[發明專利]一種高濕工業廢氣凈化裝置及方法

在審

• 申請號: 202010104353.1
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111249854A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 朱廷鈺;李先鋒;王健;徐文青
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01D53/02
• 分類號: B01D53/02;B01D53/26
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種高濕工業廢氣凈化裝置及方法，所述裝置包括脫水吸附單元、廢氣吸附單元和吸附劑再生單元，脫水吸附單元的出口與廢氣吸附單元的入口相連，前者至少包括三個并聯的脫水吸附塔，后者至少包括兩個并聯的廢氣吸附塔；吸附劑再生單元包括溫度調節器、再生管路和冷卻管路，所述冷卻管路經脫水吸附單元與溫度調節器相連，溫度調節器的出口管路包括兩支再生管路，分別與脫水吸附單元、廢氣吸附單元相連。本發明通過水分、廢氣兩級吸附單元的設置，將水分和廢氣組分分別脫除，避免水分對廢氣吸附的影響，同時也可分別調控吸附塔運行條件，以實現水汽吸附的高頻再生及廢氣的長時間濃縮富集，便于后續處理。

技術領域

本發明屬于氣體凈化技術領域，涉及一種高濕工業廢氣凈化裝置及方法。

背景技術

隨著工業廢氣凈化標準的愈發嚴格，單一的廢氣治理技術已較難達到預期的要求，實際處理中需應用多種技術的組合工藝，以達到超低排放的要求，尤其是針對高爐煤氣、焦化廢水VOCs等大風量、低濃度、高含濕量體系的廢氣排放提出了更高的要求。為降低處理成本，提高處理效率，有必要將諸如高爐煤氣中的H₂S、焦化廢水VOCs等廢氣進行濃縮富集，脫附后再進行后續環節的處理。

針對高含濕量的排放體系，水分子在吸附劑上與廢氣分子存在競爭吸附，對低濃度廢氣的富集造成極大的不利影響，因此需要采取一定的脫水技術對廢氣進行預處理，對此目前也有部分研究。CN 108654326A公開了一種用于高濕度有機廢氣的分子篩吸附裝置，包括廢氣凈化筒體，廢氣凈化筒體的頂面設有密封蓋，按照從下到上的順序依次設有脫水室、除濕室、凈化室，脫水室內設有干燥器、溫度傳感器和電加熱器，干燥器內側面上設有硅膠，除濕室內設有濕度傳感器和玻璃纖維過濾棉，凈化室內設有分子篩過濾網和竹炭纖維過濾網，該吸附裝置為整體結構，各部分難以單獨拆卸來進行吸附劑的再生，且所述裝置結構組成復雜，成本較高。

CN 105233626A公開了一種除濕、除VOCs的雙功能吸附轉輪，其是由轉輪一和轉輪二組成，兩者直徑相同，同軸無間隔對接，轉輪一上均勻附著有吸附劑，轉輪二上均勻附著有除濕劑，其中轉輪二位于VOCs進口側，通過轉輪循環吸脫附以具備除濕、除VOCs雙功能；但針對大風量、低濃度、高濕廢氣，應用該裝置時一方面難以避免水對廢氣組分的影響，造成吸附劑用量增加，另一方面低濃度廢氣需要長時間的吸附，轉輪體系針對不同氣氛調節合適的吸附、再生時間較為困難，同時較大風量需要轉輪尺寸較大，增加設計和運行成本。

綜上所述，針對大風量、低濃度、高含濕量的工業廢氣的濃縮富集處理，需要解決廢氣體系下水對廢氣吸附的影響問題，不同工業廢氣體系下裝置的連續穩定運行問題以及降低成本、不造成二次污染的問題。

發明內容

針對現有技術中高濕度工業廢氣吸附處理過程中存在的問題，本發明的目的在于提供一種高濕工業廢氣凈化裝置及方法，所述裝置通過在廢氣吸附單元前設置脫水吸附單元，將水分和廢氣分別進行脫除，同時所述裝置中吸附塔的并聯設置，吸附和再生交替進行，實現工業廢氣的連續處理，有效提高廢氣的處理效率。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供了一種高濕工業廢氣凈化裝置，所述裝置包括脫水吸附單元、廢氣吸附單元和吸附劑再生單元，所述脫水吸附單元的出口與廢氣吸附單元的入口相連，所述脫水吸附單元包括至少三個并聯的脫水吸附塔，所述廢氣吸附單元包括至少兩個并聯的廢氣吸附塔；

所述吸附劑再生單元包括溫度調節器、再生管路和冷卻管路，所述冷卻管路經脫水吸附單元與溫度調節器的入口連接，所述溫度調節器的出口管路包括兩支再生管路，一支與脫水吸附單元相連，另一支與廢氣吸附單元相連。