果，控制第一控制閥、第二控制閥以及泄漏處理裝置的開、關(guān)。該發(fā)明的缺點是可控性單一。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種危險化學品泄漏處置實驗?zāi)M系統(tǒng)，所述模擬系統(tǒng)包括試驗箱、氣體壓縮儲存裝置、儲液罐、固態(tài)洗消劑罐和液態(tài)洗消劑罐，試驗箱分為上部的試驗臺和下部的三廢處置裝置，試驗臺的上部、中部、下部的對角線處分別設(shè)置6臺檢測儀器，試驗臺的上部、中部、下部的的2個檢測儀器相對于中心對稱，每列檢測儀器在豎直的位置相同，試驗臺通過第一管道連接氣體壓縮儲存裝置，試驗臺通過第二管道連接儲液罐，在試驗臺的頂部設(shè)有粉劑噴嘴和液體噴嘴，粉劑噴嘴通過第三管道連接固態(tài)洗消劑罐，液體噴嘴通過第四管道連接液態(tài)洗消劑罐，所述三廢處置裝置包括設(shè)置在試驗箱的一側(cè)的抽氣泵和并列設(shè)置試驗箱底部的堿性液體儲罐和活性炭吸附裝置，堿性液體儲罐和活性炭吸附裝置之間設(shè)置廢物收集桶，所述三廢處置裝置的出口設(shè)有一臺檢測儀器，所述氣體壓縮儲存裝置、儲液罐、固態(tài)洗消劑罐、液態(tài)洗消劑罐、檢測儀器和三廢處理裝置均與控制裝置電連接。
進一步的，所述試驗箱內(nèi)設(shè)置1個隔離的全景攝像窗口。
進一步的，所述試驗箱的容積不小于4m3，所述試驗箱箱內(nèi)壓力不大于0.1大氣壓。
進一步的，所述第一管道上設(shè)有止逆閥，所述第二管道上設(shè)有止逆閥和計量泵。
進一步的，所述氣體壓縮儲存裝置通過減壓調(diào)速開關(guān)連接氣體施放口，所述儲液罐通過提升泵和調(diào)速開關(guān)連接液體施放口。
進一步的，所述試驗箱中部垂吊一根不超過50cm長接地金屬絲。
進一步的，試驗臺后側(cè)玻璃窗口采用泄壓模式，試驗箱內(nèi)壓力超過0.1Mpa，玻璃窗口打開。
進一步的，下層檢測儀器距試驗箱底高為0.2～0.3m，上層檢測儀器距試驗箱底高為1.2～1.5m。
本發(fā)明還提供一種危險化學品泄漏處置實驗?zāi)M方法，其包括如下步驟：
步驟1，查驗設(shè)備，先確認試驗箱的密封耐壓性完好，使氣體壓縮儲存裝置、儲液罐、固態(tài)洗消劑罐、液態(tài)洗消劑罐、檢測儀器和三廢處理裝置處于正常狀態(tài)；
步驟2，模擬氣態(tài)危險化學品或液態(tài)危險化學品的泄漏，開啟氣體壓縮儲存裝置或儲液罐的閥門，施放氣態(tài)或液體的化學品到試驗箱內(nèi)，記錄時間和濃度，經(jīng)6臺檢測儀器測定濃度，確認模擬狀態(tài)均勻穩(wěn)定后，關(guān)閉氣體壓縮儲存裝置或儲液罐的閥門；
步驟3，開啟固態(tài)洗消劑或氣態(tài)洗消劑處置效果試驗，固態(tài)洗消劑罐或液態(tài)洗消劑罐，釋放固態(tài)洗消劑或液態(tài)洗消劑，進行洗消實驗，并記錄時間和濃度，實驗過程中6臺檢測儀器進行在線濃度和視頻監(jiān)控，待濃度降低到安全健康限定值后，試驗結(jié)束，關(guān)閉固態(tài)洗消劑罐或液態(tài)洗消劑罐；
步驟4，凈化試驗后尾氣，啟動三廢處理裝置的堿性液體吸收、活性炭吸附或活性炭吸附，使廢氣經(jīng)過堿性液體或活性炭吸附凈化，殘余固廢從試驗箱的活動孔直接落入廢物收集桶中。
進一步的，步驟3所述固態(tài)洗消劑的噴灑流量為5～30kg/min，液態(tài)洗消劑噴灑流量為1～20L/min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
本發(fā)明所述模擬系統(tǒng)專用于實驗室和小試級別危險化學品泄漏處置試驗，在可控受限空間內(nèi)模擬液態(tài)或氣態(tài)危險化學品的泄漏過程與液態(tài)洗消劑或固態(tài)洗消劑的噴灑洗消過程。與靜態(tài)試驗和動態(tài)實驗相比，試驗過程可控性和結(jié)果可靠性也大大增加，試驗效率提高數(shù)倍，處置后殘留物有專用尾氣清掃與廢水處理，對環(huán)境影響小
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述模擬系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中所示：1-試驗箱，11-全景攝像窗口，2-氣體壓縮儲存裝置，21-第一三通，22-第一管道，23-裝危險化學品的鋼瓶，24-裝壓縮潔凈空氣的鋼瓶，25-氣體施放口，3-儲液罐，31-計量泵，32-第二管道，33-液體施放口，4-固態(tài)洗消劑罐，41-粉劑噴嘴，42-第三管道，43-高壓空氣罐，44-第二三通，5-液態(tài)洗消劑罐，51-液體噴嘴，52-第四管道，53-高壓清水罐，54-第三三通，6-檢測儀器，7-三廢處理裝置，71-堿性液體儲罐，72-活性炭吸附裝置，73-廢物收集桶，74-抽氣泵，8-止逆閥，9-減壓閥，10-試驗臺。
具體實施方式
實施例1
如圖1所示，本發(fā)明所述模擬系統(tǒng)包括試驗箱1、氣體壓縮儲存裝置2、儲液罐3、固態(tài)洗消劑罐4和液態(tài)洗消劑罐5，試驗箱1分為上部的試驗臺10和下部的三廢處置裝置7，試驗臺10分上層、中層、下層的對角線處設(shè)置6臺檢測儀器6，同層的2個檢測儀器6相對于中心對稱，每列檢測儀器6在豎直的位置相同，試驗臺10通過第一管道22連接氣體壓縮儲存裝置2，試驗臺10通過第二管道32連接儲液罐3，在試驗臺10的頂部設(shè)有粉劑噴嘴41和液體噴嘴51，粉劑噴嘴41通過第三管道42連接固態(tài)洗消劑罐4，液體噴嘴51通過第四管道52連接液態(tài)洗消劑罐5，所述三廢處置裝置7包括設(shè)置在試驗箱1的一側(cè)的抽氣泵74和并列設(shè)置試驗箱1底部的堿性液體儲罐71和活性炭吸附裝置72，堿性液體儲罐71和活性炭吸附裝置72之間設(shè)置廢物收集桶73，所述三廢處置裝置7的出口設(shè)有一臺檢測儀器(圖中未示)，所述氣體壓縮儲存裝置2、儲液罐3、固態(tài)洗消劑罐4、液態(tài)洗消劑罐5、檢測儀器6和三廢處理裝置7均與控制裝置電連接。
根據(jù)實際需要，試驗箱1上部試驗臺10上層是長×寬×高分別為1.4m×1.4m×1.8m的立方體型實驗柜，底部中間下凹，有長×寬分別為40cm×40cm的活門與下部三廢處置裝置7連通，下部三廢處置裝置7部分為長×寬×高分別為1.4m×1.4m×0.8m的立方體。堿性液體儲罐71和活性炭吸附裝置72分列在三廢處置裝置7兩側(cè)，中間是廢物收集桶73，承接由上部活門落下的固廢及廢液。
氣體壓縮儲存裝置2包括裝危險化學品的鋼瓶23和裝壓縮潔凈空氣的鋼瓶24，危險化學品的鋼瓶23和裝壓縮潔凈空氣的鋼瓶24通過第一三通21與第一管道22相聯(lián)通，用來對試驗箱1內(nèi)進行氣體置換。所述裝危險化學品的鋼瓶23通過減壓調(diào)速開關(guān)連接氣體施放口25，裝危險化學品的鋼瓶23和裝壓縮潔凈空氣的鋼瓶24釋放氣體時通過減壓閥9和流量計(圖中未示)對流量進行調(diào)節(jié)。儲液罐3通過提升泵和調(diào)速開關(guān)連接液體施放口33。
所述試驗箱1內(nèi)設(shè)置1個隔離的全景攝像窗口11。
所述試驗箱1的容積不小于4m3，所述試驗箱1由防爆玻璃及角鋼制作而成，所述試驗箱1箱內(nèi)壓力不大于0.1大氣壓。
所述第一管道22上設(shè)有止逆閥8，所述第二管道32上設(shè)有止逆閥8和計量泵31。
所述固態(tài)洗消劑罐4為自身帶壓固體粉劑罐，與高壓空氣罐43并聯(lián)，通過第二三通44連接粉劑噴嘴41；所述液態(tài)洗消劑罐5為帶壓洗消劑罐，和高壓清水罐53并聯(lián)，通過第三三通54與液體噴嘴51連接。
所述試驗箱1中部垂吊一根不超過50cm長接地金屬絲。
試驗臺10后側(cè)玻璃窗口(圖中未示)采用泄壓模式，試驗箱1內(nèi)壓力超過0.1Mpa，玻璃窗口打開。所述玻璃窗口設(shè)置在試驗臺10后立面的上方。
下層檢測儀器6距試驗箱1底高為0.2～0.3m，上層檢測儀器6距試驗箱1底高為1.2～1.5m。
堿性液體儲罐71設(shè)有氣體分布器(圖中未示)，所述氣體分布器伸入到堿性液體下，以便于廢氣均勻吸收。
實施例2
本發(fā)明所述一種危險化學品泄漏處置實驗?zāi)M方法，其包括如下步驟，
步驟1，先確認試驗箱1的密封耐壓性完好，檢測氣體壓縮儲存裝置2、儲液罐3、固態(tài)洗消劑罐4、液態(tài)洗消劑罐5、檢測儀器6和三廢處理裝置7正常；
步驟2，開啟氣體壓縮儲存裝置2或儲液罐3的閥門，施放氣態(tài)或液體的化學品到試驗箱1內(nèi)，氣態(tài)的化學品為硫化氫氣體，液體的化學品為甲醇、汽油、苯胺或苯乙烯中的一種，記錄時間和濃度，經(jīng)6臺檢測儀器6測定濃度，確認模擬狀態(tài)均勻穩(wěn)定后，關(guān)閉氣體壓縮儲存裝置2或儲液罐3的閥門；
步驟3，開啟固態(tài)洗消劑罐4或液態(tài)洗消劑罐5，釋放固態(tài)洗消劑或液態(tài)洗消劑，進行洗消實驗，并記錄時間和濃度，實驗過程中6臺檢測儀器6進行在線濃度和視頻監(jiān)控，待濃度降低到安全健康限定值后，試驗結(jié)束，關(guān)閉固態(tài)洗消劑罐4或液態(tài)洗消劑罐5；所述固態(tài)洗消劑的噴灑流量為5-30kg/min，液態(tài)洗消劑噴灑流量為1～20L/min。
步驟4，啟動三廢處理裝置7的堿性液體吸收或活性炭吸附，使廢氣經(jīng)過堿性液體或活性炭吸附凈化，殘余固廢從試驗箱1的活動孔直接落入箱下方廢物收集桶73中。
實施例3
本發(fā)明所述模擬方法用于處理硫化氫氣體，其包括如下步驟，
步驟1，先確認試驗箱1的密封耐壓性完好，能耐0.1個大氣壓力以內(nèi)的變化，檢測儲存硫化氫氣體源的氣體壓縮儲存裝置2的壓力在2Mpa以上，且和試驗箱1連接良好，固態(tài)洗消劑罐4和粉劑噴嘴41狀態(tài)正常，硫化氫的檢測儀器6檢測正常，并在檢測儀器6進樣口前端安裝過濾頭，三廢處理裝置7末端出口的檢測儀器狀態(tài)正常；
步驟2，開啟氣體壓縮儲存裝置2的閥門，施放硫化氫氣體到試驗箱1，流量為1L/min，經(jīng)6臺檢測儀器6測定濃度，其中中部檢測儀器6探測試驗箱1硫化氫氣體的濃度隨時間的變化為：0min、0ppm；1min，221ppm；3min、478ppm；5min、903ppm；7min、1003ppm；確認模擬狀態(tài)均勻穩(wěn)定后，即箱內(nèi)硫化氫濃度到1000ppm后，關(guān)閉氣體壓縮儲存裝置2的閥門；
步驟3，開啟固態(tài)洗消劑罐4，釋放固態(tài)洗消劑，流量為10kg/min，進行洗消實驗，實驗過程中6臺檢測儀器6進行在線濃度和視頻監(jiān)控，其中中部檢測儀器6探測試驗箱中硫化氫氣體的濃度隨時間的變化為：0min、1003ppm；1min，869ppm；4min、432ppm；7min、220ppm；11min、28ppm；待硫化氫濃度降低到安全健康限定值10mg/m3后，試驗結(jié)束，關(guān)閉固態(tài)洗消劑罐4；
步驟4，啟動三廢處理裝置7的堿性液體吸收或活性炭吸附，使廢氣經(jīng)過堿性液體或活性炭吸附凈化，殘余固廢從試驗箱1的活動孔直接落入廢物收集桶73中。
實施例4
本發(fā)明所述模擬方法用于處理甲醇，其包括如下步驟，
步驟1，先確認試驗箱1的密封耐壓性完好，能耐0.1個大氣壓力以內(nèi)的變化，檢測儲存甲醇的儲液罐3與試驗箱1連接良好，固態(tài)洗消劑罐4和粉劑噴嘴41狀態(tài)正常，檢測儀器6檢測正常，并在檢測儀器6進樣口前端安裝過濾頭，三廢處理裝置7末端出口的檢測儀器狀態(tài)正常；步驟2，開啟儲液罐3的閥門，施放甲醇溶液到試驗箱1，流量為50mL/min，5min后關(guān)閉儲液罐3的閥門經(jīng)6臺檢測儀器6測定濃度，其中中部檢測儀器6探測試驗箱1中甲醇的濃度隨時間的變化為：0min、0ppm；1min，51ppm；3min、142ppm；5min、190ppm；7min、210ppm；
步驟3，開啟固態(tài)洗消劑罐4，釋放固態(tài)洗消劑，流量為10kg/min，進行洗消實驗，實驗過程中6臺檢測儀器6進行在線濃度和視頻監(jiān)控，其中中部檢測儀器6探測試驗箱1中甲醇的濃度隨時間的變化為：0min、210ppm；1min，114ppm；3min、87ppm；5min、69ppm；7min、51ppm；試驗結(jié)束，關(guān)閉固態(tài)洗消劑罐4；
步驟4，啟動三廢處理裝置7的活性炭吸附裝置72，使廢氣經(jīng)過活性炭吸附裝置72凈化，殘余固廢從試驗箱1的活動孔直接落入廢物收集桶73中。
實施例5
本發(fā)明所述模擬方法用于處理硫化氫氣體，其包括如下步驟，
步驟1，先確認試驗箱1的密封耐壓性完好，能耐0.1個大氣壓力以內(nèi)的變化，檢測儲存硫化氫氣體源的氣體壓縮儲存裝置2的壓力在2Mpa以上，且和試驗箱1連接良好，液態(tài)洗消劑罐5和液體噴嘴41狀態(tài)正常，硫化氫的檢測儀器6檢測正常，并在檢測儀器6進樣口前端安裝過濾頭，三廢處理裝置7末端出口的檢測儀器狀態(tài)正常；
步驟2，開啟氣體壓縮儲存裝置2的閥門，施放硫化氫氣體到試驗箱1，流量為1L/min，經(jīng)6臺檢測儀器6測定濃度，其中中部檢測儀器6探測試驗箱1硫化氫氣體的濃度隨時間的變化為：0min、0ppm；1min，201ppm；3min、463ppm；5min、998ppm；7min、1002ppm；確認模擬狀態(tài)均勻穩(wěn)定后，即箱內(nèi)硫化氫濃度到1000ppm后，關(guān)閉氣體壓縮儲存裝置2的閥門；
步驟3，開啟液態(tài)洗消劑罐5，釋放液態(tài)洗消劑，流量為5L/min，進行洗消實驗，實驗過程中6臺檢測儀器6進行在線濃度和視頻監(jiān)控，其中中部檢測儀器6探測試驗箱1中硫化氫氣體的濃度隨時間的變化為：0min、1002ppm；1min，438ppm；3min、211ppm；5min、98ppm；7min、16ppm；待硫化氫濃度降低到安全健康限定值10mg/m3后，試驗結(jié)束，關(guān)閉固態(tài)洗消劑罐4；
步驟4，啟動三廢處理裝置7的堿性液體吸收或活性炭吸附，使廢氣經(jīng)過堿性液體或活性炭吸附凈化，殘余固廢從試驗箱1的活動孔直接落入廢物收集桶73中。
實施例6
本發(fā)明所述模擬方法用于處理甲醇，其包括如下步驟，
步驟1，先確認試驗箱1的密封耐壓性完好，能耐0.1個大氣壓力以內(nèi)的變化，檢測儲存甲醇的儲液罐3與試驗箱1連接良好，液態(tài)洗消劑罐5和液體噴嘴51狀態(tài)正常，檢測儀器6檢測正常，并在檢測儀器6進樣口前端安裝過濾頭，三廢處理裝置7末端出口的檢測儀器狀態(tài)正常；步驟2，開啟儲液罐3的閥門，施放甲醇溶液到試驗箱1，流量為50mL/min，5min后關(guān)閉儲液罐3的閥門，經(jīng)6臺檢測儀器6測定濃度，其中中部檢測儀器6探測試驗箱1中甲醇的濃度隨時間的變化為：0min、0ppm；1min，48ppm；3min、132ppm；5min、179ppm；7min、205ppm；
步驟3，開啟液態(tài)洗消劑罐5，釋放液態(tài)洗消劑，流量為5Lmin，進行洗消實驗，實驗過程中6臺檢測儀器6進行在線濃度和視頻監(jiān)控，其中中部檢測儀器6探測試驗箱中甲醇的濃度隨時間的變化為：0min、205ppm；1min，89ppm；3min、32ppm；5min、18ppm；7min、8ppm；試驗結(jié)束，關(guān)閉液態(tài)洗消劑罐5步驟4，啟動三廢處理裝置7的活性炭吸附裝置72，使廢氣經(jīng)過活性炭吸附裝置72凈化，殘余固廢從試驗箱1的活動孔直接落入廢物收集桶73中。