专利名称：控制挥发性有机化合物从回收油的设备的排放的制作方法
控制挥发性有机化合物从回收油的设备的排放发明背景发明领域本发明总的涉及控制挥发性有机化合物从回收油的设备的排放的方法和装置，具体地讲，通过使在回收过程期间释放的挥发性有机化合物转化成不含挥发性有机化合物的气态产物至所选程度，而控制此挥发性有机化合物的排放。现有技术讨论已知许多方法，其中将一种或另一种由于在不同环境下使用而被污染的油净化， 并从油中去除污染物，以便油能够重新使用。以此方式净化的油通常称为“回收油”、“再生油”或“重调油”，用于净化油的方法通常称为“油回收方法”、“油再生方法”或“油重调方法”，用于这些方法的装置通常称为“油回收装置”、“油再生装置”或“油重调装置”。油回收方法的一个实例涉及用于变压器装置的油，这种油用于绝缘变压器线圈以防止放电，并冷却变压器，以免变压器变得过热。变压器油一般在高温稳定，并且在其它性质中，正是它冷却和绝缘同时保持稳定的能力，使油可用于变压器。然而，变压器油可被例如溶解气体、水分、固体材料和氧化产物污染。由于此污染，油的有效性可能降低，由于多种原因，此情况要避免。例如，应用于配电变压器能量效率的日益增加的标准需要变压器油保持在未污染状态，并最佳地工作。一般在本领域进行的大量油回收方法中使用的设备和装置可在需要回收的油使用的场所包括相当永久的装置。然而，有将设备和装置安装在路上车辆(over-the-road vehicle)上，并且将设备和装置在车辆上从回收油的工作场所运输到工作场所的情况。后一种类型的布置可结合在例如变压器中所用油的回收而利用。使用的很多油回收方法包括从废油(used oil)释放挥发性有机化合物(“V0C”)。 例如，某些油回收方法可包括一个操作，其中对废油进行减压步骤，例如通过施加真空，以便废油的至少一些组分从废油释放，例如通过组分从溶液蒸发或释放。情况可能是这些组分以VOC形式从回收设备排到大气。通常，挥发性有机化合物或VOC组成具有显著蒸气压的有机化合物。表达“挥发性有机化合物”被美国环保局(一般被州和地方环境机构)应用于进入大气中的光化学反应的化合物。由于VOC在这方面担当的角色，各环境机构已研究或正在研究一般从源头控制 VOC的规章。另外，可包括VOC组分的某些化合物或材料已被指定为有害化合物或材料，并且可单独由通常应用于VOC的规章管制。例如，苯和甲苯(它们可包括从油回收设备排出的VOC流中的组分)另外单独在一些情况下作为有害物质管制。发明概述为了提供本发明所选方面的实例的基本了解，以下阐述本发明实例的简要概述。 此概述不构成本发明的所有方面或实施方案的广泛综述。此概述也不旨在指出本发明的关键方面或描绘本发明的范围。此概述的唯一目的是以简要形式介绍本发明的所选概念，作为概述后本发明更详细描述的导言。
根据一方面，本发明提供一种控制挥发性有机化合物从油回收装置的排放的方法。该方法包括将用于回收的废油引导到油回收装置，并在引导到油回收装置的废油回收期间释放油回收装置中的挥发性有机化合物。该方法还包括将在油回收装置中释放的挥发性有机化合物引导到控制挥发性有机化合物排放的装置，并使控制挥发性有机化合物排放的装置中的挥发性有机化合物转化成气态产物，所述气态产物不含挥发性有机化合物至所选程度。该方法进一步包括从控制挥发性有机化合物排放的装置排出气态产物，所述气态产物不含挥发性有机化合物至所选程度。根据另一方面，本发明提供油回收和挥发性有机化合物排放控制系统。该系统包括构造成回收废油的装置。该系统还包括一装置，该装置操作性结合构造成回收废油的装置，并且还构造成控制构造成回收废油的装置中释放的挥发性有机化合物的排放。附图简述从以下本发明方面和实施方案的实例的详细说明，并参考附图，本发明的前述和其它方面对本发明所涉及领域的技术人员将是显而易见的，其中在数个图中使用相同的附图标记，指相同的部件或元件，其中
图1为根据本发明一个方面的废油回收和挥发性有机化合物排放控制系统的示意性侧立面图，该系统显示为安装在车辆上，用于服务变压器装置的目的；并且图2为说明回收废油并控制油回收过程期间释放的挥发性有机化合物排放的方法和装置的一方面的流程图。发明详述以下在一些情况下参考附图描述结合本发明的一个或多个方面的实施方案的实例。这些实例不旨在限制本发明。因此，例如，在一些情况下，参考一个方面或实施方案描述的本发明的一个或多个实例可用于其它方面和实施方案。另外，本文使用某些术语只是为了方便，不应认为是限制本发明。图1说明在10 —般指示的油回收和挥发性有机化合物排放控制系统的实施方案的实例。在图1的实例中，构造成回收废油的装置12和构造成控制在装置12释放的挥发性有机化合物的排放并操作性结合装置12的装置14显示为置于路上车辆上，该车辆包括牵引车体16和挂车体18。还以图1为例，油回收和挥发性有机化合物排放控制系统10图示为接近变压器装置20放置，以从变压器回收废油，例如在油由于完成其冷却和绝缘功能而被例如溶解气体、水分、固体材料和氧化产物污染时。在那种情况下，回收废油的装置12 构造成操作性连接到变压器装置20，从而可将来自变压器的废油引导到装置12并在装置 12回收。在图1所示的本发明实例中，废油指示为由箭头22通过管线或导管23引导到油回收装置，在已去除污染物后，回收的油指示为由箭头对通过管线或导管25返回到变压器装置20。可以理解，安装在路上车辆(比如图1所示的牵引车体16和挂车体18)上的油回收和挥发性有机化合物排放控制系统10，允许系统从回收废油的场所运输到场所。引用“路上车辆”旨在指批准在公路上移动以便系统10能够从工作场所运输到工作场所的车辆。此布置避免提供用于服务多个场所的大量永久或半永久废油回收和挥发性有机化合物排放控制系统的必要性。然而，诸如系统10的系统不必安装在路上车辆上，可作为永久或半永久固定装置安装在要回收废油的场所。另外，应了解，系统10不限于如图1所示从变压器回收废油。因此，可用系统10从其它源回收废油。例如，可将本发明的原理应用于回收润滑油。图2包括说明例如根据图1所示的本发明示例性实施方案能够回收废油和控制与回收废油有关而释放的挥发性有机化合物排放的方式的实例的流程图。在图2的实例中， 控制挥发性有机化合物从油回收装置12排放的方法包括，将用于回收的废油(例如从变压器装置20)引导到油回收装置12，并在引导到油回收装置的废油回收期间释放油回收装置 12中的挥发性有机化合物。将油回收装置12中释放的挥发性有机化合物引导到控制挥发性有机化合物排放的装置14，并使引导到控制挥发性有机化合物排放的装置的挥发性有机化合物转化成气态产物，所述气态产物不含挥发性有机化合物至所选程度。然后，可将气态产物(所述气态产物不含挥发性有机化合物至所选程度)排放到大气，或另外从控制挥发性有机化合物排放的装置排放。应了解，不期望将挥发性有机化合物排放到环境。此类从多种源排放到环境受联邦、州和地方环境机构控制。目前，美国EPA将“挥发性有机化合物”定义为“参与大气光化学反应的任何碳的化合物，排除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金属碳化物或碳酸盐和碳酸铵”。某些有机化合物从定义中排除，因为已确定它们具有可忽略的光化学反应性。可能有稍微不同的定义被州和地方环境机构运用于“挥发性有机化合物”，因此本文所用的术语 “挥发性有机化合物”旨在包括任何环境机构指定为挥发性有机化合物(其排放到环境受到管制)的任何化合物或化合物集合。可与变压器废油回收有关而释放并且可能为规章主题的挥发性有机化合物包括但不限于以下化合物c2、c4、C5、C6、C7、C8和C9烃、丙酮/2-丙酮、苯、甲苯、乙基苯、二甲苯、甲基·乙基酮、甲基·叔丁基醚、二氯甲烷、三氯乙烯、1，3- 丁二烯、1，1，1-三氯乙烷、1， 1-二氯乙烷和1，2_ 二氯乙烷。情况还包括某些有机化合物(其排放由于它们被指定为挥发性有机化合物而受管制)另外单独作为有害物质或材料而受管制。苯为此类有机化合物的一个实例。因此，根据本发明控制挥发性有机化合物包括控制作为挥发性有机化合物和作为有害物质两者的这些后者化合物。再次参考图2的实例实施方案，图2说明来自变压器装置20的废油通过管线23 在油入口 40进入装置12。适合的泵(如真空泵42)用于将废油从油入口 40通过管线或导管44输送到热交换器46 (在那里将废油适当加热用于回收目的)，通过过滤器48 (在那里从废油去除固体污染物)，到油处理室50。在图2的实例实施方案中，油处理室50包括真空系统，该真空系统包括在装置14中，并构造成通过实际包括蒸馏过程来回收废油。本领域普通技术人员熟悉，在进入油处理室50时，已在热交换器46加热的废油在减压下分离成可重新用于变压器的油和其它组分，包括在真空室从废油释放的挥发性有机化合物。由于在变压器中产生的热或在变压器中发生的放电，在第一种情况下挥发性有机化合物可能已产生，并且可例如作为液体或溶解气体存在于废油中。另外，挥发性有机化合物的一些部分可简单地在油处理室50中产生，因为在室中降低的压力低得足以使一部分废油蒸发，这部分油另外可接受重新用作回收油。在任何情况下，由于废油经过室的操作，将在真空室中产生从废油释放的挥发性有机化合物，无论挥发性有机化合物的发源是什么且无论挥发性有机化合物如何释放。作为回收油可再次用于变压器装置20的油单独收集于油处理室50，由泵M从该室通过管线52输送到装置12的油出口 56。从出口 56，将回收油通过管线25引导到变压器装置20，供重新使用。在油处理室50从废油释放的挥发性有机化合物作为气体离开室，沿着管线58通到油雾滤清器60，在那里将与气体结合的任何液体材料从VOC去除。然后，VOC移到管线 58和64的结点。在该结点，提供风门62和63形式的装置，该装置构造成选择性允许气态挥发性有机化合物绕过装置14并引导到装置14外侧的排放位置66的。应了解，在期望绕过装置14时(比如可能由于紧急事件而需要)，风门62打开，风门63关闭。或者，在期望 VOC在装置14处理时，风门62关闭，风门63打开。提供风门62和63的协同作用以便使气态挥发性有机化合物选择性绕过装置12，并将气态挥发性有机化合物引导到装置14外侧的排放位置66，或者引导VOC到装置14的方式为本领域普通技术人员所熟悉。当在真空室建立真空时，也可用该旁路布置关闭油处理室50和装置14之间的联通，从而防止气体(包括空气)从装置14涌到真空室。在为了控制从油雾滤清器60排出的挥发性有机化合物的排放而将VOC引导到装置14时，风门63打开，通过置于风门63下游和热交换器或加热装置80上游的鼓风机或泵 68的作用，通过管线58输送V0C。来自可简单包括新鲜空气源的氧源72的氧可通过管线 70注入管线58，管线70可在鼓风机68和风门63之间交叉管线58。通过阀74和可能类似于节流阀的可调节限制孔76，可控制氧流。阀74可在实例实施方案中以本领域技术人员熟悉的方式起作用，以便在风门62关闭且风门63打开时完全打开，或者在风门62打开且风门63关闭时完全封闭。可调节限制孔76可手动或自动设置，以将所选量的来自源72的氧注入通过管线58的V0C，以形成VOC/氧混合物。因此，通过阀74和可调节限制孔76的协同作用，氧可从源72以所选量加入气态挥发性有机化合物，并且在图2的实例中，在热交换器80加热VOC之前加入所选量的氧。流速控制装置78包括在装置14中，并且置于鼓风机68上游和管线58和70的交点下游，流速控制装置78为孔板性质，用于在流速控制装置下游保持VOC/氧混合物的稳定流速。因此，装置78构造成以恒定速率控制将加入氧的气态挥发性有机化合物引导到热交换器80且随后引导到催化氧化器90的速率。另外指出，为了在装置14中加热，含氧的气态挥发性有机化合物可按所选的恒定速率引导。装置78也用于防止VOC/氧混合物它们可能发生的显著回流。为了赋予VOC/氧混合物足够的热能并将混合物的温度提高到VOC能够在催化氧化器90中充分氧化的水平，在加热装置或热交换器80中加热VOC/氧混合物。热交换器80 可包括用于气态产物的任何适合类型的加热装置，例如电阻加热器。因此，加热装置80构造成接收在装置12释放的气态挥发性有机化合物，并增加气态挥发性有机化合物的热能。在加热装置80加热挥发性有机化合物后，使气态挥发性有机化合物通过置于装置14中的催化氧化器90。氧化器构造成使气态挥发性有机化合物转化成气态产物，所述气态产物不含挥发性有机化合物至所选程度。因此，氧化器使挥发性有机化合物转化成气体， 如二氧化碳、氮气和氮氧化物和水蒸汽，这为本领域普通技术人员所了解。通过例如控制在加热装置80赋予VOC/氧混合物的热能的量和/或催化氧化器90的转化效率，可控制挥发性有机化合物转化的程度，这也为本领域技术人员所了解。因此，可使气态挥发性有机化合物转化成气态产物，所述气态产物不含挥发性有机化合物至所选程度。挥发性有机化合物转化的程度在很大程度上受适用于油回收和挥发性有机化合物排放控制系统的具体排放规章的影响。情况是，此排放规章可能随管辖区域不同而变化，例如，在一个管辖区域可能必需转化更大量挥发性有机化合物，以产生与另一个管辖区域的要求相比，不含挥发性有机化合物至更大程度的气态产物。可用于本发明的一个方面的催化氧化器的实例包括珠状元件床，所述元件大体上为球形结构，并足够松散地包装在一起，以允许元件中的一些移动。元件由氧化铝和钼的混合物制成。例如，混合物可大体上包括95%氧化铝和5%钼。使用珠状元件提供可用于挥发性有机化合物接触的大表面积。珠状元件的优点还在于，由于元件自身有能力稍微移动， 在其中油回收和挥发性有机化合物排放控制系统安装在路上车辆上，而路上车辆可能需要例如在不平的路床上移动的那些情况下，元件床在经历震动和碰撞时不会损坏。根据本发明的一个方面，控制了挥发性有机化合物从回收废油的装置的排放。回收废油的装置操作性结合构造成控制在回收废油期间从废油释放的挥发性有机化合物的排放的装置。根据本发明的另一方面，回收废油的装置和构造成控制挥发性有机化合物的排放的装置两者置于路上车辆上。在本发明的实施方案的一个实例中，回收废油的装置构造成操作性结合变压器装置，用于从变压器装置回收废油。根据本发明的另一方面，首先加热在回收废油的装置中释放的挥发性有机化合物，随后通过构造成控制挥发性有机化合物排放的装置中的催化氧化器，并将挥发性有机化合物转化成气态产物，所述气态产物不含挥发性有机化合物至所选程度。根据本发明的其它方面，可将所选量的氧加入挥发性有机化合物，随后将它们加热，并且可将挥发性有机化合物引导用于加热和以所选恒定速率弓I导至催化氧化器两者。根据本发明的另一方面，如果需要，可绕过构造成控制挥发性有机化合物排放的装置，例如，在紧急事件情况下，而将挥发性有机化合物引导到构造成控制挥发性有机化合物排放的装置外侧的排放位置。本文所用术语“油”和“油”不旨在将该术语的含义分别局限于单一的油和多种油。 而是，各个术语旨在包括一种或多种油，除非使用该术语的上下文另外指明。虽然以上已描述并参考其某些实施方案说明了本发明，但应了解，本发明不限于此。在阅读和理解本说明书(包括附图)时，本领域技术人员可想到修改和变化。在任何情况下，本发明覆盖并且包括权利要求书包括的对所述实施方案的任何和所有修改和变化。
权利要求
1.一种控制挥发性有机化合物从油回收装置(1 排放的方法，所述方法包括 将用于回收的废油引导到油回收装置(12)；在回收引导到油回收装置(12)的废油期间释放油回收装置(12)中的挥发性有机化合物；将在油回收装置(1 中释放的挥发性有机化合物引导到控制挥发性有机化合物排放的装置(14)；使控制挥发性有机化合物排放的装置(14)中的挥发性有机化合物转化成气态产物， 所述气态产物不含挥发性有机化合物至所选程度；并且从控制挥发性有机化合物排放的装置(14)排出气态产物，所述气态产物不含挥发性有机化合物至所选程度。
2.权利要求1的方法，其中油回收装置(1 和控制挥发性有机化合物排放的装置 (14)两者置于路上车辆(16，18)上。
3.权利要求2的方法，所述方法进一步包括从变压器装置00)引导到用于回收油的油回收装置(12)。
4.权利要求3的方法，其中油回收装置(1 包括油处理室(50)，所述油处理室(50) 包括真空，并构造成回收废油。
5.权利要求1的方法，所述方法进一步包括将挥发性有机化合物释放为气态挥发性有机化合物； 将控制挥发性有机化合物排放的装置(14)中的气态挥发性有机化合物加热； 使经加热的气态挥发性有机化合物通过催化氧化器(90)，所述催化氧化器(90)由珠状元件形成并置于控制挥发性有机化合物排放的装置(14)中；并且使气态挥发性有机化合物转化成气态产物，所述气态产物不含挥发性有机化合物至所选程度。
6.一种油回收和挥发性有机化合物排放控制系统(10)，所述系统(10)包括 装置(12)，其构造成回收废油；和装置(14)，其操作性结合构造成回收废油的装置(12)，并且还构造成控制构造成回收废油的装置(1 中释放的挥发性有机化合物的排放。
7.权利要求11的系统(10)，其中构造成回收废油的装置(12)和构造成控制挥发性有机化合物排放的装置(14)两者置于路上车辆(16，18)上。
8.权利要求12的系统(10)，其中构造成回收废油的装置(12)还构造成操作性连接到变压器装置00)，由此可将来自变压器装置00)的废油引导到构造成回收废油的装置 (12)。
9.权利要求13的系统(10)，其中构造成回收废油的装置(12)包括油处理室(50)，所述油处理室(50)包括真空，并构造成回收废油。
10.权利要求11的系统(10)，其中构造成控制挥发性有机化合物排放的装置(14)包括加热装置(80)，其构造成接收在构造成回收废油的装置(1 释放的气态挥发性有机化合物，并增加气态挥发性有机化合物的热能；和催化氧化器(90)，其由珠状元件形成，并构造成使气态挥发性有机化合物转化成气态产物，所述气态产物不含挥发性有机化合物至所选程度。
全文摘要
本发明控制了挥发性有机化合物从回收废油的装置(12)的排放。回收废油的装置(12)和构造成控制在回收装置释放的挥发性有机化合物排放的装置(14)两者可置于路上车辆(16，18)上。回收废油的装置(12)可构造成操作性结合变压器(20)，用于回收变压器(20)中的废油。可首先加热在回收废油的装置(12)释放的挥发性有机化合物，随后通过构造成控制挥发性有机化合物排放的装置(14)中的催化氧化器(90)，挥发性有机化合物转化成气态产物，该气态产物不含挥发性有机化合物至所选程度。
文档编号B01D5/00GK102527074SQ20111041098
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者J·M·恩格斯特伦, S·A·邓策尔, W·T·伯恩斯 申请人:通用电气公司