TWI532524B - 從不飽和脂肪酸之臭氧處理重建氣體的方法 - Google Patents

Description

從不飽和脂肪酸之臭氧處理重建氣體的方法

本發明係關於一種由臭氧處理烯系不飽和化合物使耗乏氣體再循環之方法，且更特定言之，在重建之後的進一步臭氧處理反應中重新使用一部分耗乏氣體。

商用量之壬二酸及壬酸可經由氧化裂解油酸中之烯基單元(亦即介於兩個碳原子之間的雙鍵)而產生。舉例而言，壬二酸已藉由用硫酸鉻氧化油酸來製備。然而，因為使用化學計量之鉻試劑不合乎需要，所以開發出更有效之利用臭氧之氧化方法。

基本方法最佳藉由參考附圖1中之說明而瞭解，附圖1為指示所用設備零件及其在臭氧分解過程中之關係的圖解流程圖。此方法涉及在吸收塔13中使諸如油酸之烯系不飽和化合物與臭氧反應形成臭氧化物。臭氧係由使富臭氧氣體回流及再循環之連續封閉系統12提供。使臭氧化物由吸收塔13轉移至一或多個反應室37中，在反應室37中在額外氧氣及視情況存在之臭氧存在下分解臭氧化物形成包括一元酸及二元酸之化合物的混合物，該混合物稱為混合氧化產物(MOP)。接著使一元酸與二元酸分離且經一系列蒸餾器40及52、冷凝器43及55、萃取器64及蒸發器70個別處理以移除所產生一元酸及二元酸之分子量範圍內的化合物及不當餾份。接著將經分離及純化之一元酸及二元酸儲存於儲存槽46及儲存箱76中。

藉由循環氣體之連續封閉系統12將臭氧處理之氣體饋入吸收器13中。在封閉系統12中，使該氣體再循環，亦即重建該氣體以在吸收器13中再使用多次。封閉系統12藉由自氣體移除有機化合物及水、恢復所需氧濃度及產生所需臭氧濃度來重建氣體。藉由放出小部分廢氣且用來自氧源16之新鮮氧氣更換放出部分使封閉系統12維持所需預定氧濃度。接著使氣體流經脫水器19，之後轉移至利用電力產生臭氧之臭氧產生器22中。臭氧及氧氣混合物由臭氧產生器22流入吸收器13中，在吸收器中如下文所進一步說明臭氧內含物為油酸所吸收。目前實質上無臭氧之氧氣由吸收器13流入靜電集塵器25中，靜電集塵器會移除可在吸收器13中吸收之任何污染性細霧狀有機化合物。淨化氧氣接著由靜電集塵器25通過壓氣泵28流入冷卻器31中，之後返回脫水器19，其中實質上所有水分均已自氣體移除，由此完成通過封閉系統12之一輪操作。在冷卻器31與脫水器19之間，可經由閥門自封閉系統12抽取一部分氣體至一或多個反應室37中，以便與臭氧化物反應形成MOP。

儘管上文所述方法及裝置自諸如油酸之較長鏈不飽和有機酸產生諸如壬二酸及壬酸之有機酸，但仍存在關於人身安全、系統效率及設備壽命之缺陷。詳言之，含有相對較高濃度之被有機化合物污染之氧氣的氣體可使方法中所用之設備結垢且若曝露於火源則可能爆炸。因此，改良有機化合物移除效率之方法將藉由減少下游設備之結垢改良操作效率且藉由降低爆炸風險改良安全性。對於爆炸問題， 已觀測到在與被有機化合物污染之氧氣一起使用時靜電集塵器會產生爆炸。因而，需要新穎及改良之方法及裝置。

本文描述適用於自進行臭氧處理反應之吸收塔重建耗乏氣體之方法及氣體再循環系統。該方法在封閉系統中進行且包括自耗乏氣體移除有機化合物及壓縮並乾燥無有機物之耗乏氣體的步驟。該方法進一步包括在臭氧產生器上游之氣體中藉由移除一部分耗乏氣體並用一定量新鮮氧氣更換所移除部分由此形成補充氣體來重新建立氧氣與實質上非反應性氣體之所需比率。該補充氣體接著流經臭氧產生器以建立所需臭氧濃度，由此形成富臭氧氣體。最終，將富臭氧氣體再引入吸收塔中用於臭氧處理反應。

使用氣體再循環系統自進行臭氧處理反應之吸收塔循環及重建耗乏氣體。在反應中，在吸收塔中臭氧與諸如油酸之不飽和脂肪酸在不飽和鍵處反應形成脂肪酸之臭氧化物。臭氧化物離開吸收塔且經一系列氧化反應氧化產生諸如壬二酸之二元酸與諸如壬酸之一元酸的混合物。所需一元酸及二元酸可自副產物且彼此經一系列蒸餾、萃取及結晶步驟來純化。再循環氣體系統適用於自吸收器重建耗乏氣體，且如圖2中所示提供優於圖1中所示之再循環氣體系統之效率及安全性的顯著改良。

在本發明系統中，使來自氧源100之純氧與耗乏氣體合併以建立預定氧濃度，其餘氣體為在臭氧處理系統中實質 上非反應性之氣體或氣體混合物。接著將此氣體饋入臭氧產生器102中，其中一些氧氣藉由放電轉化成臭氧以形成富臭氧氣體。富臭氧氣體含有約0.5%至約20%臭氧或者約2%至約15%臭氧。富臭氧氣體接著可藉由臭氧冷卻器104冷卻，之後進入吸收塔106，在吸收塔中與諸如油酸之不飽和脂肪酸逆流接觸，使不飽和脂肪酸轉化成臭氧化物。在吸收塔中發生之臭氧處理過程中，富臭氧氣體耗盡臭氧且被有機化合物及水污染。

當使用油酸作為液體反應物時，污染耗乏氣體中之例示性有機化合物包括具有1至3個碳之短鏈一元酸，其大致可具有以下濃度：甲酸約40%至約70%；乙酸約15%至約30%；丙酸約4%至約10%。在一些情況下，污染耗乏氣體中之有機化合物亦可包括少量，亦即各小於約0.15%之液體反應物及所需產物，亦即油酸、壬酸及壬二酸。

必須自耗乏氣體移除有機化合物及水，之後使氣體再循環至臭氧產生器102中。有機化合物通常係藉由洗滌器與氧化器之組合自氣體移除。然而，具有有機污染物及高濃度氧氣之氣體具有明顯爆炸風險。為使風險降至最低，首先使耗乏氣體流經濕法除塵器110以防止自氧化器系統至吸收塔106發生逆燃。令人驚奇地發現濕法除塵器110執行雙重功能，亦即防止自下游設備至吸收塔106發生逆燃及自耗乏氣體移除有機化合物。通常，此兩功能係藉由設備之至少兩種零件執行：1)防止逆燃之急燃阻止器及2)移除有機化合物之洗滌器或氧化器系統。濕法除塵器110不僅 執行此兩種功能，而且使耗乏氣體冷卻且用水蒸氣使耗乏氣體飽和。冷卻耗乏氣體會改良在濕法除塵器110中由水移除有機化合物之效率，且用水蒸氣使耗乏氣體飽和會明顯降低受有機物污染之耗乏氣體的爆炸風險。濕法除塵器110能夠執行此等功能，這是因為濕法除塵器之尺寸及其內部組件與耗乏氣體之流速及系統之操作條件特別匹配。

參考圖3，濕法除塵器110包括具有下部202、中部204及上部206之大型加壓容器200。耗乏氣體進入填充有水體積210之加壓容器200之下部202，且流經該水體積210。當耗乏氣體以氣泡208形式流經該水體積210時，一部分有機化合物以氣相形式及以來自耗乏氣體之離散液滴形式流入水體積210中，由此自耗乏氣體移除此部分有機化合物。由耗乏氣體流入水體積210中之該部分有機化合物可包括溶解於水體積中之水溶性有機化合物以及以離散相形式存在於水體積中之水不溶性有機化合物。

當耗乏氣體氣泡208到達水表面212時，耗乏氣體進入加壓容器200之中部204，其中耗乏氣體208含有夾帶水液滴216。具有夾帶水216之耗乏氣體藉由耗乏氣體流入腔室200之下部202所產生之正壓力穿過加壓容器200之中部204。在中部204之頂端，具有夾帶水216之耗乏氣體流經除霧襯墊218，除霧襯墊移除夾帶水216。展示為閉合圓220之除去夾帶水之耗乏氣體離開除霧襯墊218進入加壓容器200之上部206，在上部206中其以用水蒸氣飽和之耗乏氣體形式經由出口222離開加壓容器200。

填充有水體積210之加壓容器200之下部202包括氣體入口224、進水口226、出水口228及排放口230。氣體入口224經組態以便耗乏氣體以小氣泡208引入下部202中之水體積210中。在一個實施例中，氣體入口224包括延伸至加壓容器200中之氣體分佈管234及沿氣體分佈管234之長度的複數個噴射管線236。複數個噴射管線236由氣體分佈管234延伸至水體積210中，且使耗乏氣體自氣體入口224均勻分佈於水體積210中。複數個噴射管線236之每一者包括經組態以使耗乏氣體由複數個噴射管線236進入水210中之複數個開口。噴射管線236中之開口長度的尺寸通常在約0.1吋(約0.3 cm)至約0.25吋(約0.8 cm)之範圍內且垂直於長度之寬度尺寸通常在約0.1吋(約0.3 cm)至約0.25吋(約0.8 cm)之範圍內。一部分有機化合物以氣泡208形式由耗乏氣體流入水中，流經水體積210。噴射管線236中之開口尺寸及數目係經調節以在水體積210中產生較大表面積之氣泡表面，由此使有機化合物更有效地轉移至水體積210中。

複數個噴射管線236上之水體積210足以使約80%至約90%之有機化合物由耗乏氣體流入水體積210中。加壓容器200中之水體積210可藉由調節水經由進水口226流入加壓容器200中之流量、水經由出水口228流出容器之流量或其兩者來控制。可諸如用轉子流速計238監測流入及流出加壓容器200之水體積。流入及流出容器200之水流量可諸如用閥門控制，以便流入容器200中之水體積210維持在足以防止自下游設備至吸收塔106發生逆燃、自鼓泡穿過水 之耗乏氣體移除有機化合物、冷卻耗乏氣體及用水蒸氣使耗乏氣體飽和之位準。出水口228使包括所移除之可溶性及不可溶性有機化合物之水離開加壓容器200。經由出水口228離開加壓容器200之水體積與經由進水口226進入加壓容器中之體積大致相等，由此維持通常恆定之水體積210。可控制流入及流出加壓容器200之水流量以使自耗乏氣體移除有機化合物達最佳。舉例而言，若進入及離開加壓容器之水體積過低，則有機化合物可使水飽和且升溫至使化合物由耗乏氣體轉移至水體積210之效率降低的程度。亦可使用排放口230來調節加壓容器200中之水含量，但除非出於維護或維修之目的否則此排放口通常保持關閉。

如上文所提及，加壓容器200之中部204中之耗乏氣體將包括夾帶水液滴216，其除水外亦可包括有機化合物。夾帶水216藉由位於加壓容器200之中部204之上緣的除霧襯墊218自耗乏氣體中移除。在一個實施例中，在厚度、寬度及長度量測彼此垂直進行時，除霧襯墊218之厚度在約6吋至約12吋之範圍內，寬度在約2呎至約6呎之範圍內且長度在約2呎至約6呎之範圍內。絲網墊通常由諸如不鏽鋼之非反應性金屬製成且該絲網之密度足以在絲網之纖維中捕獲夾帶水216，從而形成除霧襯墊218。夾帶水216會因耗乏氣體穿過除霧襯墊218之速度而截留於絲網纖維中。若速度過低，則耗乏氣體中之一部分夾帶水216可穿過除霧襯墊218而不會由除霧襯墊218之絲網捕獲。若耗乏氣體之 速度過高，則耗乏氣體中之夾帶水216將吹過除霧襯墊218或可在最初截留之後吹出襯墊。一般而言，流經除霧襯墊218之耗乏氣體之速度在約2呎/秒至約11呎/秒之範圍內。除霧襯墊中捕獲之水滴會落回加壓容器200之下部202中的水體積210中，其中水最終將經由出水口228離開容器200。

在一些實施例中，水蒸氣飽和之耗乏氣體接著流入熱交換器112中且加熱至約600℉。熱交換器112將來自下游燃燒及催化過程之餘熱轉移至氣體中，如下文進一步詳細描述。

接著將水飽和之耗乏氣體引入燃燒室114中且在燃燒室114中進一步加熱以經由在催化氧化器系統、熱氧化器系統或兩種系統之組合中氧化剩餘有機化合物來移除90%至約99%之彼等剩餘有機化合物。

對於催化氧化器系統而言，將水飽和之耗乏氣體加熱至至少約600℉或者在約600℉至約850℉之範圍內的溫度，之後流經催化劑床116，催化劑床催化約90%至約99%之剩餘有機化合物降解成水及二氧化碳。催化氧化器116具有使自臭氧產生器102放出之一氧化碳轉化成二氧化碳之附加益處，由此防止封閉系統12中可能爆炸之一氧化碳的不安全積累。催化劑床116含有在諸如標準矽蜂巢結構之基質上的可購得之稀土氧化催化劑，諸如鈀、鉑、鉬、銠、鍀、釕、鉭、鎢、錸、鋨、銥及其組合。如此項技術中已知，催化劑塊可為標準尺寸塊。

對於熱氧化器系統而言，在燃燒室114中加熱水蒸氣飽和之耗乏氣體至足以氧化約90%至約99%之有機化合物的溫度。在此實施例中，將水飽和之耗乏氣體加熱至至少約850℉或者至少約2000℉。

在流經氧化器系統之後，水飽和之耗乏氣體流經除水系統。除水系統用冷卻系統冷卻水蒸氣飽和之耗乏氣體以有助於移除水蒸氣。冷卻系統可包括熱交換器112、吹風預冷器120、吹風機124、水冷卻器130、氣體冷卻器132、水分離器134及乾燥劑床136。

如上所述，熱交換器112會使水飽和之耗乏氣體冷卻至低於約300℉。吹風預冷器120進一步使水飽和之耗乏氣體冷卻至低於約120℉。

接著用吹風機124壓縮水蒸氣飽和之耗乏氣體。在一個例示性實施例中，吹風機124可藉由渦輪126驅動，渦輪126又可藉由電動機、高壓蒸汽或一些其他電源器件提供動力。進入吹風機124之耗乏氣體之壓力為約1.5磅/平方吋。吹風機124使耗乏氣體之壓力增至至少約10磅/平方吋，或者在約15磅/平方吋至約20磅/平方吋之範圍內。

壓縮之耗乏氣體用氣體冷卻器130中之冷卻水冷卻至低於約120℉或者至約100℉。在氣體冷卻器132中使用製冷劑使壓縮之耗乏氧之氣體進一步冷卻至小於50℉，或者至約35℉。接著冷凍耗乏氣體流經水分離器134，在水分離器中移除大部分水，亦即約80%至約90%。此階段之耗乏氣體之相對濕度與低於約-30℉或者低於約-40℉之露點對 應。約99%之剩餘水藉由使耗乏氣體流經乾燥劑床136而移除。乾燥劑床可為例如活性氧化鋁、矽膠或如此項技術中已知之其他乾燥劑。此階段之耗乏氣體之相對濕度對應於低於約-50℉或者約-60℉之露點。

在自耗乏氣體移除有機化合物及水蒸氣之後，在補充系統中補充耗乏氣體之氧及臭氧濃度。首先，經由閥門自循環移除一部分耗乏氣體，其中耗乏氣體可排至大氣中或用於另一製程。接著，所移除之氣體部分用來自氧源100之一定量新鮮氧氣更換以足以達到約10%至約99.9%之所需氧濃度，其餘為在臭氧處理反應或臭氧分解系統中實質上非反應性之氣體或氣體混合物。將恢復到所需氧濃度之氣體稱為補充氣體。新鮮氧氣之氧濃度足以達到補充氣體中之所需氧濃度。在一個實施例中，新鮮氧氣為具有至少99%氧氣之純氧氣體。

該補充氣體接著流經臭氧產生器102以形成富臭氧氣體。富臭氧氣體之臭氧濃度為約0.5%至約20%或者約2%至約15%。富臭氧氣體可接著在臭氧氣體冷卻器104中冷卻，之後經由吸收塔入口閥再引入吸收塔106中。

本文所述氣體再循環系統及方法可適用於自臭氧處理不飽和酸使氣體再循環。如上文所提及，氣體再循環系統尤其適用於使油酸分解成壬酸及壬二酸之臭氧分解系統。然而，氣體再循環系統可適用於再循環用於將其他不飽和酸(或甚至不含羧基官能基之其他烯系不飽和物質)分解成組分碳鏈(其經由臭氧分解反應形成一元酸及二元酸)之氣 體。不飽和酸一般可具有介於8與30個之間的碳原子及一或多個不飽和碳碳鍵。由臭氧分解反應產生之一元酸及二元酸產物藉由不飽和酸中一或多個不飽和碳碳鍵之位置來確定。不飽和酸可自諸如植物、動物或微生物之生物來源分離。或者，不飽和酸可自石油來源及合成來源分離。例示性單不飽和酸及其各別可能氧化產物均包括在下表內。

儘管以上清單包括單不飽和酸，但應瞭解亦可利用多聚不飽和酸。所得一元酸及二元酸及其各別衍生物可用於許多不同目的，諸如製備潤滑劑基料、增塑劑、漆、除草 劑、皮膚治療劑、紡織物錐旋油(textile coning oil)、用於礦物精煉之懸浮劑、芳香劑、催化劑清除劑、腐蝕抑制劑、金屬清洗劑、聚合引發劑、鋰錯合油脂、環氧樹脂軟化劑、熱固性不飽和聚酯樹脂、聚醯胺熱熔融劑、胺基甲酸酯彈性體及彈性纖維、線纜塗料及模製樹脂。

應瞭解，儘管本文所述例示性系統利用所有所述重建元件，但在本發明之範疇內，在一些實施例中可省略一些重建元件。在不背離本發明範疇之情況下，此等及其他修改、方法及裝置將由此應用而顯而易見，且申請人意欲僅由隨附申請專利範圍來限制。

12‧‧‧連續封閉系統

13‧‧‧吸收塔

16‧‧‧氧源

19‧‧‧脫水器

22‧‧‧臭氧產生器

25‧‧‧靜電集塵器

28‧‧‧壓氣泵

31‧‧‧冷卻器

37‧‧‧反應室

40‧‧‧蒸餾器

43‧‧‧冷凝器

46‧‧‧儲存槽

52‧‧‧蒸餾器

55‧‧‧冷凝器

64‧‧‧萃取器

70‧‧‧蒸發器

76‧‧‧儲存箱

100‧‧‧氧源

102‧‧‧臭氧產生器

104‧‧‧臭氧冷卻器

106‧‧‧吸收塔

110‧‧‧濕法除塵器

112‧‧‧熱交換器

114‧‧‧燃燒室

116‧‧‧催化劑床

120‧‧‧吹風預冷器

124‧‧‧吹風機

126‧‧‧渦輪

130‧‧‧水冷卻器

132‧‧‧氣體冷卻器

134‧‧‧水分離器

136‧‧‧乾燥劑床

200‧‧‧大型加壓容器

202‧‧‧下部

204‧‧‧中部

206‧‧‧上部

208‧‧‧氣泡

210‧‧‧水體積

212‧‧‧水表面

216‧‧‧夾帶水液滴

218‧‧‧除霧襯墊

220‧‧‧閉合圓

222‧‧‧出口

224‧‧‧氣體入口

226‧‧‧進水口

228‧‧‧出水口

230‧‧‧排放口

234‧‧‧氣體分佈管

236‧‧‧噴射管線

238‧‧‧轉子流速計

圖1為油酸臭氧分解設備之圖示。

圖2為根據本發明之實施例自臭氧處理反應重建含氧氣體之改良方法的圖示。

圖3為根據本發明之實施例之濕法除塵器之圖示。

100‧‧‧氧源

102‧‧‧臭氧產生器

104‧‧‧臭氧冷卻器

106‧‧‧吸收塔

110‧‧‧濕法除塵器

112‧‧‧熱交換器

114‧‧‧燃燒室

116‧‧‧催化劑床

120‧‧‧吹風預冷器

124‧‧‧吹風機

126‧‧‧渦輪

130‧‧‧水冷卻器

132‧‧‧氣體冷卻器

134‧‧‧水分離器

136‧‧‧乾燥劑床

Claims (19)

1. 一種由自烯系不飽和化合物產生臭氧化物重建耗乏氣體之方法，該方法包含以下步驟：使烯系不飽和化合物與富臭氧氣體在吸收塔中接觸以形成臭氧化物及耗乏氣體，其中該耗乏氣體耗盡臭氧且被有機化合物污染；及自該吸收塔重建該耗乏氣體以形成該富臭氧氣體以便再用於該吸收塔，該重建方法包含：將水蒸氣引入該耗乏氣體中且用濕法除塵器移除一部分該等有機化合物；在氧化器中自該耗乏氣體移除一部分該等殘餘有機化合物；自該耗乏氣體移除一部分該水蒸氣；在該耗乏氣體中重新建立所需氧濃度，其中該耗乏氣體中之該所需氧濃度藉由移除一部分該耗乏氣體且用一定量新鮮氧氣更換該移除部分來補充；在該耗乏氣體中補充所需臭氧濃度以形成富臭氧氣體；及將該富臭氧氣體引入該吸收塔中。
2. 如請求項1之方法，其中在該濕法除塵器中移除該耗乏氣體中的至少約80%該等有機化合物。
3. 如請求項1之方法，其中該氧化器為熱氧化器、催化氧化器中之一者及其組合。
4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中將該耗乏氣體加熱至至少600℉之溫度以用於該氧化器。
5. 如請求項1至3中任一項之方法，其中氧化器移除至少90%該等殘餘有機化合物。
6. 如請求項1之方法，其中該自該耗乏氣體移除一部分水包含：在氣體壓縮機中壓縮該耗乏氣體；在冷卻系統中降低該耗乏氣體之溫度；及在乾燥單元中降低該耗乏氣體之相對濕度。
7. 如請求項6之方法，其中在該氣體壓縮機中該耗乏氣體之壓力增至至少約10磅/平方吋(psig)。
8. 如請求項6或7之方法，其中該冷卻系統包括使該耗乏氣體之溫度降至低於約120℉之水冷卻器。
9. 如請求項8之方法，其中該冷卻系統包括使該耗乏氣體之溫度降至低於約50℉之氣體冷卻器。
10. 如請求項6或7之方法，其中該乾燥系統包括移除在該水冷卻器及氣體冷卻器中冷凝之水以自該氣流中移除約80%至約90%該水的水分離器。
11. 如請求項6或7之方法，其中該乾燥系統包括在約15磅/平方吋之壓力下使該耗乏氧之氣體之相對濕度降至與低於約-50℉之露點對應的乾燥劑床。
12. 如請求項1至3及6中任一項之方法，其中該所需臭氧濃度係藉由使該耗乏氣體流經臭氧產生器以形成該富臭氧氣體來補充。
13. 一種自來自進行臭氧處理反應之吸收塔之耗乏氣體移除有機化合物的方法，該方法包含：引入水蒸氣至濕法除塵器中之耗乏氣體中且自該耗乏氣體移除一部分該等有機化合物；及在氧化器中移除該耗乏氣體中之一部分該等殘餘有機化合物。
14. 如請求項13之方法，其中在該濕法除塵器中移除至少約80%該等有機化合物。
15. 如請求項13或14之方法，其中該氧化器為熱氧化器、催化氧化器或其組合。
16. 如請求項13或14之方法，其中該氧化器之溫度為至少600℉。
17. 如請求項13或14之方法，其中氧化器移除到達該氧化器之至少90%該等有機化合物。
18. 一種自來自進行臭氧處理反應之吸收塔之耗乏氣體移除有機化合物之系統，該系統包含與該吸收塔流體連通的以下各物：濕法除塵器，其經組態以自該吸收塔接收該耗乏氣體且引入水蒸氣並自該耗乏氣體移除一部分該等有機化合物；及氧化器，其經組態以自該耗乏氣體移除該等有機化合物之剩餘部分，其中該氧化器包括熱氧化器及催化氧化器中之至少一者。
19. 一種重建來自進行臭氧處理反應之吸收塔之耗乏氣體的 系統，該系統包含與該吸收塔流體連通的以下各物：濕法除塵器，其經組態以自該吸收塔接收該耗乏氣體且引入水蒸氣並自該耗乏氣體移除一部分有機化合物；燃燒室，其經組態以自該濕法除塵器接收該耗乏氣體並燃燒該含有水蒸氣之耗乏氣體中之一部分該等有機化合物；催化劑床，其經組態以自該燃燒室接收該耗乏氣體並催化來自該含有水蒸氣之耗乏氣體之一部分該等有機化合物之降解；氣體壓縮機，其經組態以接收自該催化劑床排出之該耗乏氣體並壓縮該耗乏氣體；冷卻系統，其經組態以接收該壓縮之耗乏氣體並降低該耗乏氣體之溫度；乾燥單元，其經組態以接收該冷卻之耗乏氣體並降低該耗乏氣體之相對濕度；及臭氧產生器。