(57)【要約】  本発明は、再生可能な合成吸着媒体の処理能力を高めるために汚染蒸気の吸着を向上させるシステムに関する。当該システムは、汚染蒸気の流れを受け入れるよう構成された入口を含む。１つ以上の容器が、入口に結合されており、１つ以上の容器のそれぞれは、再生可能な合成吸着媒体を内部に含んでおり、再生可能な合成吸着媒体は、吸着によって汚染蒸気から汚染物質を除去するよう構成されている。蒸気冷却サブシステムが、前記入口に結合され、かつ汚染蒸気の流れを冷却するよう構成されており、それによって、再生可能な合成吸着媒体の処理能力が高められる。
2020505229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生可能な合成吸着媒体の処理能力を高めるよう汚染蒸気の吸着を向上させるためのシステムであって、
汚染蒸気の流れを受け入れるよう構成された入口と、
前記入口に結合された１つ以上の容器であって、１つ以上の前記容器はそれぞれ、吸着によって前記汚染蒸気から汚染物質を除去するよう構成された再生可能な合成吸着媒体を内部に含む、１つ以上の容器と、
前記入口に結合された蒸気冷却サブシステムであって、前記汚染蒸気の流れを冷却し、それによって前記再生可能な合成吸着媒体の処理能力を高めるよう構成された蒸気冷却サブシステムと、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記再生可能な合成吸着媒体は、ポリマー樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記再生可能な合成吸着媒体は、炭素樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
１つ以上の前記容器の１つに結合された媒体再生サブシステムをさらに含み、
前記媒体再生サブシステムは、スチームを受け取るよう、かつ、１つ以上の前記容器内において所定の位置で前記合成吸着媒体を再生するために脱着によって前記合成吸着媒体に吸着した汚染物質を除去するべく、１つ以上の前記容器のうちの１つの前記容器の１つ以上の容器内の前記再生可能な合成吸着媒体を通るよう前記スチームを方向付けるよう構成された入口を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記スチームは、石油施設または化学生産プラントにおけるスチーム供給源からのスチームを含むことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記媒体再生サブシステムは、汚染されたスチームを凝縮器へ向けて方向付けるよう構成された、１つ以上の前記容器の１つに結合された出口をさらに含み、
前記凝縮器は、液体を形成するために前記汚染されたスチームを凝縮するよう構成されていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記液体は、プラント下水管サブシステムへ向けて方向付けられることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記液体は、生成物回収サブシステムへ向けて方向付けられることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記液体は、エネルギー生成サブシステムへ向けて方向付けられることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記凝縮器は、石油施設または化学生産プラントの冷却水の供給源からの水によって冷却されることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項１１】
複数の前記容器のうちの１つは、先行容器または後続容器を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
媒体再生サブシステムは、複数の流体ラインに結合された複数の自動バルブと、前記自動バルブに接続されたコントローラと、をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記媒体再生サブシステムは、プロセスの中断を排除するため自動化されていることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
再生可能な合成吸着媒体の処理能力を高めるために汚染蒸気の吸着を向上させるための方法であって、
汚染蒸気の流れを受け入れるよう構成された入口と、
前記入口に結合された１つ以上の容器であって、１つ以上の前記容器はそれぞれ、吸着によって前記汚染蒸気から汚染物質を除去するよう構成された再生可能な合成吸着媒体を内部に含む、１つ以上の容器と、
前記入口に結合された蒸気冷却サブシステムであって、前記汚染蒸気の流れを冷却し、それによって前記合成吸着媒体の処理能力を高めるよう構成されている、蒸気冷却サブシステムと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記再生可能な合成吸着媒体は、ポリマー樹脂を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記再生可能な合成吸着媒体は、炭素樹脂を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
脱着によって前記合成吸着媒体に吸着された汚染物質を除去して１つ以上の前記容器の１つ以上の容器内において所定の位置で前記合成吸着媒体を再生するために、スチームを受け入れかつ前記スチームを前記容器内の前記再生可能な合成吸着媒体を通るよう方向付けることによって、前記再生可能な合成媒体を再生するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
スチームは、石油施設または化学生産プラントのスチーム供給源からのスチームを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
汚染されたスチームを液体に凝縮するために、凝縮器へ向けて前記汚染されたスチームを方向付けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記液体を、プラント下水管サブシステムへ向けて方向付けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記液体を、生成物回収サブシステムへ向けて方向付けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記液体を、エネルギー生成サブシステムへ向けて方向付けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
プロセスの中断を排除するために再生プロセスを自動化するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、米国特許法（35 U.S.C.）第１１９条、第１２０条、第３６３条、第３６５条ならび米国特許法施行規則(37C.F.R.)第１．５５および第１．７８条の下で２０１８年１月１０日に出願された米国特許出願第１５／８６６，６８３号の利益および優先権を主張し、かつ当該出願および本出願は、米国特許法（35 U.S.C.）、第１１９条、第１２０条、第３６３条、第３６５条ならびに米国特許法施行規則(37C.F.R.)、第１．５５条および第１．７８条の下で２０１７年１月１０日に出願された米国仮出願第６２／４４４，５５１号の利益および優先権を主張し、これら出願の各々はこの参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、再生可能な合成吸着媒体の処理能力を高めるよう汚染蒸気の吸着を向上させるためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
石油精製所、化学生産プラントなどのさまざまな製造施設は、炭化水素、揮発性有機化合物などで汚染された大量の蒸気を生成することがあり、これらは、典型的には、処理されて、さまざまなタイプの排出口を通じて放出される。
【０００４】
石油精製所、化学生産プラントなどで使用される多くの従来のシステムおよび方法は、典型的には、排出口および／または処置用下水管を通じて放出される蒸気から汚染物質を除去するための粒状活性炭（ＧＡＣ）システムおよび方法に依存している。この処置は、典型的には、先行容器および後続容器として直列に接続された２つの容器へ向けて汚染蒸気を方向付けるステップを伴っており、各容器は、その中に粒状活性炭（ＧＡＣ）を有する。汚染蒸気は、処理済みの蒸気を提供するためにＧＡＣに吸着され、処理済みの蒸気は、大気に排出される。排出された蒸気は、例えば「ＢＷＯＮ」としても知られるベンゼン廃棄物運用に関する国家有害性大気汚染物質排出基準（ＮＥＳＨＡＰｓ）によって提供される厳格な連邦規制順守ガイドラインを満たさなければならない。
【０００５】
しかしながら、そうした従来のシステムおよび方法では、処理容器内のＧＡＣの頻繁かつ費用の掛かる交換が必要とされている。これは、交換処置中のプロセスの中断、製造施設全体にわたる容器の移動に伴う輸送に関する複雑さ、容器交換中の潜在的なオペレーターエラー、安全上の懸念、カーボンベッド火災の可能性、ＧＡＣの再生による廃棄物副産物に伴う責任に関する懸念、および一貫性のない規制順守などの環境に関する懸念をもたらす。
【０００６】
汚染蒸気を除染するためにＧＡＣを利用するいくつかの従来のシステムおよび方法は、汚染蒸気の流れを除湿するために熱交換器を使用することがある。除湿は、ＧＡＣが湿度によって悪影響を受ける可能性があるため行われる。熱交換器は、時には、ベッドでの火災、炭化水素の重合、および／またはいくつかの溶剤を有毒化合物または不溶性化合物にする酸化を防ぐため使用されることもある。例えば、非特許文献１および２を参照されたい。これら特許文献の両方が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００７】
汚染蒸気の処理のためにＧＡＣを使用するシステムおよび方法の１つの重要な課題は、施設においてその場で使用済みのつまり使い終わったＧＡＣを効果的に再生できないことである。従来のシステムおよび方法では、使用済みＧＡＣを現場で再生しようと試みたが、使用済みＧＡＣから汚染物質を完全に脱着（例えば除染）できないことがあるため不十分な再生しかもたらせなかった。これは「ヒール展開(heel development)」として知られる現象を引き起こし、かつ使用済みＧＡＣを、現場から離れた熱再生施設に搬送する必要があり、当該施設で、炭素は約１５００°Ｆから約１７００°Ｆに加熱され、それによって、吸着された汚染物質が破壊される。
【０００８】
ヒール展開の課題は、容器内においてＧＡＣの代わりに合成吸着媒体を使用することによって克服され得る。合成吸着媒体の例には、とりわけ、DOWEX OPTIPORE（登録商標）V503などのポリマー樹脂およびAMBERSORB（登録商標）560などの炭素樹脂が含まれる。これら樹脂は、施設からのスチームを使用して容器内の所定の場所で、その場で、再生されてもよく、かつ典型的には、著しいヒール展開を伴わずにかつ合成吸着媒体または容器を移動するつまり搬送する必要を伴わずに、数百回または数千回再利用されてもよい。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Khan他著、「Journal of Loss Prevention in the Process Industries、13 (2000)」の第527頁〜第545頁、「Removal of Volatile Organic Compounds From Polluted Air」
【非特許文献２】Muzenda, E著、「International Journal of Biological, Ecological and Environmental Sciences」第2巻、第4号、2013年、第73頁〜第78頁、「A Critical Discussion of Volatile Organic Compounds Recovery Techniques」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
合成吸着媒体に伴う欠点には、ＧＡＣよりも高価であること、および典型的には石油精製所、化学生産プラントなどにおいて炭化水素汚染物質に対する吸着能力が低いことが含まれる。合成吸着媒体の利点には、施設からのスチーム供給源を使用して、その場でかつ容器内の所定の位置で再生できること、および典型的にはヒール展開に伴う問題がなく、そのため著しく能力が損なわれずに何度も再生できることが含まれる。さらに、合成吸着媒体は湿度による悪影響を受けない。したがって、再生処置による汚染蒸気の流れは、いくつかの従来のＧＡＣシステムおよび方法で必要とされ得る処理前の除湿を必要としない。
【００１１】
当業者であれば、他の目的、特徴および利点は、好ましい実施形態の以下の説明および添付の図面から理解するだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】先行容器および後続容器に保管されたＧＡＣへの吸着によって汚染蒸気を除染するための従来のシステムの一例を示す概略ブロック図である。
【図２】再生のために施設から取り出すことが必要な従来のＧＡＣ容器の一例を示す三次元的な図である。
【図３】本発明の合成吸着媒体の処理能力を高めるよう汚染蒸気の吸着を向上させるためのシステムの一実施形態の主要な構成要素を示す概略ブロック図である。
【図４】図３に図示される先行容器内の合成吸着媒体を再生するために使用され得る媒体再生サブシステムの一実施形態の概略ブロック図である。
【図５】合成吸着媒体の処理能力を高めるよう汚染蒸気の吸着を向上させるためのシステムの別の実施形態の主要な構成要素を示す概略ブロック図であって、図３に図示される先行容器および後続容器が反対になっている、図である。
【図６】図５に図示される先行容器内の合成吸着媒体を再生するために使用され得る媒体再生サブシステムの別の実施形態の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
背景技術の節で説明したように、石油精製所、化学生産プラントなどのさまざまな製造施設は、大量の汚染蒸気を生成する。
【００１４】
図１は、容器に保管されたＧＡＣに汚染蒸気を吸着させることによって汚染蒸気を除染するよう使用され得る従来のシステムの一例を示す。この例では、従来の汚染蒸気除染システム１０は、先行容器１２および後続容器１４を含み、いずれの容器もその中に、図示されるように例示的に示され、吸着によって汚染蒸気１８を除染するＧＡＣ１６を有する。
【００１５】
この例では、先行容器１２は、例えば石油精製所、化学生産プラントなどから入口２０を通じて汚染蒸気１８を受け取り、かつ拡散器２２によって汚染蒸気１８を先行容器１２内に導入してもよい。汚染蒸気１８の流れを先行容器１２内に導入するために、多くの場合に送風機が使用される。続いて、先行容器１２内のＧＡＣ１６は、吸着によって汚染蒸気１８を除染する。大気への汚染蒸気１８の放出量を最小限にする冗長性を保証するために、システム１０は、残りの汚染蒸気１８の流れを、先行容器１２から後続容器１４へライン２４を通じて出力する。ライン２４は、汚染蒸気１８を拡散器２６を介して後続容器１４内に導入し、ＧＡＣ１６を使用して汚染蒸気１８の付加的な吸着を実行する。最終処理された蒸気つまり流出物２８は、出口３０を通じて大気中に排出される。
【００１６】
稼働中、ライン２４内の汚染蒸気１８の濃度レベルは、光イオン化検知器（ＰＩＤ）または同様のタイプのデバイスを使用して、タップ３２を介して頻繁にモニタリングされる。同様に、出口３０における汚染蒸気１８の濃度レベルは、ＰＩＤまたは同様のタイプのデバイスを使用して、タップ３４を通じて頻繁にモニタリングされる。タップ３２において、先行容器１２によって出力されたライン２４内の汚染蒸気１８の濃度が高すぎると判断された場合、ＧＡＣ１６を内部に備える先行容器１２を、汚染されてないきれいなＧＡＣ１６を有する新しい容器と交換する必要がある。交換を行うために、入口２０内の汚染蒸気１８の流れは中断され、完全に止められ、そして後続容器１４に向けて方向付けられる。ＧＡＣ１６を内部に備える先行容器１２は、システム１０から分離され、石油精製所、化学品製造プラントなどの製造施設全体を通って、再生のために現場から離れた場所に搬送される。先行容器１２を交換する処置は非常に手間がかかり、人間のオペレーターによって手動で実行され、かつホースなどを切り離す必要がある。この処置は、入口２０と、典型的には大きくかさばるホースの形態のライン２４、例えば図２に図示されるライン２４と、を手動で切り離すことを必要とし、図２では同様の部分には同様の参照符号が付与されている。切り離した後、使用済みのＧＡＣを備える容器、例えば先行容器１２は、石油精製所、化学生産プラントなどの製造施設を通って典型的にはフォークリフトを用いて、先行容器１２内のＧＡＣ１６をトラックに積み込むことができる場所まで搬送され、熱再生のために現場から搬送される。これは、手間がかかり時間もかかる手動プロセスであるため、オペレーターエラーが発生する可能性があり、製造施設全体にわたる容器の移動に伴う輸送に関する複雑さ、容器交換中にオペレーターエラーが発生する可能性、および一貫性のない規制順守などを引き起こす。ＧＡＣの再生プロセスによる廃棄物に伴う責任に関する懸念もある。加えて、先行容器および後続容器の両方を同時に交換する場合、複雑で骨の折れる仕事およびコストが発生する。
【００１７】
図３には、再生可能な合成吸着媒体の処理能力を高めるよう汚染蒸気の吸着を向上させるためのシステム５０およびその方法の一実施形態が示される。システム５０は、例えば、石油精製所、化学生産プラントなどの様々な製造施設からの汚染蒸気５４の流れを受け取るよう構成された入口５２を含む。ＧＡＣ１６を使用する図１を参照して上述した従来のシステム１０とは異なり、システム５０は、容器５６および／または容器８０内に、参照符号５８で例示的に示される再生可能な合成吸着媒体または樹脂を含む。システム５０は、容器５６および／または容器８０内で合成吸着媒体５８を使用するので、合成吸着媒体５８を、施設で容易に利用可能なスチーム源、例えばスチーム供給源１５２（以下で説明する）を使用して容器５６および／または容器８０内において所定の位置で石油精製所、化学生産プラントなどのさまざまな製造施設において現場で再生することができる。容器５６および／または容器８０の各々は、合成吸着媒体への吸着によって、冷却された汚染蒸気５４の流れから汚染物質を除去するよう構成されている。冷却された汚染蒸気の流れを提供するために、システム５０は、入口５２に結合された蒸気冷却サブシステム６０を含んでおり、蒸気冷却サブシステム６０は、入口５２において汚染蒸気５４の流れを冷却して、冷却された汚染蒸気５４の流れを流体ライン６２内に出力するよう構成される。一設計において、蒸気冷却サブシステム６０は、汚染蒸気５４の流れを所望のより低い温度に、例えば約０°Ｆから約７０°Ｆの範囲にある任意の低温まで冷却するよう構成された蒸気冷却装置６４および冷凍装置６６を含み、かつ冷却された汚染蒸気５４の流れを流体ライン６２を通じて出力する。
【００１８】
一例では、合成吸着媒体５８は、合成吸着媒体、例えば、DOWEX OPTIPORE（登録商標）V503などのポリマー樹脂、またはAMBERSORB（登録商標）560などの炭素樹脂を含んでもよい。
【００１９】
本出願の発明者は、汚染蒸気５４の流れが容器５６または容器８０に入る前に蒸気冷却サブシステム６０を用いて汚染蒸気５４の流れを冷却することによって、容器５６および／または容器８０内の合成吸着媒体５８の能力が著しく増加することを見出した。一例では、入口５２における汚染蒸気５４の流れは、蒸気冷却サブシステム６０を使用して、入口５２における約９０°Ｆから流体ライン６２における約７０°Ｆまで冷却される。この例では、約２０°Ｆの冷却によって、合成吸着媒体５８、この例ではDOWEX OPTIPORE（登録商標）V503の処理能力が１００％以上増加した。他の例では、入口５２における汚染蒸気５４の流れは、蒸気冷却サブシステム６０を使用して上述の所望の低温のいずれかまで流体ライン６２内で冷却されてもよく、合成吸着媒体５８の処理能力は、流体ライン６２内における冷却された汚染蒸気５４の流れの冷却温度に応じて増加する。
【００２０】
蒸気冷却サブシステム６０を使用して冷却された汚染蒸気の流れを提供することによって、容器５６および／または容器８０内の合成吸着媒体５８の能力を高めることによって、合成吸着媒体の必要量が低減され、ひいては容器５６および／または容器８０のサイズを減少させることができ、それによってシステム５０全体のサイズが低減され得る。これによって、システム５０に伴う接地面積の要件および資本コストが削減される。
【００２１】
再生可能な合成吸着媒体の処理能力を高めるよう汚染蒸気の吸着を向上させるためのシステム５０およびその方法の１つ以上の実施形態は、蒸気の処理のために合成吸着媒体を使用することに伴う経済的な課題を克服する。冷却サブシステム５０を用いて流入する汚染蒸気の温度を低下させることによって合成吸着媒体の吸着能力（例えば処理能力）を大幅に高めることができることを発見した後、それによって処理に必要な合成吸着媒体の量を大幅に（例えば約５０％から約８０％まで）削減でき、合成吸着媒体の使用に伴うコストに関する欠点が克服される。これによって、システム５０全体のサイズと処理コストとがかなり削減される。さらに、石油精製所、化学生産プラントなどのさまざまな製造施設における汚染蒸気流の多くは、受動的に放散されており、そのため非常に低い流量（例えば２ｓｃｆｍ未満）を有する。そうした低流量は、小型の、ひいては安価な蒸気冷却システムの使用を容易にする。本発明の１つ以上の実施形態の小型で安価な蒸気冷却サブシステム６０と、システム５０のサイズおよびコストにおけるその実質的に有益な影響とを組み合わせることで、汚染蒸気を処理するために合成吸着媒体を使用することに伴う経済的な課題が克服される。その結果、本発明の１つ以上の実施形態の再生可能な合成吸着媒体の処理能力を高めるよう汚染蒸気の吸着を向上させるためのシステム５０およびその方法は、費用効果が高く、コンパクトであり、持続可能な汚染蒸気処理システムおよび方法を提供し、そうした汚染蒸気処理システムおよび方法は、上述のＧＡＣおよび合成吸着媒体の使用に伴う複数の課題を効果的に克服するために、以下で詳細に説明されるように施設においてその場でかつ容器内の所定の位置で合成吸着媒体を再生できる。
【００２２】
一設計では、システム５０の１つ以上の容器（図３）は、好ましくは、各々が合成吸着媒体５８を内部に備える複数の容器を含み、例えば、合成吸着媒体５８を内部に備えて図示されるように先行容器５６として構成される容器５６と、合成吸着媒体５８を内部に備えて図示されるように後続容器８０として構成される容器８０と、を含む。
【００２３】
図３に図示される例では、汚染蒸気５４の流れは、入口５２に入り、蒸気冷却サブシステム６０によって冷却され、流体ライン６２内の冷却された汚染蒸気５４の流れは、バルブ１００に入力されており、当該バルブ１００は、好ましくは自動化され、かつコントローラ１２４に接続されて当該コントローラ１２４によって制御される。バルブ１００は、図示されるように、冷却された汚染蒸気５４の流れをライン１０２へ向けて、そして先行容器５６内へ向けて方向付ける。冷却された汚染蒸気５４の流れにおける汚染蒸気は、合成吸着媒体５８を使用した吸着によって除染される。ライン１０４を通る先行容器５６の出力は、続いて、バルブ１０６へ向けて方向付けられ、バルブ１０６は、好ましくは自動化され、コントローラ１２４に接続されて当該コントローラ１２４によって制御される。次に、バルブ１０６は、汚染蒸気５４の流れをライン１０８へ向けて、そしてバルブ１１０内へ方向付け、当該バルブ１１０は、好ましくは自動化され、かつコントローラ１２４に接続されて当該コントローラ１２４によって制御される。それから、バルブ１１０は、負荷が掛けられた汚染蒸気５４の流れを、ライン１１２によって、合成吸着媒体５８を内部に備える後続容器８０内へ方向付け、当該合成吸着媒体５８は、吸着によって残りの汚染蒸気を脱着する。その後、後続容器８０の出力は、ライン１１４およびバルブ１１６へ向けて方向付けられ、当該バルブ１１６は、好ましくは自動化され、かつコントローラ１２４に接続されて当該コントローラ１２４によって制御される。バルブ１１６は、大気中に放出される処理済み流出物１２２として、後続容器８０の出力を出口１２０へ向けて方向付ける。
【００２４】
システム５０はまた、好ましくは、ライン１０４に結合されたタップ１２８、例えばＰＩＤまたは同様のタイプのデバイスと、コントローラ１２４とを含んでおり、タップ１２８は、先行容器５６によって出力されたライン１０４内の冷却された汚染蒸気５４の流れにおける汚染蒸気の濃度をモニタリングするために使用できる。システム５０はまた、好ましくは、タップ１２６、例えばＰＩＤまたは同様のタイプのデバイスを含んでおり、タップ１２６は、出口１２０に結合されており、出口１２０における汚染蒸気の濃度をモニタリングするために使用できる。
【００２５】
容器５６または容器８０のうちの１つによって出力される汚染蒸気の濃度が所定の濃度、例えば５０ｐｐｍを超えると判断され、容器５６または容器８０内の合成吸着媒体５８を再生する必要があることが示された場合、システム５０は、容器５６または容器８０の１つに結合された媒体再生サブシステム１５０を含む。媒体再生サブシステム１５０は、スチーム１５２、例えば石油精製所、化学生産プラントなどの様々な製造施設からのスチームを受け取るよう、かつ合成吸着媒体５８を効果的かつ効率的に再生するために脱着によって合成吸着媒体５８に吸着された汚染物質を除去するべくスチーム１５２を容器５６および容器８０の１つの容器内の合成吸着媒体５８を通るよう方向付けるよう構成される。
【００２６】
図３に図示される例では、ライン１０４内に先行容器５６によって出力された汚染蒸気の濃度が所定の濃度を超えると判断された場合、流体ライン６２内の冷却された汚染蒸気の流れ（同様の部分には同様の参照符号が付与される図４参照）は、バルブ１００を閉じ（図３）かつバルブ２００を開ける（図４）ことによって後続容器８０へ向けて方向付けられ、当該容器８０はここで先行容器８０となり、バルブ１００および２００は、好ましくは自動化され、かつコントローラ１２４に接続されて当該コントローラ１２４によって制御される。この時点において、システム５０における先行容器８０は唯一の稼働状態にある容器であり、システム５０は「欠けた状態(naked)」で作動している。この例では、システム５０は、バルブ２０２を開けることによって、この点において再生容器５６と称される容器５６内へ向けてスチーム１５２を方向付けるために媒体再生サブシステム１５０を利用し、当該バルブ２０２は、好ましくは自動化され、かつ再生容器５６へ向けてスチームを方向付けるためにコントローラ１２４に接続されて当該コントローラ１２４によって制御される。スチーム１５２は、脱着によって合成吸着媒体５８に吸着された汚染物質を除去し、それによって、再生容器５６内の合成吸着媒体５８を効果的かつ効率的に再生する。
【００２７】
媒体再生サブシステム１５０は、好ましくは、バルブ２０４によって再生容器５６に結合された出口１５６と、再生容器５６から出力された汚染されたスチームを凝縮器サブシステム１６０へ向けて方向付ける流体ライン１５８と、を含み、バルブ２０４は、好ましくは自動化され、かつコントローラ１２４に接続されて当該コントローラ１２４によって制御される。凝縮器サブシステム１６０は、汚染されたスチームを液体に凝縮し、ライン１６４を通じて液体を出力する。
【００２８】
凝縮器システム１６０は、好ましくは、冷却水１６８を受け入れる凝縮器１６６を含む。一例では、冷却水１６８は、石油精製所、化学生産プラントなどからのものであってもよい。続いて、ライン１６４内の液体は、好ましくはプラント下水管サブシステム１７０、生成物回収システム１７２および／またはエネルギー再生サブシステム１７４へ向けて方向付けられる。
【００２９】
再生容器５６内の合成吸着媒体５８が首尾よく再生された後、バルブ２０２、２０４、および１１６は閉じられて、好ましくは自動化されかつコントローラ１２４に接続され当該コントローラ１２４によって制御されるバルブ１３０、２０６、および２０８が開かれ、それによって、再生容器５６は、同様の部分には同様の参照符号が付与されている図５に図示されるように、先行容器８０に起因して、後続容器５６となる。
【００３０】
別の例では、ライン１１４内の先行容器８０（図５）によって出力された汚染蒸気の濃度が、例えばタップ３００、ＰＩＤまたは同様のタイプのデバイスを使用して、所定の濃度を超えると判断された場合、流体ライン６２内の冷却された汚染蒸気５４の流れは、後続容器５６へ向けて方向付けられる。図６では同様の部分には同様の参照符号が付与されており、容器５６はここで、図６に図示されるようにバルブ１０６、２００、２０６を閉じかつバルブ１００、２０８を開くことによって先行容器５６となる。この時点で、システム５０における先行容器５６が、唯一の稼働状態にある容器となり、システム５０は「欠けた状態」で作動している。
【００３１】
この例では、システム５０は、スチーム１５２をバルブ２２０を開けることによって容器８０へ向けて方向付けるために媒体再生サブシステム１５０を利用し、この点において容器８０は再生容器８０と称され、バルブ２２０は、好ましくは自動化され、かつスチームを再生容器８０へ向けて方向付けるためにコントローラ１２４に接続されて当該コントローラ１２４によって制御される。スチーム１５２は、脱着によって合成吸着媒体５８に吸着された汚染物質を除去し、それによって、再生容器８０内の合成吸着媒体５８を効果的かつ効率的に再生する。
【００３２】
同様に、図５を参照して上述したように、再生サブシステム１５０は、好ましくは、バルブ２２２によって再生容器８０に結合された出口１５６と、凝縮器システム１６０に結合された出口１５６へ向けて再生容器８０から出力された汚染されたスチームを方向付けるライン２２４と、を含んでおり、バルブ２２２は、好ましくは自動化され、かつコントローラ１２４に接続されて当該コントローラ１２４によって制御される。凝縮器システム１６０は、汚染されたスチームを液体に凝縮し、ライン１６４を通じて液体を出力する。凝縮器システム１６０は、好ましくは、冷却水１６８を受け入れる凝縮器１６６を含む。一例では、冷却水１６８は、石油精製所、化学生産プラントなどからのものであってもよい。ライン１６４内の液体は、プラント下水管サブシステム１７０、生成物回収システム１７２および／またはエネルギー再生サブシステム１７４へ向けて方向付けられてもよい。
【００３３】
再生容器８０内の合成吸着媒体５８が首尾よく再生された後、バルブ２０８、２２０、および２２２が閉じられて、バルブ１０６、１１０、および１１６が開かれ、任意の必要な適切なバルブが開閉され、それによって再生容器８０は、容器５６が先行ポジションにあるため、図３に示されるように後続容器８０となる。
【００３４】
図３〜図６の１つ以上の図に示されるコントローラ１２４は、１つ以上のプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ファームウェア、ハードウェア、および／またはソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、もしくは本明細書ではすべておおまかに「コントローラ」と称され得るハードウェアおよびソフトウェアの両方の組み合わせであってもよく、それは、本発明の再生可能な合成吸着媒体の処理能力を高めるよう汚染蒸気の吸着を向上させるためのシステムおよび方法の一部であってもよい。本発明の再生可能な合成吸着媒体の処理能力を高めるよう汚染蒸気の吸着を向上させるためのシステム５０およびその方法とコントローラ１２４との１つ以上の実施形態の命令または動作を実行するプログラムのためのコンピュータプログラムコードは、例えばＣ＋＋、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｊａｖａなどのオブジェクト指向プログラミング言語、または「Ｃ」プログラミング言語もしくは同様のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含む、１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されてもよい。
【００３５】
結果として、システム５０およびその方法は、合成吸着媒体の処理能力を高めるために汚染蒸気の吸着を向上させる。したがって、吸着によって汚染蒸気を除染する従来のシステムと比較した場合、システム５０は、そのサイズを大幅に縮小できる。これによって、上述のように、システム５０の設置面積、コスト、および使用済みの吸着媒体を内部に有する１つ以上の容器を交換しなければならないことに伴う問題が大幅に削減される。一例では、システム５０のDOWEX OPTIPORE（登録商標）V503で構成された吸着媒体の高められた処理能力は、蒸気冷却サブシステム６０で冷却されなかったシステムのDOWEX OPTIPORE（登録商標）V503で構成された吸着媒体の処理能力の少なくとも２倍はあった。加えて、好ましくは自動化された複数のバルブと、流体ラインと、コントローラ１２４とを備える媒体再生サブシステム１５０は、プロセスの中断と、ＧＡＣを内部に含む容器を人間のオペレーターが手動で交換する必要と、を削減する。これによって、一貫性のない規制順守などの環境への懸念が低減され、かつ製造施設全体にわたる容器の移動に伴う輸送に関する複雑さおよび容器の交換中の潜在的な人間のオペレーターによるエラーに伴う問題、ひいては一貫性のない規制順守をもたらすことがある問題がなくなる。システム５０はまた、合成吸着媒体を内部に有する容器のうち１つ以上の容器内へ向けて汚染蒸気の流れを方向付けるためのファンつまり送風機を必要としない。
【００３６】
本発明の特定の特徴はいくつかの図面に示されており、他の図面には示されていないが、これは便宜のためだけのものであり、各特徴は本発明による他の特徴のいずれかまたはすべてと組み合わせることができる。本明細書で使用される「含む」、「備える」、「有する」、および「伴う」との用語は、広く包括的に解釈されるものであり、物理的な相互接続に限定されない。さらに、本出願で開示された実施形態は、唯一実現可能な実施形態としてみなされるべきではない。他の実施形態は、当業者によって見出されるであろうが、以下の特許請求の範囲内にある。
【００３７】
加えて、この特許に関して本特許出願の審査中に提出される任意の補正は、提出される本出願で示された任意の請求項の要素の権利放棄をするものではない：当業者は、適度に、文字通りすべての可能な範囲を包含し得る請求項の草案に期待することはなく、多くの同等物は、補正の時点では予測不可能でありかつ（どちらかといえば）放棄されるもののうち適正な解釈を超えており、補正の基本的な根拠は、多くの同等物とほとんど関連しない関係をただ有してもよく、かつ／またはそこには、補正される任意の請求項の要素に関して特定の非実質的な代替物を記載することを出願人が予期できない多くの他の理由がある。
【符号の説明】
【００３８】
１０  従来の汚染蒸気除染システム
１２  先行容器
１４  後続容器
１８  汚染蒸気
２０  入口
２２、２６  拡散器
２４  ライン
２８  流出物
３０  出口
３２、３４  タップ
５０  冷却サブシステム
５２  入口
５４  汚染蒸気
５６、８０  容器
５８  合成吸着媒体
６０  蒸気冷却サブシステム
６２  流体ライン
６４  蒸気冷却装置
６６  冷凍装置
１００、１０６、１１０、１１６、１３０  バルブ
１０２、１０４、１０８、１１２、１１４  ライン
１２０  出口
１２２  処理済み流出物
１２４  コントローラ
１２６、１２８  タップ
１５０  媒体再生サブシステム
１５２  スチーム供給源
１５６  出口
１５８  流体ライン
１６０  凝縮器サブシステム
１６４  ライン
１６６  凝縮器
１６８  冷却水
１７０  プラント下水管サブシステム
１７２  生成物回収システム
１７４  エネルギー再生サブシステム
２００、２０２、２０４、２０６、２０８、２２０、２２２  バルブ
２２４  ライン
３００  タップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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