增强被污染的蒸气吸附以提高吸附介质的处理能力的系统和方法技术方案

一种增强被污染的蒸气吸附以提高可再生的合成吸附介质的处理能力的系统。所述系统包括入口，构造成接收被污染的蒸气的流。一个或多个容器连接到所述入口，所述一个或多个容器中各自包括可再生的合成吸附介质，构造成通过吸附从所述蒸气中除去污染物。蒸气冷却子系统连接到所述入口，并构造成冷却所述被污染的蒸气的流，从而增加所述可再生的合成吸附介质的处理能力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增强被污染的蒸气吸附以提高吸附介质的处理能力的系统和方法相关申请本申请要求2018年1月10日根据35U.S.C.§§119,120,363,365和37C.F.R.§1.55和§1.78提交的美国专利申请序列No.15/866,683的权益和优先权，并且该申请和本申请要求于2017年1月10日根据35U.S.C.§§119,120,363,365和37C.F.R.§1.55和§1.78提交的美国临时申请序列No.62/444,551的权益和优先权，其中的每一个都通过引用并入本文。专利
本专利技术涉及一种增强被污染的蒸气吸附以提高可再生的合成吸附介质的处理能力的系统和方法。专利技术背景各种生产设施，例如石油炼厂、化学生产厂等，可产生大量被烃、挥发性有机化合物等污染的蒸气，这些蒸气通常通过各种类型的排放出口处理和排出。在石油炼厂、化学生产厂等中使用的许多常规系统和方法通常依赖于颗粒活性炭(GAC)系统和方法来从通过排放出口和/或处理污水管排出的蒸气中去除污染物。该方法通常涉及将被污染的蒸气引导至两个容器，串联连接为前置和后置容器，每个容器中具有颗粒活性炭(GAC)。所述受污染的蒸气吸附到GAC上以提供排放到大气中的处理过的蒸气。排放的蒸气必须符合严格的联邦监管合规指南，例如由BenzeneWasteOperationsNationalEmissionStandards提供的HazardousAirPollutants(NESHAPs)，也称为“BWON”。然而，这种传统的系统和方法需要频繁且昂贵地更换处理容器中的GAC。这导致在更换过程中的过程中断、与整个生产设施中的移动容器相关的物流复杂性、在容器调换期间潜在的操作员错误、安全问题、碳床火灾的可能性，与来自GAC再生的废物副产物相关的责任问题、以及诸如与监管合规不一致等环境问题。利用GAC去除被污染的蒸气的一些常规系统和方法可以使用热交换器来对被污染的蒸气的流进行除湿。这样做是因为GAC会受到湿度的不利影响。热交换器有时也用于防止床层着火、烃聚合和/或某些溶剂氧化成有毒或不溶性化合物。参见例如，Khan等，"RemovalofVolatileOrganicCompoundsFromPollutedAir",JournalofLossPreventionintheProcessIndustries,13(2000),527-545，和Muzenda，E，"ACriticalDiscussionofVolatileOrganicCompoundsRecoveryTechniques",InternationalJournalofBiological,EcologicalandEnvironmentalSciences，第2卷第4期,2013,73-78，在此引入作为参考。使用GAC处理被污染的蒸气的系统和方法的一个重大挑战是不能在设施就地有效地再生废的或使用过的GAC。试图就地再生废GAC的常规系统和方法提供不完全再生，因为它们可能不能从废GAC中完全解吸(例如，除去)污染物。这导致称为“发展之踵”的现象，并且废弃的GAC必须在场外运输到热再生设施，其中碳被加热到约1,500°F到约1,700°F从而破坏吸附的污染物。通过在容器中使用合成吸附介质代替GAC可以克服发展之踵的挑战。合成吸附介质的实例尤其包括聚合物树脂例如DOWEXV503和碳质树脂例如560。这些树脂可以使用来自设施的蒸汽在现场在容器中就地再生并且可以重复使用通常数百或数千次，没有显著的发展之踵并且不需要移动或运输合成吸附介质或者所述容器。与合成吸附介质相关的缺点包括：它比GAC更昂贵，并且通常对石油炼厂、化学生产设施等中的烃污染物具有较低的吸附能力。合成吸附介质的优点包括：它可以使用来自设施的蒸汽源在现场在容器中就地再生，并且通常没有与发展之踵相关的任何问题，因此可以多次再生而不会显著损失处理量。此外，合成吸附介质不会受到湿度的不利影响。因此，来自再生过程的被污染的蒸气的流在处理之前不需要除湿，这可能是某些常规GAC系统和方法所需要的。附图的简要说明从以下优选实施方案的描述和附图中，本领域技术人员将想到其他目的、特征和优点，其中：图1是显示通过吸附到储存在前置容器和后置容器中的GAC去除被污染的蒸气的常规系统的一个实例的示意方框图。图2是显示需要从设施中取出以再生的传统GAC容器的一个实例的三维视图。图3是显示用于增强被污染的蒸气的吸附以提高本专利技术吸附介质处理能力的系统的一个实施方案的主要组件的示意方框图。图4是介质再生子系统的一个实施方案的示意方框图，该子系统可用于再生图3所示的前置容器中的介质。图5是显示用于增强被污染的蒸气的吸附以提高吸附介质的处理能力的系统的另一个实施方案的主要组件的示意性方框图，其中图3中所示的前置容器和后置容器已经颠倒；和图6是介质再生子系统的另一个实施方案的示意性框图，该子介质再生子系统可用于再生图5所示的前置容器中的介质。专利技术详述如背景部分所述，各种制造设施如石油炼厂、化学生产厂等产生大量被污染的蒸气。图1显示了常规系统的一个实例，该系统可用于通过将污染的蒸气吸附到储存在容器中的GAC上来除去污染的蒸气。在该实例中，传统的被污染的蒸气去除系统10包括前置容器12和后置容器14，两者都具有GAC16，如图所示示例性地示出，其通过吸附去除被污染的蒸气18。在该实例中，前置容器12可以通过入口20接收例如来自石油炼厂、化学生产厂等的被污染的蒸气18，并且通过扩散器22将被污染的蒸气18引入到前置容器12中。通常使用鼓风机将被污染的蒸气18的流引入前置容器12。然后前置容器12中的GAC16通过吸附除去被污染的蒸气18。为了确保最小化被污染的蒸气18排放到大气中的冗余度，系统10通过管线24将任何剩余的被污染的蒸气18的流从前置容器12排出到后置容器14。后置容器14通过扩散器26将被污染的蒸气18引入后置容器14中并使用GAC16对被污染的蒸气18进行额外的吸附。最终处理的蒸气或流出物28通过出口30排放到大气中。在操作期间，经由分接头(tap)32使用光电离检测器(PID)或类似类型的装置经常监测管线24中被污染的蒸气18的浓度水平。类似地，出口30中被污染的蒸气18的浓度水平通过分接头34使用PID或类似类型的装置经常监测。当在分接头32处确定管线24中的由前置容器12排出的被污染的蒸气18的浓度太高时，其中具有GAC16的前置容器12必须用具有清洁GAC16的新容器替换。为此，入口20中的被污染的蒸气18的流动被中断并完全停止并被引导至后置容器14。其中具有GAC16的前置容器12与系统10断开连接并且经过整个生产设施、石油炼厂、化学生产厂等被运输到异地再生。更换前置容器12的过程非常麻烦，由操作人员手动执行，并且需要分离软管等。该过程需要手动分离入口20和管线24(通常采用大体积软管的形式)，例如图2所示的管线24，其中相同的部件已经给出了相同的数字。在分离之后，具有使用过的GAC的容器，例如前置容器12，经过生产设施，例如石油炼厂、化学生产厂等被运输，通常用叉车运送到前置容器12中的GAC16可以装载上卡车的位置并运到场外进行热再生。这种麻烦、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强被污染的蒸气的吸附以提高可再生的合成吸附介质的处理能力的系统，所述系统包括：入口，构造成接收被污染的蒸气的流；连接到所述入口的一个或多个容器，所述一个或多个容器中各自包括可再生的合成吸附介质，构造成通过吸附从所述蒸气中除去污染物；和连接到所述入口的蒸气冷却子系统，构造成冷却所述被污染的蒸气的流，从而提高所述可再生的合成吸附介质的处理能力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.10 US 62/444,5511.一种增强被污染的蒸气的吸附以提高可再生的合成吸附介质的处理能力的系统，所述系统包括：入口，构造成接收被污染的蒸气的流；连接到所述入口的一个或多个容器，所述一个或多个容器中各自包括可再生的合成吸附介质，构造成通过吸附从所述蒸气中除去污染物；和连接到所述入口的蒸气冷却子系统，构造成冷却所述被污染的蒸气的流，从而提高所述可再生的合成吸附介质的处理能力。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述可再生的合成吸附介质包括聚合树脂。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述可再生的合成吸附介质包括碳质树脂。4.根据权利要求1所述的系统，还包括连接到所述一个或多个容器之一的介质再生子系统，所述介质再生子系统包括入口，所述入口构造成接收蒸汽并引导所述蒸汽通过所述一个或多个容器中一个或多个中的可再生吸附介质通过解吸除去吸附在所述介质上的污染物，以在所述一个或多个容器中就地再生所述吸附介质。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述蒸汽包括来自石油设施或化学生产厂的蒸汽源的蒸汽。6.根据权利要求4所述的系统，其中所述介质再生子系统还包括出口，所述出口连接到所述一个或多个容器之一，所述出口构造成引导被污染的蒸汽至冷凝器，并且所述冷凝器构造成冷凝所述被污染的蒸汽以形成液体。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述液体被引导至工厂污水管子系统。8.根据权利要求6所述的系统，其中所述液体被引导至产品回收子系统。9.根据权利要求6所述的系统，其中所述液体被引导至能量产生子系统。10.根据权利要求6所述的系统，其中所述冷凝器由来自石油设施或化学生产厂的冷却水源的水冷却。11.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·E·伍达德，A·G·比晓普，M·G·尼可尔森，
申请(专利权)人：新兴化合物处理技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US