CN111249854A - 一种高湿工业废气净化装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高湿工业废气净化装置及方法，所述装置包括脱水吸附单元、废气吸附单元和吸附剂再生单元，脱水吸附单元的出口与废气吸附单元的入口相连，前者至少包括三个并联的脱水吸附塔，后者至少包括两个并联的废气吸附塔；吸附剂再生单元包括温度调节器、再生管路和冷却管路，所述冷却管路经脱水吸附单元与温度调节器相连，温度调节器的出口管路包括两支再生管路，分别与脱水吸附单元、废气吸附单元相连。本发明通过水分、废气两级吸附单元的设置，将水分和废气组分分别脱除，避免水分对废气吸附的影响，同时也可分别调控吸附塔运行条件，以实现水汽吸附的高频再生及废气的长时间浓缩富集，便于后续处理。

Description

一种高湿工业废气净化装置及方法
技术领域
本发明属于气体净化技术领域，涉及一种高湿工业废气净化装置及方法。
背景技术
随着工业废气净化标准的愈发严格，单一的废气治理技术已较难达到预期的要求，实际处理中需应用多种技术的组合工艺，以达到超低排放的要求，尤其是针对高炉煤气、焦化废水VOCs等大风量、低浓度、高含湿量体系的废气排放提出了更高的要求。为降低处理成本，提高处理效率，有必要将诸如高炉煤气中的H2S、焦化废水VOCs等废气进行浓缩富集，脱附后再进行后续环节的处理。
针对高含湿量的排放体系，水分子在吸附剂上与废气分子存在竞争吸附，对低浓度废气的富集造成极大的不利影响，因此需要采取一定的脱水技术对废气进行预处理，对此目前也有部分研究。CN 108654326A公开了一种用于高湿度有机废气的分子筛吸附装置，包括废气净化筒体，废气净化筒体的顶面设有密封盖，按照从下到上的顺序依次设有脱水室、除湿室、净化室，脱水室内设有干燥器、温度传感器和电加热器，干燥器内侧面上设有硅胶，除湿室内设有湿度传感器和玻璃纤维过滤棉，净化室内设有分子筛过滤网和竹炭纤维过滤网，该吸附装置为整体结构，各部分难以单独拆卸来进行吸附剂的再生，且所述装置结构组成复杂，成本较高。
CN 105233626A公开了一种除湿、除VOCs的双功能吸附转轮，其是由转轮一和转轮二组成，两者直径相同，同轴无间隔对接，转轮一上均匀附着有吸附剂，转轮二上均匀附着有除湿剂，其中转轮二位于VOCs进口侧，通过转轮循环吸脱附以具备除湿、除VOCs双功能；但针对大风量、低浓度、高湿废气，应用该装置时一方面难以避免水对废气组分的影响，造成吸附剂用量增加，另一方面低浓度废气需要长时间的吸附，转轮体系针对不同气氛调节合适的吸附、再生时间较为困难，同时较大风量需要转轮尺寸较大，增加设计和运行成本。
综上所述，针对大风量、低浓度、高含湿量的工业废气的浓缩富集处理，需要解决废气体系下水对废气吸附的影响问题，不同工业废气体系下装置的连续稳定运行问题以及降低成本、不造成二次污染的问题。
发明内容
针对现有技术中高湿度工业废气吸附处理过程中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高湿工业废气净化装置及方法，所述装置通过在废气吸附单元前设置脱水吸附单元，将水分和废气分别进行脱除，同时所述装置中吸附塔的并联设置，吸附和再生交替进行，实现工业废气的连续处理，有效提高废气的处理效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种高湿工业废气净化装置，所述装置包括脱水吸附单元、废气吸附单元和吸附剂再生单元，所述脱水吸附单元的出口与废气吸附单元的入口相连，所述脱水吸附单元包括至少三个并联的脱水吸附塔，所述废气吸附单元包括至少两个并联的废气吸附塔；
所述吸附剂再生单元包括温度调节器、再生管路和冷却管路，所述冷却管路经脱水吸附单元与温度调节器的入口连接，所述温度调节器的出口管路包括两支再生管路，一支与脱水吸附单元相连，另一支与废气吸附单元相连。
本发明中，所述装置通过脱水吸附单元和废气吸附单元的单独设置，将工业废气中的水分和有机组分分别脱除，避免了共同吸附时水分子在吸附剂上与废气分子的竞争吸附而造成的废气脱除率降低，吸附剂使用寿命短的问题；多个吸附塔并联设置，可以使不同吸附塔分别处于吸附、再生及冷却进程，保证工业废气的连续处理，提高了废气的处理效率；而再生单元的设置可快速实现吸附剂的再生，且根据废气组成的不同可选择合适的再生条件，适应范围广。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，所述脱水吸附单元中的脱水吸附塔至少一塔吸附、一塔再生和一塔冷却。
优选地，所述废气吸附单元中废气吸附塔为2～4个，例如2个、3个或4个，具体数量的选择与废气的处理量、废气吸附塔的大小及吸附剂装填率有关。
优选地，所述废气吸附塔依次进行再生。
一般来说，对于大风量、低浓度的工业废气，废气吸附塔中吸附剂饱和所需时间较长，因此，一个循环过程中，吸附塔大部分时间处于吸附进程，需要再生时，不同吸附塔分别进行，保证时刻有吸附塔处于吸附状态，保证废气的连续处理。
优选地，所述脱水吸附塔和废气吸附塔内装填吸附剂。
作为本发明优选的技术方案，所述高湿工业废气与脱水吸附塔的入口相连。
优选地，所述废气吸附单元的的出口连接有吸附风机。
优选地，每个废气吸附塔的出口处均设有一个吸附风机。
本发明中，通过设置吸附风机，可以有效调节工业废气的流速，从而调节其处理速率，可根据废气浓度及时进行调整。
优选地，所述脱水吸附塔出口和入口处、废气吸附塔的出口和入口处均设有阀门。
作为本发明优选的技术方案，所述冷却管路内通入冷却气，所述冷却气依次经过脱水吸附塔、温度调节器后作为再生气。
本发明中，为了提高气体及热量的利用效率，经过冷却管道的气体温度升高，再经过调节使之适于吸附剂的再生，由于不同脱水吸附塔分别处于吸附、再生、冷却进程，处于冷却进程的吸附塔排出的气体温度调节后正好用于另一个吸附塔中吸附剂的再生，以维持装置的稳定运行。
优选地，所述再生管路的分支处设有三通阀。
优选地，所述再生管路的出口处设有脱附风机。
优选地，经过脱水吸附塔的再生管路上设有第一脱附风机，经过废气吸附塔的再生管路上设有第二脱附风机。
本发明中，由于脱水吸附单元和废气吸附单元的吸附塔均需要再生，因此，经过温度调节器后的再生管路设置三通阀，分为两支，分别用于脱水吸附塔和废气吸附塔中吸附剂的再生。
优选地，所述第二脱附风机的出口处还连接有后续处理装置。
本发明中，废气分子被吸附后，在再生过程中脱附，得到浓缩后的废气，再进行后续的废气处理，如燃烧、催化氧化等。
优选地，所述冷却管路和再生管路上进出脱水吸附塔和废气吸附塔的位置均设有阀门。
另一方面，本发明提供了一种采用上述装置净化高湿工业废气的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)高湿工业废气先进入脱水吸附塔进行脱水吸附，然后进入废气吸附塔进行废气吸附，得到的净化气排出；
(2)步骤(1)所述脱水吸附塔吸附饱和后，采用经过冷却管道、温度调节器后的再生气进行吸附剂再生，再生完成后采用冷却气进行脱水吸附塔的冷却，冷却气排出后进入温度调节器；
(3)步骤(1)所述废气吸附塔吸附饱和后，采用经过冷却管道、温度调节器后的再生气进行吸附剂再生，再生气携带脱附后的富集废气进行后续处理。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述高湿工业废气的组分包括H2O和废气组分。
优选地，所述高湿工业废气中水汽的体积分数为3％～5％，例如3％、3.5％、4％、4.5％或5％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述高湿工业废气中的废气组分包括VOCs、H2S或HCN中任意一种或至少两种的组合，所述组合包括VOCs和H2S的组合，H2S和HCN的组合，VOCs、H2S和HCN的组合等。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述脱水吸附塔中装填的吸附剂包括3A型分子筛和/或4A型分子筛，可实现水汽的有效脱附。
优选地，步骤(1)所述脱水吸附塔至少并列设有三个，例如三个、四个、五个或六个等。
优选地，步骤(1)所述脱水吸附的温度为20～50℃，例如20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)中每个脱水吸附塔的吸附时间为2～6h，例如2h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h或6h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述废气吸附塔中装填的吸附剂包括X型分子筛、Y型分子筛、A型分子筛或ZSM型分子筛中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实施例包括：X型分子筛和Y型分子筛的组合，A型分子筛和ZSM型分子筛的组合，X型分子筛、Y型分子筛和A型分子筛的组合，X型分子筛、Y型分子筛、A型分子筛和ZSM型分子筛的组合等。
本发明中，所述A型分子筛包括3A型分子筛、4A型分子筛等，当工业废气中含有H2S、HCN等组分时，可装填该类型的分子筛进行吸附。
优选地，步骤(1)所述废气吸附塔至少并列设有两个，例如两个、三个或四个等。
优选地，步骤(1)所述废气吸附的温度为20～50℃，例如20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)中每个废气吸附塔的吸附时间为5～30天，例如5天、10天、15天、20天、25天或30天等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述再生气包括氮气和/或空气。
本发明中，再生气可根据吸附塔和处理气氛的不同来选择，脱水吸附塔可选择空气作为再生气，废气吸附塔处理H2S、HCN等气氛可采用氮气作为再生气，处理VOCs气氛可采用空气作为再生气。
优选地，步骤(2)所述吸附剂再生的温度为100～150℃，例如100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述吸附剂再生的时间为2～6h，例如2h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h或6h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述冷却气与再生气相同。
本发明中，通过气体吹扫进行脱水吸附塔的冷却，之后作为再生气，以充分利用吸附塔剩余的热量，减少再生气升温所需热量的消耗。
优选地，步骤(2)所述冷却的时间为2～6h，例如2h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h或6h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述再生气包括氮气和/或空气。
优选地，步骤(3)所述吸附剂再生的温度为150～200℃，例如150℃、160℃、170℃、180℃、190℃或200℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述吸附剂再生的时间为8～24h，例如8h、10h、12h、15h、18h、20h或24h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述吸附剂再生后，对废气吸附塔进行冷却。
本发明中，由于废气吸附塔中吸附时间相对再生时间长很多，因此，一个废气吸附塔进行吸附时，另一个废气吸附塔可依次完成再生、冷却过程，再生后再生气携带富集浓缩后的废气进行后续处理，实现废气组分的净化。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)高湿工业废气先进入脱水吸附塔进行脱水吸附，所述高湿工业废气中水汽的体积分数为3％～5％，脱水吸附的温度为20～50℃，每个脱水吸附塔的吸附时间为2～6h，然后进入废气吸附塔进行废气吸附，废气吸附的温度为20～50℃，每个废气吸附塔的吸附时间为5～30天，得到的净化气排出；
(2)步骤(1)所述脱水吸附塔吸附饱和后，采用经过冷却管道、温度调节器后的再生气进行吸附剂再生，再生的温度为100～150℃，再生的时间为2～6h，再生完成后采用冷却气进行脱水吸附塔的冷却，冷却的时间为2～6h，冷却气排出后进入温度调节器；
(3)步骤(1)所述废气吸附塔吸附饱和后，采用经过冷却管道、温度调节器后的再生气进行吸附剂再生，吸附剂再生的温度为150～200℃，再生的时间为8～24h，吸附剂再生后对废气吸附塔进行冷却，再生气携带脱附后的富集废气进行后续处理。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过脱水吸附、废气吸附两级吸附单元的设置，可以将工业废气中的水分和废气组分分别吸附脱除，避免了水分对废气组分吸附性能的影响，同时也可分别调控吸附塔运行条件，以实现高湿水汽的高频率吸附再生及低浓度废气的长时间浓缩富集；
(2)本发明所述废气吸附单元独立于脱水吸附单元，可根据废气组分灵活调节吸附、再生条件以及吸附剂的种类，实现工业废气长时间稳定吸附，操作简单，节约吸附剂用量，降低运行成本；
(3)本发明所述吸附剂再生单元中再生气来源于脱水吸附塔的冷却气，充分利用再生后吸附塔内的热量，降低能耗，提高经济效益。
附图说明
图1是本发明实施例1所述高湿工业废气净化装置的结构示意图；
其中，1-脱水吸附塔，2-废气吸附塔，3-温度调节器，4-再生管路，5-冷却管路，6-吸附风机，7-三通阀，8-第一脱附风机，9-第二脱附风机，10-后续处理装置。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施方式部分提供了一种高湿工业废气净化装置及方法，所述装置包括脱水吸附单元、废气吸附单元和吸附剂再生单元，所述脱水吸附单元的出口与废气吸附单元的入口相连，所述脱水吸附单元包括至少三个并联的脱水吸附塔1，所述废气吸附单元包括至少两个并联的废气吸附塔2；
所述吸附剂再生单元包括温度调节器3、再生管路4和冷却管路5，所述冷却管路5经脱水吸附单元与温度调节器3的入口连接，所述温度调节器3的出口管路包括两支再生管路4，一支与脱水吸附单元相连，另一支与废气吸附单元相连。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1：
本实施例提供了一种高湿工业废气净化装置，所述装置的结构示意图如图1所示，包括脱水吸附单元、废气吸附单元和吸附剂再生单元，所述脱水吸附单元的出口与废气吸附单元的入口相连，所述脱水吸附单元包括三个并联的脱水吸附塔1，所述废气吸附单元包括两个并联的废气吸附塔2；
所述吸附剂再生单元包括温度调节器3、再生管路4和冷却管路5，所述冷却管路5经脱水吸附单元与温度调节器3的入口连接，所述温度调节器3的出口管路包括两支再生管路4，一支与脱水吸附单元相连，另一支与废气吸附单元相连。
所述脱水吸附单元的脱水吸附塔1中维持一塔吸附、一塔再生和一塔冷却，所述脱水吸附塔1内装填3A型分子筛吸附剂；所述废气吸附塔2依次进行再生，废气吸附塔2内装填X型分子筛和Y型分子筛吸附剂。
所述高湿工业废气与脱水吸附塔1的入口相连；每个废气吸附塔2的出口处均设有一个吸附风机6。
所述脱水吸附塔1的出口和入口处、废气吸附塔2的出口和入口处均设有电动阀门。
所述冷却管路5内通入冷却气，所述冷却气依次经过脱水吸附塔1、温度调节器3后作为再生气。
所述再生管路4的分支处设有三通阀7；经过脱水吸附塔1的再生管路4上设有第一脱附风机8，经过废气吸附塔2的再生管路4上设有第二脱附风机9；所述第二脱附风机9的出口处还连接有后续处理装置10。
所述冷却管路5和再生管路4上进出脱水吸附塔1和废气吸附塔2的位置均设有电动阀门。
实施例2：
本实施例提供了一种高湿工业废气净化装置，所述装置包括脱水吸附单元、废气吸附单元和吸附剂再生单元，所述脱水吸附单元的出口与废气吸附单元的入口相连，所述脱水吸附单元包括四个并联的脱水吸附塔1，所述废气吸附单元包括三个并联的废气吸附塔2；
所述吸附剂再生单元包括温度调节器3、再生管路4和冷却管路5，冷却管路5分为两支，一支经脱水吸附单元与温度调节器3的入口连接，另一支经废气吸附单元与温度调节器3的入口连接，所述温度调节器3的出口管路包括两支再生管路4，一支与脱水吸附单元相连，另一支与废气吸附单元相连。
所述脱水吸附单元的脱水吸附塔1中维持两塔吸附、一塔再生和一塔冷却，所述脱水吸附塔1内装填4A型分子筛吸附剂；所述废气吸附塔2依次进行再生，废气吸附塔2内装填3A型分子筛和ZSM型分子筛吸附剂。
所述高湿工业废气与脱水吸附塔1的入口相连；每个废气吸附塔2的出口处均设有一个吸附风机6。
所述脱水吸附塔1的出口和入口处、废气吸附塔2的出口和入口处均设有电动阀门。
所述冷却管路5内通入冷却气，所述冷却气经过脱水吸附塔1或废气吸附塔2，再经温度调节器3后作为再生气。
所述再生管路4的分支处设有三通阀7；经过脱水吸附塔1的再生管路4上设有第一脱附风机8，经过废气吸附塔2的再生管路4上设有第二脱附风机9；所述第二脱附风机9的出口处还连接有后续处理装置10。
所述冷却管路5和再生管路4上进出脱水吸附塔1和废气吸附塔2的位置均设有电动阀门。
实施例3：
本实施例提供了一种高湿工业废气净化方法，所述方法采用实施例1中的装置进行，包括以下步骤：
(1)将水汽体积分数为3％的高湿工业废气通入脱水吸附塔1进行脱水吸附，所述工业废气的废气组分包括VOCs，脱水吸附的温度为30℃，每个脱水吸附塔1的吸附时间为4h，然后进入废气吸附塔2进行废气吸附，废气吸附的温度为30℃，每个废气吸附塔2的吸附时间为15天，得到的净化气排出；
(2)步骤(1)所述脱水吸附塔1吸附饱和后，采用经过冷却管道5、温度调节器3后的再生气进行吸附剂再生，所述再生气为空气，再生的温度为130℃，再生的时间为4h，再生完成后采用冷却气进行脱水吸附塔1的冷却，冷却的时间为4h，冷却气排出后进入温度调节器3；
(3)步骤(1)所述废气吸附塔2吸附饱和后，采用经过冷却管道5、温度调节器3后的再生气进行吸附剂再生，所述再生气为空气，吸附剂再生的温度为200℃，再生的时间为8h，吸附剂再生后对废气吸附塔2进行冷却，再生气携带脱附后的富集废气进行后续处理。
实施例4：
本实施例提供了一种高湿工业废气净化方法，所述方法采用实施例1中的装置进行，包括以下步骤：
(1)将水汽体积分数为4.5％的高湿工业废气通入脱水吸附塔1进行脱水吸附，所述工业废气的废气组分包括VOCs，脱水吸附的温度为50℃，每个脱水吸附塔1的吸附时间为3h，然后进入废气吸附塔2进行废气吸附，废气吸附的温度为50℃，每个废气吸附塔2的吸附时间为5天，得到的净化气排出；
(2)步骤(1)所述脱水吸附塔1吸附饱和后，采用经过冷却管道5、温度调节器3后的再生气进行吸附剂再生，所述再生气为空气，再生的温度为150℃，再生的时间为2h，再生完成后采用冷却气进行脱水吸附塔1的冷却，冷却的时间为3h，冷却气排出后进入温度调节器3；
(3)步骤(1)所述废气吸附塔2吸附饱和后，采用经过冷却管道5、温度调节器3后的再生气进行吸附剂再生，所述再生气为空气，吸附剂再生的温度为150℃，再生的时间为24h，吸附剂再生后对废气吸附塔2进行冷却，再生气携带脱附后的富集废气进行后续处理。
实施例5：
本实施例提供了一种高湿工业废气净化方法，所述方法采用实施例2中的装置进行，包括以下步骤：
(1)将水汽体积分数为5％的高湿工业废气通入脱水吸附塔1进行脱水吸附，所述工业废气的废气组分包括H2S和VOCs，脱水吸附的温度为20℃，每个脱水吸附塔1的吸附时间为6h，然后进入废气吸附塔2进行废气吸附，废气吸附的温度为20℃，每个废气吸附塔2的吸附时间为25天，得到的净化气排出；
(2)步骤(1)所述脱水吸附塔1吸附饱和后，采用经过冷却管道5、温度调节器3后的再生气进行吸附剂再生，所述再生气为氮气，再生的温度为100℃，再生的时间为3h，再生完成后采用冷却气进行脱水吸附塔1的冷却，冷却的时间为3h，冷却气排出后进入温度调节器3；
(3)步骤(1)所述废气吸附塔2吸附饱和后，采用经过冷却管道5、温度调节器3后的再生气进行吸附剂再生，所述再生气为氮气，吸附剂再生的温度为180℃，再生的时间为16h，吸附剂再生后，采用冷却气氮气对废气吸附塔2进行冷却，再生气携带脱附后的富集废气进行后续处理。
实施例3-5中，采用所述装置进行高湿工业废气的吸附净化处理，根据工业废气的组分及含水量选择合适的吸附剂，将水分和废气组分分别吸附脱除，避免水汽对废气吸附的影响，并根据水分及废气组分的不同选择合适的再生条件，提高废气的浓缩效率，可将浓度为数十ppm的废气浓缩至数千至上万ppm。
对比例1：
本对比例提供了一种高湿工业废气净化装置，所述装置所述装置的结构参照实施例1中的装置结构，区别仅在于：所述脱水吸附单元和废气吸附单元合并为一个吸附单元，且装填单一吸附剂。
本对比例中，采用所述装置进行高湿工业废气的吸附净化，水汽及废气组分在同一吸附塔内同时脱除，水汽及废气组分在吸附剂上存在竞争吸附，水汽对废气吸附造成较大影响，废气浓缩效率极低，对VOCs的吸附效率较低甚至不吸附，无法实现浓缩效果。
对比例2：
本对比例提供了一种高湿工业废气净化装置，所述装置的结构参照实施例1中的装置结构，区别仅在于：所述脱水吸附单元和废气吸附单元合并为一个吸附单元，但脱水吸附剂和废气吸附剂分层装填。
本对比例中，采用所述装置进行高湿工业废气的吸附净化，虽能够在一定程度上减轻水汽对废气吸附的影响，但该装置采用的一体式吸附装置不能针对水汽与废气吸附的不同特性调节吸附条件，水汽含量较高时体系再生频率高，废气富集效果较差，严重时会存在水汽挤占废气吸附位点使浓缩废气挤出吸附塔的情况，使得废气组分吸附不完全，造成污染。
综合上述实施例和对比例可以看出，本发明通过脱水吸附、废气吸附两级吸附单元的设置，可以将工业废气中的水分和废气组分分别吸附脱除，避免了水分对废气组分吸附性能的影响，同时也可分别调控吸附塔运行条件，以实现高湿水汽的高频率吸附再生及低浓度废气的长时间浓缩富集与稳定吸附，操作简单，节约吸附剂用量，降低运行成本；所述吸附剂再生单元中再生气来源于脱水吸附塔的冷却气，充分利用再生后吸附塔内的热量，降低能耗，提高经济效益。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细装置及方法，但本发明并不局限于上述详细装置及方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细装置及方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明装置的等效替换及辅助装置的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种高湿工业废气净化装置，其特征在于，所述装置包括脱水吸附单元、废气吸附单元和吸附剂再生单元，所述脱水吸附单元的出口与废气吸附单元的入口相连，所述脱水吸附单元包括至少三个并联的脱水吸附塔，所述废气吸附单元包括至少两个并联的废气吸附塔；
所述吸附剂再生单元包括温度调节器、再生管路和冷却管路，所述冷却管路经脱水吸附单元与温度调节器的入口连接，所述温度调节器的出口管路包括两支再生管路，一支与脱水吸附单元相连，另一支与废气吸附单元相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脱水吸附单元中的脱水吸附塔至少一塔吸附、一塔再生和一塔冷却；
优选地，所述废气吸附单元中废气吸附塔为2～4个；
优选地，所述废气吸附塔依次进行再生；
优选地，所述脱水吸附塔和废气吸附塔内装填吸附剂。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述高湿工业废气与脱水吸附塔的入口相连；
优选地，所述废气吸附单元的的出口连接有吸附风机；
优选地，每个废气吸附塔的出口处均设有一个吸附风机；
优选地，所述脱水吸附塔出口和入口处、废气吸附塔的出口和入口处均设有阀门。
4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述冷却管路内通入冷却气，所述冷却气依次经过脱水吸附塔、温度调节器后作为再生气；
优选地，所述再生管路的分支处设有三通阀；
优选地，所述再生管路的出口处设有脱附风机；
优选地，经过脱水吸附塔的再生管路上设有第一脱附风机，经过废气吸附塔的再生管路上设有第二脱附风机；
优选地，所述第二脱附风机的出口处还连接有后续处理装置；
优选地，所述冷却管路和再生管路上进出脱水吸附塔和废气吸附塔的位置均设有阀门。
5.一种采用权利要求1-4任一项所述的装置净化高湿工业废气的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)高湿工业废气先进入脱水吸附塔进行脱水吸附，然后进入废气吸附塔进行废气吸附，得到的净化气排出；
(2)步骤(1)所述脱水吸附塔吸附饱和后，采用经过冷却管道、温度调节器后的再生气进行吸附剂再生，再生完成后采用冷却气进行脱水吸附塔的冷却，冷却气排出后进入温度调节器；
(3)步骤(1)所述废气吸附塔吸附饱和后，采用经过冷却管道、温度调节器后的再生气进行吸附剂再生，再生气携带脱附后的富集废气进行后续处理。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高湿工业废气的组分包括H2O和废气组分；
优选地，所述高湿工业废气中水汽的体积分数为3％～5％；
优选地，所述高湿工业废气中的废气组分包括VOCs、H2S或HCN中任意一种或至少两种的组合。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述脱水吸附塔中装填的吸附剂包括3A型分子筛和/或4A型分子筛；
优选地，步骤(1)所述脱水吸附塔至少并列设有三个；
优选地，步骤(1)所述脱水吸附的温度为20～50℃；
优选地，步骤(1)中每个脱水吸附塔的吸附时间为2～6h；
优选地，步骤(1)所述废气吸附塔中装填的吸附剂包括X型分子筛、Y型分子筛、A型分子筛或ZSM型分子筛中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述废气吸附塔至少并列设有两个；
优选地，步骤(1)所述废气吸附的温度为20～50℃；
优选地，步骤(1)中每个废气吸附塔的吸附时间为5～30天。
8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述再生气包括氮气和/或空气；
优选地，步骤(2)所述吸附剂再生的温度为100～150℃；
优选地，步骤(2)所述吸附剂再生的时间为2～6h；
优选地，步骤(2)所述冷却气与再生气相同；
优选地，步骤(2)所述冷却的时间为2～6h。
9.根据权利要求5-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述再生气包括氮气和/或空气；
优选地，步骤(3)所述吸附剂再生的温度为150～200℃；
优选地，步骤(3)所述吸附剂再生的时间为8～24h；
优选地，步骤(3)所述吸附剂再生后，对废气吸附塔进行冷却。
10.根据权利要求5-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)高湿工业废气先进入脱水吸附塔进行脱水吸附，所述高湿工业废气中水汽的体积分数为3％～5％，脱水吸附的温度为20～50℃，每个脱水吸附塔的吸附时间为2～6h，然后进入废气吸附塔进行废气吸附，废气吸附的温度为20～50℃，每个废气吸附塔的吸附时间为5～30天，得到的净化气排出；
(2)步骤(1)所述脱水吸附塔吸附饱和后，采用经过冷却管道、温度调节器后的再生气进行吸附剂再生，再生的温度为100～150℃，再生的时间为2～6h，再生完成后采用冷却气进行脱水吸附塔的冷却，冷却的时间为2～6h，冷却气排出后进入温度调节器；
(3)步骤(1)所述废气吸附塔吸附饱和后，采用经过冷却管道、温度调节器后的再生气进行吸附剂再生，吸附剂再生的温度为150～200℃，再生的时间为8～24h，吸附剂再生后对废气吸附塔进行冷却，再生气携带脱附后的富集废气进行后续处理。
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