申請(qǐng)日2015.06.15
公開(公告)日2017.02.22
IPC分類號(hào)B01D17/04; C02F1/40; C02F9/02; C02F101/32
摘要
提供用于處理包含烴類和水基液體的料流的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)和方法可以采用包含纖維素基材料與聚合物的混合物的介質(zhì)復(fù)合材料。在某些系統(tǒng)和方法中，所述介質(zhì)復(fù)合材料能夠被回洗。包含烴類和水基液體的料流可以通過使所述料流與所述介質(zhì)復(fù)合材料接觸來分離。在某些系統(tǒng)和方法中，包含烴類和水基液體的料流可以通過使所述料流與所述介質(zhì)復(fù)合材料接觸來聚結(jié)。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.用于處理包含烴類和水基液體的進(jìn)料料流的方法，包括：
用水性液體預(yù)處理多個(gè)介質(zhì)復(fù)合材料粒料以產(chǎn)生多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料，各介質(zhì)復(fù)合材料粒料包含纖維素基材料與聚合物的混合物;
將所述進(jìn)料料流引入含有多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料的容器的入口;和
使所述進(jìn)料料流與多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料接觸以產(chǎn)生處理過的料流，所述處理過的料流具有低于所述進(jìn)料料流中烴類的濃度的烴類的預(yù)定目標(biāo)濃度。
2.權(quán)利要求1的方法，其中處理過的料流中烴類的預(yù)定目標(biāo)濃度小于大約30 ppm。
3.權(quán)利要求1的方法，其中使所述進(jìn)料料流與多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料接觸包括使所述進(jìn)料料流聚結(jié)，其中處理過的料流中烴類的預(yù)定目標(biāo)濃度是相對(duì)于所述進(jìn)料料流而言降低的乳化烴類的濃度。
4.權(quán)利要求3的方法，其中處理過的料流中乳化烴類的濃度相對(duì)于進(jìn)料料流降低了超過大約50%。
5.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括：
測量處理過的料流中烴類的濃度和處理過的料流的流量中的至少一種;
基于測得的處理過的料流中烴類的濃度和測得的處理過的料流的流量中的至少一種反洗多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料以產(chǎn)生烴液流出物;和
將所述烴液流出物再循環(huán)至所述進(jìn)料料流。
6.權(quán)利要求1的方法，其中預(yù)處理多個(gè)介質(zhì)復(fù)合材料粒料包括使各介質(zhì)復(fù)合材料粒料與所述水性液體接觸預(yù)定的時(shí)間間隔。
7.處理包含烴類和水基液體的進(jìn)料料流的方法，包括：
用水性液體預(yù)處理多個(gè)介質(zhì)復(fù)合材料粒料以產(chǎn)生多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料，各介質(zhì)復(fù)合材料粒料包含纖維素基材料與聚合物的混合物;
使所述進(jìn)料料流以第一通量速率穿過含有多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料的聚結(jié)器以產(chǎn)生聚結(jié)的料流;和
使所述聚結(jié)的料流以第二通量速率穿過與所述聚結(jié)器連通并含有多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料的過濾器裝置以產(chǎn)生流出物料流。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述第一通量速率的范圍是大約100至大約200 gpm/ft2。
9.權(quán)利要求7的方法，其中所述第二通量速率小于大約15 gpm/ft2。
10.權(quán)利要求7的方法，進(jìn)一步包括以預(yù)定目標(biāo)降低百分比保持所述流出物料流中烴類的濃度。
11.權(quán)利要求7的方法，進(jìn)一步包括反洗所述聚結(jié)器和所述過濾器裝置中的至少一種。
12.權(quán)利要求11的方法，其中反洗所述聚結(jié)器和所述過濾器裝置中的至少一種基于預(yù)定的時(shí)間間隔。
13.權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括測量所述聚結(jié)的料流的流量，并基于測得的聚結(jié)的料流的流量來反洗所述聚結(jié)器以產(chǎn)生烴液流出物。
14.權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括測量流出物料流的流量和流出物料流中烴類的濃度中的至少一種，并基于測得的流出物料流的流量和測得的流出物料流中烴類的濃度中的至少一種來反洗所述過濾器裝置以產(chǎn)生烴液流出物。
15.權(quán)利要求7的方法，其中預(yù)處理多個(gè)介質(zhì)復(fù)合材料粒料包括使各介質(zhì)復(fù)合材料粒料與所述水性液體接觸預(yù)定的時(shí)間間隔。
16.用于處理包含烴類和水基液體的進(jìn)料料流的系統(tǒng)，包括：
至少一個(gè)與水性液體連通并含有多個(gè)介質(zhì)復(fù)合材料粒料的預(yù)處理裝置，各介質(zhì)復(fù)合材料粒料包含纖維素基材料與聚合物的混合物，所述至少一個(gè)預(yù)處理裝置經(jīng)配置以產(chǎn)生多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料;
至少一個(gè)與所述進(jìn)料料流連通并含有多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料的聚結(jié)器;和
至少一個(gè)與所述聚結(jié)器連通的分離器裝置。
17.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述分離器裝置是過濾器裝置、水力旋流器、重力沉降裝置和浮選裝置中的至少一種。
18.權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中所述分離器裝置是含有多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料的過濾器裝置。
19.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中各介質(zhì)復(fù)合材料粒料包含至少大約45重量%的濃度的纖維素基材料。
20.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述纖維素基材料包含至少一種木質(zhì)材料。
21.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中各介質(zhì)復(fù)合材料粒料具有大約5目至大約10目的尺寸分布。
說明書
用于水處理工藝的復(fù)合材料介質(zhì)及其使用方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求2012年3月2日提交的題為“COMPOSITE MEDIA FOR WATER TREATMENTPROCESSES AND METHODS OF USING SAME”的美國專利申請(qǐng)?zhí)?3/410,420根據(jù)35 U.S.C. §120作為部分繼續(xù)申請(qǐng)的權(quán)益，其要求2011年3月3日提交的題為“USE OF BULK COMPOSITEMEDIA COMPOSED OF WOOD AND PLASTIC FOR THE REMOVAL OF OIL FROM WATER”的美國臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/448,821根據(jù)35 U.S.C. § 119(e)的優(yōu)先權(quán)，其各自出于所有目的經(jīng)此引用以其全文并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
各方面總體上涉及液體的處理，更特別涉及聚結(jié)烴類并從水基液體中分離烴類的方法。
發(fā)明概述
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，提供了一種用于處理包含烴液和水基液體的進(jìn)料料流的方法。該方法包括將進(jìn)料料流引入含有介質(zhì)復(fù)合材料的容器的入口，該介質(zhì)復(fù)合材料包含纖維素基材料和聚合物的混合物，并使進(jìn)料料流與介質(zhì)復(fù)合材料接觸以產(chǎn)生處理過的料流，該處理過的料流包含預(yù)定目標(biāo)濃度的烴液。在其它方面，該方法進(jìn)一步包括測量處理過的料流的至少一種性質(zhì)。在至少一個(gè)方面，測得的性質(zhì)是處理過的料流中烴液的濃度和處理過的料流的流量中的至少一種。在至少一個(gè)方面，該方法進(jìn)一步包括基于處理過的料流的至少一種測得的性質(zhì)回洗介質(zhì)復(fù)合材料以產(chǎn)生烴液流出物。在另一方面，該方法進(jìn)一步包括將烴液流出物再循環(huán)至進(jìn)料料流。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，使進(jìn)料料流與介質(zhì)復(fù)合材料接觸包括過濾進(jìn)料料流，其中處理過的料流的烴液的預(yù)定目標(biāo)濃度低于進(jìn)料料流中烴液的濃度。在另一實(shí)施方案中，處理過的料流中烴液的預(yù)定目標(biāo)濃度低于大約30 ppm。在某些方面，使進(jìn)料料流與介質(zhì)復(fù)合材料接觸包括使進(jìn)料料流聚結(jié)，其中處理過的料流中烴液的預(yù)定目標(biāo)濃度是相對(duì)于進(jìn)料料流的乳化烴液的降低濃度。在另一實(shí)施方案中，處理過的料流中乳化烴液的濃度相對(duì)于進(jìn)料料流降低超過大約50%。在某些方面，處理過的料流包含直徑為至少大約20微米的烴液液滴。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，提供了一種用于處理包含烴液和水基液體的進(jìn)料料流的方法，包括使進(jìn)料料流以第一通量速率(flux rate)穿過含有介質(zhì)復(fù)合材料的聚結(jié)器以產(chǎn)生聚結(jié)的料流，該介質(zhì)復(fù)合材料包含纖維素基材料和聚合物的混合物，并使聚結(jié)的料流以第二通量速率穿過與該聚結(jié)器連通并含有介質(zhì)復(fù)合材料的過濾器裝置以產(chǎn)生流出物料流。在某些實(shí)施方案中，第一通量速率為大約100至大約200 gpm/ft2。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，第二通量速率為小于大約40 gpm/ft2。在另一實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括以預(yù)定目標(biāo)降低百分比保持流出物料流中烴液的濃度。在至少一個(gè)方面，該方法進(jìn)一步包括回洗聚結(jié)器和過濾器裝置中的至少一種。在某些實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括基于預(yù)定時(shí)間間隔回洗聚結(jié)器和過濾器裝置中的至少一種。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括測量聚結(jié)的料流的至少一種性質(zhì)。另一實(shí)施方案包括基于聚結(jié)的料流的至少一種測得的性質(zhì)回洗聚結(jié)器以產(chǎn)生烴液流出物。在某些方面，該方法的至少一種測得的性質(zhì)是聚結(jié)的料流的流量。
在某些方面，該方法包括測量流出物料流的至少一種性質(zhì)。在至少一個(gè)方面，該方法進(jìn)一步包括基于流出物料流的至少一種測得的性質(zhì)回洗過濾器裝置以產(chǎn)生烴液流出物。在另一方面，至少一種測得的性質(zhì)是流出物料流的流量和流出物料流中烴液的濃度中的至少一種。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，提供了一種用于處理包含烴液和水基液體的進(jìn)料料流的方法，包括使進(jìn)料料流穿過含有介質(zhì)復(fù)合材料的聚結(jié)器以產(chǎn)生聚結(jié)的料流，所述介質(zhì)復(fù)合材料包含纖維素基材料和聚合物的混合物，聚結(jié)的料流包含相對(duì)于進(jìn)料料流降低濃度的乳化烴液，并通過使聚結(jié)的料流穿過分離器裝置來分離該聚結(jié)的料流以提供烴液料流和水性料流中的至少一種。在一個(gè)方面，聚結(jié)的料流包含直徑為至少大約20微米的烴液液滴。在進(jìn)一步的方面，該分離器裝置包括水力旋流器、重力沉降裝置、過濾器裝置和浮選裝置中的至少一種。
在某些方面，該方法進(jìn)一步包括測量聚結(jié)的料流的至少一種性質(zhì)。在至少一個(gè)方面，該方法進(jìn)一步包括基于聚結(jié)的料流的至少一種測得的性質(zhì)回洗聚結(jié)器以產(chǎn)生烴液流出物。在另一實(shí)施方案中，至少一種測得的性質(zhì)是聚結(jié)的料流的流量。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，提供了一種用于處理包含烴液和水基液體的進(jìn)料料流的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)與進(jìn)料料流連通并含有介質(zhì)復(fù)合材料的聚結(jié)器以及至少一個(gè)與該聚結(jié)器連通的分離器裝置，所述介質(zhì)復(fù)合材料包含纖維素基材料和聚合物的混合物。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，該分離器裝置是過濾器裝置、重力沉降裝置、水力旋流器和浮選裝置中的至少一種。在某些實(shí)施方案中，該分離器裝置是含有介質(zhì)復(fù)合材料的過濾器裝置。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，該介質(zhì)復(fù)合材料包含至少大約50重量%的濃度的纖維素基材料。在一個(gè)實(shí)施方案中，該纖維素基材料包含楓木。在某些方面，該聚合物包含高密度聚乙烯。在其它方面，該介質(zhì)復(fù)合材料包含多個(gè)形狀一致的粒子。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，提供了促進(jìn)從進(jìn)料料流中分離烴液與水基液體的處理系統(tǒng)的方法，該處理系統(tǒng)包括至少一個(gè)與進(jìn)料料流連通的容器，該方法包括提供包含纖維素基材料和聚合物的混合物的介質(zhì)復(fù)合材料，并放置在該容器中以便與進(jìn)料料流接觸。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，提供了一種用于處理包含烴類和水基液體的進(jìn)料料流的方法，所述方法包括用水性液體預(yù)處理多個(gè)介質(zhì)復(fù)合材料粒料以產(chǎn)生多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料，其中各介質(zhì)復(fù)合材料粒料包含纖維素基材料和聚合物的混合物，將該進(jìn)料料流引入含有多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料的容器的入口，并使進(jìn)料料流與多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料接觸以產(chǎn)生處理過的料流，該處理過的料流具有小于進(jìn)料料流中烴類的濃度的烴類預(yù)定目標(biāo)濃度。
在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，處理過的料流中烴類的預(yù)定目標(biāo)濃度低于大約30ppm。在某些實(shí)施方案中，使進(jìn)料料流與多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料接觸包括使進(jìn)料料流聚結(jié)，其中處理過的料流中烴類的預(yù)定目標(biāo)濃度是相對(duì)于進(jìn)料料流降低的乳化烴類濃度。在一些實(shí)施方案中，處理過的料流中乳化烴類的濃度相對(duì)于進(jìn)料料流降低超過大約50%。根據(jù)另一實(shí)施方案，該方法進(jìn)一步包括測量處理過的料流中烴類的濃度和處理過的料流的流量中的至少一種，基于測得的處理過的料流中烴類的濃度和測得的處理過的料流的流量中的至少一種回洗多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料以產(chǎn)生烴液流出物，并將該烴液流出物再循環(huán)至進(jìn)料料流。在一些實(shí)施方案中，預(yù)處理多個(gè)介質(zhì)復(fù)合材料粒料包括使各介質(zhì)復(fù)合材料粒料與水性液體接觸預(yù)定的時(shí)間間隔。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，提供了一種用于處理包含烴類和水基液體的進(jìn)料料流的方法，該方法包括用水性液體預(yù)處理多個(gè)介質(zhì)復(fù)合材料粒料以產(chǎn)生多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料，其中各介質(zhì)復(fù)合材料粒料包含纖維素基材料和聚合物的混合物，使進(jìn)料料流以第一通量速率穿過含有多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料的聚結(jié)器以產(chǎn)生聚結(jié)的料流，并使聚結(jié)的料流以第二通量速率穿過與該聚結(jié)器連通并含有多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料的過濾器裝置以產(chǎn)生流出物料流。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，第一通量速率為大約100至大約200 gpm/ft2。根據(jù)一些實(shí)施方案，第二通量速率小于大約15 gpm/ft2。在某些實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括以預(yù)定目標(biāo)降低百分比保持該流出物料流中烴類的濃度。在不同的實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括回洗聚結(jié)器和過濾器裝置中的至少一種。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，回洗聚結(jié)器和過濾器裝置中的至少一種基于預(yù)定的時(shí)間間隔。在一些實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括測量聚結(jié)的料流的流量并基于測得的該聚結(jié)的料流的流量回洗聚結(jié)器以產(chǎn)生烴液流出物。根據(jù)一些實(shí)施方案，該方法進(jìn)一步包括測量流出物料流的流量和流出物料流中烴類的濃度中的至少一種，并基于測得的流出物料流的流量和測得的流出物料流中烴類的濃度中的至少一種回洗該過濾器裝置以產(chǎn)生烴液流出物。根據(jù)某些實(shí)施方案，預(yù)處理多個(gè)介質(zhì)復(fù)合材料粒料包括使各介質(zhì)復(fù)合材料粒料與水性液體接觸預(yù)定的時(shí)間間隔。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，提供了一種用于處理包含烴類和水基液體的進(jìn)料料流的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)與水性液體連通并含有多個(gè)介質(zhì)復(fù)合材料粒料的預(yù)處理裝置，其中各介質(zhì)復(fù)合材料粒料包含纖維素基材料和聚合物的混合物，至少一個(gè)預(yù)處理裝置經(jīng)配置以產(chǎn)生多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料，至少一個(gè)與進(jìn)料料流連通并含有多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料的聚結(jié)器，以及至少一個(gè)與該聚結(jié)器連通的分離器裝置。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，該分離器裝置是過濾器裝置、水力旋流器、重力沉降裝置和浮選裝置中的至少一種。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，該分離器裝置是含有多個(gè)預(yù)處理過的介質(zhì)復(fù)合材料粒料的過濾器裝置。在一些實(shí)施方案中，各介質(zhì)復(fù)合材料粒料包含至少大約45重量%的濃度的纖維素基材料。在不同的實(shí)施方案中，該纖維素基材料包含至少一種木質(zhì)材料。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，各介質(zhì)復(fù)合材料粒料具有大約5目至大約10目的尺寸分布。
