[發明專利]通過將工藝料流與加熱介質混合以從工藝料流移除固體和液體污染物的系統和方法及其應用

在審

• 申請號: 201780044091.0
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN109475784A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: Z·F·鄭;C·S·金;H·V·內瑪拉;M·S·亨里;B·E·梅辛杰
• 申請（專利權）人: 卡梅倫解決方案公司
• 主分類號: B01D1/00
• 分類號: B01D1/00;C02F1/10
• 代理公司: 北京世峰知識產權代理有限公司 11713
• 代理人: 卓霖;張春媛

一種從工藝料流(15)移除固體、液體污染物或兩者的系統和方法，所述系統和方法在容器(20)的液體池區(21)中、在所述料流與揮發性比所述工藝料流(15)低的加熱介質(23)進行接觸時進行所述移除。為了使所述池保持較熱，所述加熱介質(23)可以再循環通過泵唧循環回路(40)的加熱器(41)，或者加熱器(41)可以被放置在所述液體池區(21)中。隨著所述工藝料流(15)蒸發，所述工藝料流(15)中存在的固體和任何剩余液體從所述工藝料流(15)遷移到所述加熱介質(23)中，然后可以進一步從所述池中或所述泵唧循環回路(40)中的所述加熱介質(23)移除。所述蒸發的工藝料流(30)可以被進一步冷凝。在機械式蒸氣回收的情況下，回收的任何熱量都可以用于預熱所述工藝料流或者用于泵唧循環回路的加熱器中。

背景技術

該部分旨在向讀者介紹現有技術中的可能與本公開的各個方面相關的各個方面，本公開的各個方面在下文進行描述或要求保護。據信該討論有助于向讀者提供背景信息，以促進更好地理解本公開的各個方面。因此應當理解，這些陳述應從這個角度來閱讀，而并非是對現有技術的承認。

本公開屬于用于從工藝料流移除溶解和未溶解的固體和/或液體污染物的系統和方法的領域，所述工藝料流來自例如蒸發工藝和脫鹽工藝，諸如但不限于在下列各項中所使用的那些：單乙二醇(“MEG”)回收應用、海水脫鹽應用、減少總溶解固體的應用，以及用于再利用或處置的一般工藝用水處理。本公開還屬于蒸汽產生工藝和再沸騰工藝流體(諸如但不限于蒸餾中所使用的那些)的領域。

當前的蒸發工藝、脫鹽工藝和蒸汽產生工藝既復雜又成本高昂，而且往往需要進行大量的預處理。在某些情況下，預處理的成本超過了實際的蒸發工藝、脫鹽工藝或沸騰工藝的成本。類似地，當工藝料流由于其物理和化學性質而傾向于形成污垢時，再沸器易于出現結垢問題。

US 8652304 B2(“Nazzer”)公開了從水和工藝液體或工藝料流的混合物中提取溶解或未溶解的固體的方法。將混合物引入分離容器內或分離容器上游的混合區，該混合物在該混合區中進一步與從分離器容器的液體池區提取的再循環流體混合，然后泵送穿過熱交換器。

該混合區中發生蒸發(其中進料料流的揮發性組分的超過99％被蒸發)。所得料流然后被轉移到分離器容器，蒸氣在其中分離，固體組分和液體組分則落入該分離器容器的液體池區。這些固體和與這些固體結合的液體兩者的一部分然后穿過該分離器容器的汽提區。駐留在該汽提區內的水驅替與固體結合的液體，得到含有溶解或未溶解固體的含水廢物料流。

由于該方法需要用于在液體池之外進行蒸發的混合區，因此需要的設備很難設計，而且容易結垢和堵塞。該方法也不允許在液體池內蒸發，還需要加熱介質(即，與工藝料流不混溶并且比汽提區中的水輕的再循環流體)以為工藝進料速率的至少十倍的速率再循環。需要這種高再循環速率的原因是，該方法必須限制再循環流體與工藝料流之間的溫差，以避免出現熱降解效應。此外，該方法不允許利用排污進行部分蒸發。

Nazzer的方法還需要用于移除固體的汽提區。由于工藝料流中存在未蒸發的(固體)組分，所以汽提區容易被腐蝕。由于存在溫度較高的油與水接觸的風險，所以汽提區也存在安全隱患。為了減少安全隱患，必須在油與汽提區中的水接觸之前對其進行冷卻，但將油冷卻又增大了油的粘度，造成固體分離的效率低下。由于未蒸發的工藝流體與汽提區中的水混合，所以汽提區不允許在使用類似于再沸器的情況下進行部分蒸發。

發明內容

提供本發明內容是為了介紹將在以下具體實施方式中進一步描述的一系列概念。本發明內容不旨在識別所要求保護的發明主題的關鍵或必要特征，也不旨在用于幫助確定或限制如權利要求中闡述的所要求保護的發明主題的范圍。