[發明專利]一種吸附水分的固體吸附劑的吸附和再生方法及其裝置

有效

• 申請號: 201910291212.2
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN110917809B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 朱榮欣;汪帆;楊建春
• 申請（專利權）人: 北京諾維新材科技有限公司
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

本發明提供了一種吸附水分的固體吸附劑的吸附和再生方法及其裝置。所述方法是利用固體吸附劑對含有水分的氣體進行吸附，并利用經固體吸附劑脫水后的氣體、或含有水分的氣體加熱后對吸附飽和的固體吸附劑進行再生，得到水分含量提高的氣體，將水分含量提高的氣體通過降溫后利用對水分有吸收能力的吸收劑進行吸收處理，得到水分含量降低的氣體作為再生氣重復利用。本發明通過利用經固體吸附劑脫水后的氣體、或含有水分的氣體對固體吸附劑進行再生和降溫，同時經再生后的氣體和經降溫操作后的氣體通過水分脫除達標后送其他處理工序，避免采用額外的空氣或者氮氣進行再生，降低了吸附劑再生的操作費用。

技術領域

本發明屬于固體吸附劑的吸附和再生領域，具體涉及一種吸附水分的固體吸附劑的吸附和再生方法及其裝置。

背景技術

揮發性有機物(VOCs)的排放是大氣污染的主要來源之一。在化工工業生產過程中，涉及到很多含揮發性有機物(VOCs)和水分的固體的干燥操作，例如采用熱空氣或者熱氮氣做干燥介質除去水和揮發性有機物(VOCs)的處理工藝，但干燥工藝所產生的含VOCs和水分的氣體必須經處理達標才可以排放。

含VOCs的氣體中如果水分過高，比如500-10000mg/m3，不去除水直接去做脫除VOCs處理，比如采用活性炭吸附脫除VOCs，或者通過催化氧化爐吸附脫除VOCs，都會影響脫VOCs工序的處理效果，甚至造成設備癱瘓，因此脫VOCs之前，氣體預先進行脫水處理是必要的步驟。

現行氣體除水的方法多為物理吸附法，比如硫酸吸水干燥、三甘醇吸收脫水、分子篩或活性氧化鋁等固體吸附劑吸附脫水。因固體吸附劑對水有較強的吸附能力，即使在很低的分壓或濃度下，仍有相當高的吸附容量，具有吸附容量高，吸附速度快，熱穩定性能好等優點，因此工業上多采用分子篩或活性氧化鋁吸附脫除氣體中的水分。

當固體吸附劑吸附水分到一定程度時就需要對吸附劑進行再生處理，工業上常用加熱再生法，例如以熱空氣或者熱氮氣和需要再生的固體吸附劑接觸的加熱再生法，工藝簡單。但再生時需要的氣體量大，致使再生處理成本偏高。

發明內容

為了改善現有技術的不足，本發明提供一種吸附水分的固體吸附劑的吸附和再生方法以及實施該方法的裝置，本發明通過利用經固體吸附劑脫水分后的氣體和/或含有水分的氣體對固體吸附劑進行再生和降溫，簡化了固體吸附劑的再生流程，降低了操作費用，同時實現了對水分的吸附和對固體吸附劑的再生處理。

本發明目的是通過如下技術方案實現的：

一種吸附水分的固體吸附劑的吸附和再生方法，所述方法包括至少兩個并行設置的填充有固體吸附劑的固體吸附塔；先利用第一固體吸附塔對含有水分的氣體進行吸附，第二固體吸附塔備用；當第一固體吸附塔中的固體吸附劑吸附飽和后，利用第二固體吸附塔對含有水分的氣體進行吸附，得到脫水分后的氣體，并利用第二固體吸附塔排出的脫水分后的氣體和/或含有水分的氣體經加熱后對吸附飽和的第一固體吸附塔中的固體吸附劑進行再生。

根據本發明，所述方法還包括如下步驟：

將第一固體吸附塔再生時排出的水分含量提高的氣體降溫后，通過對水分有吸收能力的吸收劑進行吸收處理，得到水分含量降低的氣體；任選地得到的水分含量降低的氣體經加熱后繼續對吸附飽和的第一固體吸附塔中的固體吸附劑進行再生。

根據本發明，所述方法還包括如下步驟：

對再生合格的溫度較高的第一固體吸附塔中的固體吸附劑繼續用得到的脫水分后的氣體和/或含有水分的氣體進行降溫；任選地當第一固體吸附塔中的固體吸附劑溫度降低到一定溫度時，停止降溫，即完成了該固體吸附劑的再生，待并聯的其他固體吸附塔無法進行吸附時，第一固體吸附塔重新用于氣體的吸附。

根據本發明，所述方法包括如下步驟：