[发明专利]一种吸附水分的固体吸附剂的吸附和再生方法及其装置

说明书

本发明提供了一种吸附水分的固体吸附剂的吸附和再生方法及其装置。所述方法是利用固体吸附剂对含有水分的气体进行吸附，并利用经固体吸附剂脱水后的气体、或含有水分的气体加热后对吸附饱和的固体吸附剂进行再生，得到水分含量提高的气体，将水分含量提高的气体通过降温后利用对水分有吸收能力的吸收剂进行吸收处理，得到水分含量降低的气体作为再生气重复利用。本发明通过利用经固体吸附剂脱水后的气体、或含有水分的气体对固体吸附剂进行再生和降温，同时经再生后的气体和经降温操作后的气体通过水分脱除达标后送其他处理工序，避免采用额外的空气或者氮气进行再生，降低了吸附剂再生的操作费用。

技术领域

本发明属于固体吸附剂的吸附和再生领域，具体涉及一种吸附水分的固体吸附剂的吸附和再生方法及其装置。

背景技术

挥发性有机物(VOCs)的排放是大气污染的主要来源之一。在化工工业生产过程中，涉及到很多含挥发性有机物(VOCs)和水分的固体的干燥操作，例如采用热空气或者热氮气做干燥介质除去水和挥发性有机物(VOCs)的处理工艺，但干燥工艺所产生的含VOCs和水分的气体必须经处理达标才可以排放。

含VOCs的气体中如果水分过高，比如500-10000mg/m3，不去除水直接去做脱除VOCs处理，比如采用活性炭吸附脱除VOCs，或者通过催化氧化炉吸附脱除VOCs，都会影响脱VOCs工序的处理效果，甚至造成设备瘫痪，因此脱VOCs之前，气体预先进行脱水处理是必要的步骤。

现行气体除水的方法多为物理吸附法，比如硫酸吸水干燥、三甘醇吸收脱水、分子筛或活性氧化铝等固体吸附剂吸附脱水。因固体吸附剂对水有较强的吸附能力，即使在很低的分压或浓度下，仍有相当高的吸附容量，具有吸附容量高，吸附速度快，热稳定性能好等优点，因此工业上多采用分子筛或活性氧化铝吸附脱除气体中的水分。

当固体吸附剂吸附水分到一定程度时就需要对吸附剂进行再生处理，工业上常用加热再生法，例如以热空气或者热氮气和需要再生的固体吸附剂接触的加热再生法，工艺简单。但再生时需要的气体量大，致使再生处理成本偏高。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明提供一种吸附水分的固体吸附剂的吸附和再生方法以及实施该方法的装置，本发明通过利用经固体吸附剂脱水分后的气体和/或含有水分的气体对固体吸附剂进行再生和降温，简化了固体吸附剂的再生流程，降低了操作费用，同时实现了对水分的吸附和对固体吸附剂的再生处理。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种吸附水分的固体吸附剂的吸附和再生方法，所述方法包括至少两个并行设置的填充有固体吸附剂的固体吸附塔；先利用第一固体吸附塔对含有水分的气体进行吸附，第二固体吸附塔备用；当第一固体吸附塔中的固体吸附剂吸附饱和后，利用第二固体吸附塔对含有水分的气体进行吸附，得到脱水分后的气体，并利用第二固体吸附塔排出的脱水分后的气体和/或含有水分的气体经加热后对吸附饱和的第一固体吸附塔中的固体吸附剂进行再生。

根据本发明，所述方法还包括如下步骤：

将第一固体吸附塔再生时排出的水分含量提高的气体降温后，通过对水分有吸收能力的吸收剂进行吸收处理，得到水分含量降低的气体；任选地得到的水分含量降低的气体经加热后继续对吸附饱和的第一固体吸附塔中的固体吸附剂进行再生。

根据本发明，所述方法还包括如下步骤：

对再生合格的温度较高的第一固体吸附塔中的固体吸附剂继续用得到的脱水分后的气体和/或含有水分的气体进行降温；任选地当第一固体吸附塔中的固体吸附剂温度降低到一定温度时，停止降温，即完成了该固体吸附剂的再生，待并联的其他固体吸附塔无法进行吸附时，第一固体吸附塔重新用于气体的吸附。

根据本发明，所述方法包括如下步骤：