申请日2015.06.15
公开(公告)日2017.02.22
IPC分类号B01D17/04; C02F1/40; C02F9/02; C02F101/32
摘要
提供用于处理包含烃类和水基液体的料流的系统和方法。所述系统和方法可以采用包含纤维素基材料与聚合物的混合物的介质复合材料。在某些系统和方法中，所述介质复合材料能够被回洗。包含烃类和水基液体的料流可以通过使所述料流与所述介质复合材料接触来分离。在某些系统和方法中，包含烃类和水基液体的料流可以通过使所述料流与所述介质复合材料接触来聚结。
摘要附图
权利要求书
1.用于处理包含烃类和水基液体的进料料流的方法，包括：
用水性液体预处理多个介质复合材料粒料以产生多个预处理过的介质复合材料粒料，各介质复合材料粒料包含纤维素基材料与聚合物的混合物;
将所述进料料流引入含有多个预处理过的介质复合材料粒料的容器的入口;和
使所述进料料流与多个预处理过的介质复合材料粒料接触以产生处理过的料流，所述处理过的料流具有低于所述进料料流中烃类的浓度的烃类的预定目标浓度。
2.权利要求1的方法，其中处理过的料流中烃类的预定目标浓度小于大约30 ppm。
3.权利要求1的方法，其中使所述进料料流与多个预处理过的介质复合材料粒料接触包括使所述进料料流聚结，其中处理过的料流中烃类的预定目标浓度是相对于所述进料料流而言降低的乳化烃类的浓度。
4.权利要求3的方法，其中处理过的料流中乳化烃类的浓度相对于进料料流降低了超过大约50%。
5.权利要求1的方法，进一步包括：
测量处理过的料流中烃类的浓度和处理过的料流的流量中的至少一种;
基于测得的处理过的料流中烃类的浓度和测得的处理过的料流的流量中的至少一种反洗多个预处理过的介质复合材料粒料以产生烃液流出物;和
将所述烃液流出物再循环至所述进料料流。
6.权利要求1的方法，其中预处理多个介质复合材料粒料包括使各介质复合材料粒料与所述水性液体接触预定的时间间隔。
7.处理包含烃类和水基液体的进料料流的方法，包括：
用水性液体预处理多个介质复合材料粒料以产生多个预处理过的介质复合材料粒料，各介质复合材料粒料包含纤维素基材料与聚合物的混合物;
使所述进料料流以第一通量速率穿过含有多个预处理过的介质复合材料粒料的聚结器以产生聚结的料流;和
使所述聚结的料流以第二通量速率穿过与所述聚结器连通并含有多个预处理过的介质复合材料粒料的过滤器装置以产生流出物料流。
8.权利要求7的方法，其中所述第一通量速率的范围是大约100至大约200 gpm/ft2。
9.权利要求7的方法，其中所述第二通量速率小于大约15 gpm/ft2。
10.权利要求7的方法，进一步包括以预定目标降低百分比保持所述流出物料流中烃类的浓度。
11.权利要求7的方法，进一步包括反洗所述聚结器和所述过滤器装置中的至少一种。
12.权利要求11的方法，其中反洗所述聚结器和所述过滤器装置中的至少一种基于预定的时间间隔。
13.权利要求11的方法，进一步包括测量所述聚结的料流的流量，并基于测得的聚结的料流的流量来反洗所述聚结器以产生烃液流出物。
14.权利要求11的方法，进一步包括测量流出物料流的流量和流出物料流中烃类的浓度中的至少一种，并基于测得的流出物料流的流量和测得的流出物料流中烃类的浓度中的至少一种来反洗所述过滤器装置以产生烃液流出物。
15.权利要求7的方法，其中预处理多个介质复合材料粒料包括使各介质复合材料粒料与所述水性液体接触预定的时间间隔。
16.用于处理包含烃类和水基液体的进料料流的系统，包括：
至少一个与水性液体连通并含有多个介质复合材料粒料的预处理装置，各介质复合材料粒料包含纤维素基材料与聚合物的混合物，所述至少一个预处理装置经配置以产生多个预处理过的介质复合材料粒料;
至少一个与所述进料料流连通并含有多个预处理过的介质复合材料粒料的聚结器;和
至少一个与所述聚结器连通的分离器装置。
17.权利要求16的系统，其中所述分离器装置是过滤器装置、水力旋流器、重力沉降装置和浮选装置中的至少一种。
18.权利要求17的系统，其中所述分离器装置是含有多个预处理过的介质复合材料粒料的过滤器装置。
19.权利要求16的系统，其中各介质复合材料粒料包含至少大约45重量%的浓度的纤维素基材料。
20.权利要求16的系统，其中所述纤维素基材料包含至少一种木质材料。
21.权利要求16的系统，其中各介质复合材料粒料具有大约5目至大约10目的尺寸分布。
说明书
用于水处理工艺的复合材料介质及其使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年3月2日提交的题为“COMPOSITE MEDIA FOR WATER TREATMENTPROCESSES AND METHODS OF USING SAME”的美国专利申请号13/410,420根据35 U.S.C. §120作为部分继续申请的权益，其要求2011年3月3日提交的题为“USE OF BULK COMPOSITEMEDIA COMPOSED OF WOOD AND PLASTIC FOR THE REMOVAL OF OIL FROM WATER”的美国临时申请号61/448,821根据35 U.S.C. § 119(e)的优先权，其各自出于所有目的经此引用以其全文并入本文。
技术领域
各方面总体上涉及液体的处理，更特别涉及聚结烃类并从水基液体中分离烃类的方法。
发明概述
根据一个或多个实施方案，提供了一种用于处理包含烃液和水基液体的进料料流的方法。该方法包括将进料料流引入含有介质复合材料的容器的入口，该介质复合材料包含纤维素基材料和聚合物的混合物，并使进料料流与介质复合材料接触以产生处理过的料流，该处理过的料流包含预定目标浓度的烃液。在其它方面，该方法进一步包括测量处理过的料流的至少一种性质。在至少一个方面，测得的性质是处理过的料流中烃液的浓度和处理过的料流的流量中的至少一种。在至少一个方面，该方法进一步包括基于处理过的料流的至少一种测得的性质回洗介质复合材料以产生烃液流出物。在另一方面，该方法进一步包括将烃液流出物再循环至进料料流。
在一个或多个实施方案中，使进料料流与介质复合材料接触包括过滤进料料流，其中处理过的料流的烃液的预定目标浓度低于进料料流中烃液的浓度。在另一实施方案中，处理过的料流中烃液的预定目标浓度低于大约30 ppm。在某些方面，使进料料流与介质复合材料接触包括使进料料流聚结，其中处理过的料流中烃液的预定目标浓度是相对于进料料流的乳化烃液的降低浓度。在另一实施方案中，处理过的料流中乳化烃液的浓度相对于进料料流降低超过大约50%。在某些方面，处理过的料流包含直径为至少大约20微米的烃液液滴。
根据一个或多个实施方案，提供了一种用于处理包含烃液和水基液体的进料料流的方法，包括使进料料流以第一通量速率(flux rate)穿过含有介质复合材料的聚结器以产生聚结的料流，该介质复合材料包含纤维素基材料和聚合物的混合物，并使聚结的料流以第二通量速率穿过与该聚结器连通并含有介质复合材料的过滤器装置以产生流出物料流。在某些实施方案中，第一通量速率为大约100至大约200 gpm/ft2。在至少一个实施方案中，第二通量速率为小于大约40 gpm/ft2。在另一实施方案中，该方法进一步包括以预定目标降低百分比保持流出物料流中烃液的浓度。在至少一个方面，该方法进一步包括回洗聚结器和过滤器装置中的至少一种。在某些实施方案中，该方法进一步包括基于预定时间间隔回洗聚结器和过滤器装置中的至少一种。
在一个或多个实施方案中，该方法进一步包括测量聚结的料流的至少一种性质。另一实施方案包括基于聚结的料流的至少一种测得的性质回洗聚结器以产生烃液流出物。在某些方面，该方法的至少一种测得的性质是聚结的料流的流量。
在某些方面，该方法包括测量流出物料流的至少一种性质。在至少一个方面，该方法进一步包括基于流出物料流的至少一种测得的性质回洗过滤器装置以产生烃液流出物。在另一方面，至少一种测得的性质是流出物料流的流量和流出物料流中烃液的浓度中的至少一种。
根据一个或多个实施方案，提供了一种用于处理包含烃液和水基液体的进料料流的方法，包括使进料料流穿过含有介质复合材料的聚结器以产生聚结的料流，所述介质复合材料包含纤维素基材料和聚合物的混合物，聚结的料流包含相对于进料料流降低浓度的乳化烃液，并通过使聚结的料流穿过分离器装置来分离该聚结的料流以提供烃液料流和水性料流中的至少一种。在一个方面，聚结的料流包含直径为至少大约20微米的烃液液滴。在进一步的方面，该分离器装置包括水力旋流器、重力沉降装置、过滤器装置和浮选装置中的至少一种。
在某些方面，该方法进一步包括测量聚结的料流的至少一种性质。在至少一个方面，该方法进一步包括基于聚结的料流的至少一种测得的性质回洗聚结器以产生烃液流出物。在另一实施方案中，至少一种测得的性质是聚结的料流的流量。
根据一个或多个实施方案，提供了一种用于处理包含烃液和水基液体的进料料流的系统，该系统包括至少一个与进料料流连通并含有介质复合材料的聚结器以及至少一个与该聚结器连通的分离器装置，所述介质复合材料包含纤维素基材料和聚合物的混合物。在至少一个实施方案中，该分离器装置是过滤器装置、重力沉降装置、水力旋流器和浮选装置中的至少一种。在某些实施方案中，该分离器装置是含有介质复合材料的过滤器装置。在一个或多个实施方案中，该介质复合材料包含至少大约50重量%的浓度的纤维素基材料。在一个实施方案中，该纤维素基材料包含枫木。在某些方面，该聚合物包含高密度聚乙烯。在其它方面，该介质复合材料包含多个形状一致的粒子。
根据一个或多个实施方案，提供了促进从进料料流中分离烃液与水基液体的处理系统的方法，该处理系统包括至少一个与进料料流连通的容器，该方法包括提供包含纤维素基材料和聚合物的混合物的介质复合材料，并放置在该容器中以便与进料料流接触。
根据一个或多个实施方案，提供了一种用于处理包含烃类和水基液体的进料料流的方法，所述方法包括用水性液体预处理多个介质复合材料粒料以产生多个预处理过的介质复合材料粒料，其中各介质复合材料粒料包含纤维素基材料和聚合物的混合物，将该进料料流引入含有多个预处理过的介质复合材料粒料的容器的入口，并使进料料流与多个预处理过的介质复合材料粒料接触以产生处理过的料流，该处理过的料流具有小于进料料流中烃类的浓度的烃类预定目标浓度。
在一个或多个实施方案中，处理过的料流中烃类的预定目标浓度低于大约30ppm。在某些实施方案中，使进料料流与多个预处理过的介质复合材料粒料接触包括使进料料流聚结，其中处理过的料流中烃类的预定目标浓度是相对于进料料流降低的乳化烃类浓度。在一些实施方案中，处理过的料流中乳化烃类的浓度相对于进料料流降低超过大约50%。根据另一实施方案，该方法进一步包括测量处理过的料流中烃类的浓度和处理过的料流的流量中的至少一种，基于测得的处理过的料流中烃类的浓度和测得的处理过的料流的流量中的至少一种回洗多个预处理过的介质复合材料粒料以产生烃液流出物，并将该烃液流出物再循环至进料料流。在一些实施方案中，预处理多个介质复合材料粒料包括使各介质复合材料粒料与水性液体接触预定的时间间隔。
根据一个或多个实施方案，提供了一种用于处理包含烃类和水基液体的进料料流的方法，该方法包括用水性液体预处理多个介质复合材料粒料以产生多个预处理过的介质复合材料粒料，其中各介质复合材料粒料包含纤维素基材料和聚合物的混合物，使进料料流以第一通量速率穿过含有多个预处理过的介质复合材料粒料的聚结器以产生聚结的料流，并使聚结的料流以第二通量速率穿过与该聚结器连通并含有多个预处理过的介质复合材料粒料的过滤器装置以产生流出物料流。
根据一个或多个实施方案，第一通量速率为大约100至大约200 gpm/ft2。根据一些实施方案，第二通量速率小于大约15 gpm/ft2。在某些实施方案中，该方法进一步包括以预定目标降低百分比保持该流出物料流中烃类的浓度。在不同的实施方案中，该方法进一步包括回洗聚结器和过滤器装置中的至少一种。在至少一个实施方案中，回洗聚结器和过滤器装置中的至少一种基于预定的时间间隔。在一些实施方案中，该方法进一步包括测量聚结的料流的流量并基于测得的该聚结的料流的流量回洗聚结器以产生烃液流出物。根据一些实施方案，该方法进一步包括测量流出物料流的流量和流出物料流中烃类的浓度中的至少一种，并基于测得的流出物料流的流量和测得的流出物料流中烃类的浓度中的至少一种回洗该过滤器装置以产生烃液流出物。根据某些实施方案，预处理多个介质复合材料粒料包括使各介质复合材料粒料与水性液体接触预定的时间间隔。
根据一个或多个实施方案，提供了一种用于处理包含烃类和水基液体的进料料流的系统，该系统包括至少一个与水性液体连通并含有多个介质复合材料粒料的预处理装置，其中各介质复合材料粒料包含纤维素基材料和聚合物的混合物，至少一个预处理装置经配置以产生多个预处理过的介质复合材料粒料，至少一个与进料料流连通并含有多个预处理过的介质复合材料粒料的聚结器，以及至少一个与该聚结器连通的分离器装置。
根据一个或多个实施方案，该分离器装置是过滤器装置、水力旋流器、重力沉降装置和浮选装置中的至少一种。在进一步的实施方案中，该分离器装置是含有多个预处理过的介质复合材料粒料的过滤器装置。在一些实施方案中，各介质复合材料粒料包含至少大约45重量%的浓度的纤维素基材料。在不同的实施方案中，该纤维素基材料包含至少一种木质材料。在一个或多个实施方案中，各介质复合材料粒料具有大约5目至大约10目的尺寸分布。
