CN111847381B - 一种工业废气制取氢气的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种工业废气制取氢气的方法及装置，属于烟气资源化技术领域。本发明将工业废气进行净化处理得到工业净化废气，将工业净化废气进行CO变换制氢处理得到含氢混合气，将含氢混合气进行变压吸附分离纯化处理得到纯净氢气；本发明装置包括废气净化装置、CO变换制氢气装置和氢气纯化装置，废气净化装置通过净化气体管道与CO变换制氢气装置连通，CO变换制氢气装置通过混合气输送管I与氢气纯化装置连通。本发明将工业废气制氢，无需化石燃料，成本低，附加值高。

Description

一种工业废气制取氢气的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种工业废气制取氢气的方法及装置，属于烟气资源化技术领域。
背景技术
在众多的新能源中，氢能将会成为最理想的能源。在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境；而煤和石油燃烧生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分别产生温室效应和酸雨。
氢能的开发利用首先必须解决氢源问题，大量廉价氢的生产是实现氢能利用的根本,当前,能工业化提供氢源的有三种：
1、化石燃料包括煤、石油、天然气等制氢：主要原料为焦炭、煤、重油、天然气与水蒸气、氧气在气化炉内发生气化反应生成的CO、H2，再将CO转换为CO2和氢，脱除CO2后则为氢源。该法可以提供燃料电池所需的氢源，但仍需要消耗大量化石燃料，化石燃料制氢工艺本身环境污染严重，化石燃料制氢用于燃料电池的氢源，只是将分散污染转化为集中污染而已，对低碳经济效果不明显。
2、水电解制氢：利用最先进高效碱性电解槽制氢，需要有大量电力供给，每生产1Nm3H2约消耗电力3.5-5kWh，电解水制氢的成本较高，具体应包括资产折旧、运营费用、电费，其中电费成本会达到70-80％，占比较高。据估算每m3氢气价格4元左右。
3、太阳能光伏发电水电解制氢：通过太阳能光伏发电，电解水所生产的氢气是真正意义上的“绿色氢气”，该法一次性设备投资很大，投资回收期较长，需要有资金实力。
因此，目前尚未有廉价且不需要化石燃料的低碳型制取氢源的方法。
发明内容
针对现有制取氢源昂贵且需要消耗化石燃料的技术问题，本发明提供一种工业废气制取氢气的方法及装置，本发明将工业废气经杂质净化后，将工业废气中高浓度的CO利用水蒸汽转化为氢气和CO2，然后采用变压吸附的方法脱除变换气中CO2和微量CO、CH4、氮气，获取高纯度的氢气产品，以达到节能减排之目的。
本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：
一种工业废气制取氢气的方法，具体步骤为：
(1)将工业废气进行净化处理得到工业净化废气；工业废气包括炼钢转炉气、铁合金炉气、电石炉气和/或炼铁高炉煤气；
(2)将工业净化废气进行CO变换制氢处理得到含氢混合气；
(3)将含氢混合气进行变压吸附分离纯化处理得到纯净氢气。
进一步的，所述步骤(1)净化处理的具体方法为
1)若工业废气的H2S气体含量高于30mg/m3，将工业废气的H2S气体脱除至H2S气体含量不高于30mg/m3得到工业脱硫废气；若工业废气的H2S气体含量不高于30mg/m3，则工业废气为工业脱硫废气；
2)将工业脱硫废气加压并进行除尘处理至粉尘含量不高于20mg/m3得到工业除尘废气；
3)将工业除尘废气加热至温度为100～110℃，再进行催化脱磷脱HCN处理得到工业净化废气；
步骤(2)CO变换制氢处理的具体方法为
1)将工业净化废气与变换气混合至CO体积含量为50～55％得到混合气A，混合气A升温至温度为320～330℃，在温度为480～500℃条件下，混合气A高温催化制氢反应至CO体积含量为18～22％得到含氢混合气B；
2)含氢混合气B降温至温度为420～440℃，含氢混合气B进行一段中温催化制氢反应得到含氢混合气C，含氢混合气C降温至温度为310～320℃，含氢混合气C进行二段中温催化制氢反应至CO体积含量高于0.5％且不高于3.5％得到含氢混合气D；
3)含氢混合气D降温至温度为190～220℃，含氢混合气D进行低温催化制氢反应至CO体积含量不高于0.5％，冷却至温度为35～50℃得到含氢混合气；
步骤(3)催化脱磷脱HCN处理的具体方法为
1)含氢混合气加压分离液体水，再干燥除雾处理得到无水含氢混合气；
2)无水含氢混合气经变压吸附脱碳处理得到脱碳煤气；
3)脱碳煤气经变压吸附脱杂处理得到纯净氢气。
所述工业废气制取氢气的制取装置，包括废气净化装置、CO变换制氢气装置和氢气纯化装置，废气净化装置通过净化气体管道与CO变换制氢气装置连通，CO变换制氢气装置通过混合气输送管I与氢气纯化装置连通。
所述废气净化装置包括气柜1、脱硫塔2、气体加压器I4、泡沫塔5、蒸汽加热器7、脱磷吸附器8，工业废气进气管与气柜1的气体入口端连通，气柜1的气体出口端与气体加压器I4的气体入口连通，气体加压器I4的气体出口通过废气管道III与泡沫塔5底部的气体入口连通，泡沫塔5顶部的气体出口通过废气管道IV与蒸汽加热器7底部的气体入口连通，蒸汽加热器7顶部的气体出口通过废气管道V与脱磷吸附器8的顶部气体入口连通，蒸汽输送管I与蒸汽加热器7顶部的蒸汽入口连通，蒸汽加热器7底部的排水口外接热水管I，脱磷吸附器8的气体出口通过净化气体管道与CO变换制氢气装置的进气端连通。
进一步的，所述废气净化装置还包括脱硫塔2、脱硫泵3、循环水泵6，气柜1的气体出口端通过废气管道I与脱硫塔2底部的气体入口连通，脱硫塔2顶部气体出口通过废气管道II与气体加压器I4的气体入口连通；脱硫塔2底部的液体出口通过输液管I与脱硫泵3连通，脱硫泵3的液体出口通过输液管II与脱硫塔2中部和顶部的脱硫液喷头连通；泡沫塔5底部的液体出口通过输液管III与循环水泵6连通，循环水泵6的液体出口通过输液管IV与循环水泵6顶部的水喷头连通。
所述饱和热水塔9包括饱和热水塔腔体I和饱和热水塔腔体II，饱和热水塔腔体I位于饱和热水塔腔体II正上方，饱和热水塔腔体I通过热水管I与饱和热水塔腔体II连通；中温变换炉16包括中温变换腔I和中温变换腔II，中温变换腔I位于中温变换腔II的正上方且中温变换腔I和中温变换腔II不连通；
废气净化装置的气体出口通过净化气体管道与饱和热水塔9的饱和热水塔腔体II的气体入口连通，饱和热水塔9的饱和热水塔腔体II的气体出口通过变换气输送管I与混合器I10的气体入口连通，蒸汽输送管II与混合器I10的气体入口连通，混合器I10顶部的混合气出口通过混合气输送管II与换热器I11底部的气体入口连通，换热器I11顶部的气体出口通过换热气输送管I与高温变换炉12顶部的气体入口连通，高温变换炉12底部的气体出口通过变换气管道I与换热器I11顶部的气体入口连通，换热器I11底端的气体出口通过换热气输送管II与精脱硫槽13顶部的气体入口连通，精脱硫槽13底部的气体出口通过脱硫气输送管与混合器II14的气体入口连通，蒸汽输送管III与混合器II14的气体入口连通，混合器II14的顶部的混合气出口通过混合气输送管III与换热器II15底部的气体入口连通，换热器II15顶部的气体出口通过换热气输送管III与中温变换炉16的中温变换腔I顶部的气体入口连通，中温变换炉16的中温变换腔I的气体出口通过变换气管道II与换热器II15顶部的气体入口连通，换热器II15底部的气体出口通过换热气输送管IV与中温变换炉16的中温变换腔II的气体入口连通，中温变换炉16的中温变换腔II的气体出口通过变换气管道III与水加热器17的底部气体入口连通，水加热器17的热水出口通过热水管II与饱和热水塔9的饱和热水塔腔体I的热水入口连通，饱和热水塔9的饱和热水塔腔体II的底部出水口通过排水管I与水加热器17顶部的进水口连通，水加热器17顶部的气体出口通过换热气输送管V与低温变换炉18顶部气体入口连通，低温变换炉18底部的气体出口通过变换气管道IV与饱和热水塔9的饱和热水塔腔体I的底部气体入口连通，饱和热水塔9的饱和热水塔腔体I的顶部气体入口通过变换气输送管II与换气冷却塔19底部气体入口连通，换气冷却塔19底部的出水口通过排水管II与水冷却塔23顶部进水口连通，水冷却塔23底部排水口通过排水管III与换气冷却塔19顶部入水口连通，换气冷却塔19顶部气体出口分别通过换热气输送管VI、混合气输送管I与饱和热水塔9的饱和热水塔腔体II的底部进气口和氢气纯化装置连通。
进一步的，所述CO变换制氢气装置还包括热水泵20、循环机21和冷却水泵22，热水泵20设置在排水管I上，循环机21设置在换热气输送管VI上，冷却水泵22设置在排水管II上。
所述氢气纯化装置包括气体加压装置24、水分离器25、气体干燥装置26、脱碳装置27、脱杂装置28，CO变换制氢气装置通过混合气输送管I与气体加压装置24的气体入口连通，气体加压装置24通过气液输送管与水分离器25的底部入口连通，水分离器25的顶部气体出口通过混合气输送管IV与气体干燥装置26的顶部气体入口连通，气体干燥装置26的底部气体出口通过混合气输送管V与脱碳装置27的底部气体入口连通，脱碳装置27的顶部气体出口通过混合气输送管VI与脱杂装置28的底部气体入口连通，脱杂装置28的顶部气体出口外接氢气收集装置。
进一步的，所述氢气收集装置包括均压罐29、氢气加压器30、氢气储存器31，脱杂装置28的顶部气体出口通过氢气输送管I与均压罐29的顶部气体入口连通，均压罐29的底部气体出口通过氢气输送管II与氢气加压器30的入口连通，氢气加压器30的气体出口通过氢气输送管III与氢气储存器31连通。
进一步的，所述脱杂装置28外接真空装置32，气体加压装置24为1个或多个气体加压器，气体加压装置24为多个气体加压器时，气体加压器的连接形式为串联和/或并联；气体干燥装置26为1个或多个气体干燥器，气体干燥装置26为多个气体干燥器时，气体干燥器的连接形式为串联和/或并联；脱碳装置27为1个或多个脱碳塔，脱碳装置27为多个脱碳塔时，脱碳塔的连接形式为串联和/或并联；脱杂装置28为1个或多个脱杂塔，脱杂装置28为多个脱杂塔时，脱杂塔的连接形式为串联和/或并联。
本发明的有益效果：
(1)本发明工业废气制氢的方法，无需化石燃料，成本低，附加值提高，效益显著，本发明制取的氢气中无硫、磷等有害杂质，纯氢含量达95％以上，据预算1m3氢气成本0.5～0.6元，销售价1～1.2元，具有很高的经济价值；
(2)本发明工业废气制氢的方法，节能减排效果显著，1m3氢气相当于0.368kg标煤，年产100亿m3氢气，相当于368万吨标煤，年CO2减排956.8万吨；
(3)与以煤为原料制取氢气比较，本发明工业废气制取氢工艺简单，投资少，运行费用低，能耗低，无污染。
附图说明
图1为工业废气制取氢气的装置结构示意图；
图2为废气净化装置结构示意图(不含脱硫塔)；
图3为废气净化装置结构示意图(含脱硫塔)；
图4为CO变换制氢气装置结构示意图；
图5为氢气纯化装置结构示意图；
图中：1-气柜、2-脱硫塔、3-脱硫泵、4-气体加压器I、5-泡沫塔、6-循环水泵、7-蒸汽加热器、8-脱磷吸附器、9-饱和热水塔、10-混合器I、11-换热器I、12-高温变换炉、13-精脱硫槽、14-混合器II、15-换热器II、16-中温变换炉、17-水加热器、18-低温变换炉、19-变换气冷却塔、20-热水泵、21-循环机、22-冷却水泵、23-水冷却塔、24-气体加压装置、25-水分离器、26-干燥器、27-脱碳装置、28-脱杂装置、29-均压罐、30-氢加压器、31-氢气储存器、32-真空泵。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1：采用工业废气(炼钢转炉气、铁合金炉气、电石炉气和/或炼铁高炉煤气)转化制取高纯度的氢气；
(1)转炉炼钢产生的转炉气，经汽化冷却后的组分如下：
转炉炉气、高炉煤气组成
Figure GDA0002643583040000051
(2)铁合金全封闭矿热炉排出的烟气，经洗涤、除尘后组分如下表：
Figure GDA0002643583040000052
(3)电石炉气经洗涤、除尘、冷却后的炉气组成如下：
CO 83.1％ H2 7％ CO2 2.4％ O2 0.5％ N2 7％
炉气组分杂质组分HCN 100～376.2mg/m3，COS 80～168.2mg/m3，H2S 0.5～1.5g/m3，PH30.05～0.1mg/m3；
一种工业废气制取氢气的方法，具体步骤为：
(1)将工业废气进行净化处理得到工业净化废气；工业废气中含有如H2S、COS、PH3、HCN等有害组分，由于矿物原料和焦炭杂质含量或工艺方法不同，废气中的杂质含量也不同，根据杂质含量选择相适应的净化方法；其中净化处理的具体方法为
1)若工业废气的H2S气体含量高于30mg/m3，采用质量浓度为10％的NaOH溶液或含有PDS催化剂的质量浓度为5％的碳酸钠溶液将工业废气的H2S气体脱除至H2S气体含量不高于30mg/m3得到工业脱硫废气；硫化氢含量较低的废气及少量的COS可利用变换热量，在温度200～250℃条件下采用氧化锌同时脱除H2S和碳基硫；若工业废气的H2S气体含量不高于30mg/m3，则工业废气为工业脱硫废气；
2)将工业脱硫废气加压至35～40kPa并进行泡沫除尘处理至粉尘含量不高于20mg/m3得到工业除尘废气；
3)将工业除尘废气加热至温度为100～110℃，再进行催化脱磷脱HCN处理得到工业净化废气；脱磷催化剂TP201具有吸附氰的能力，然后与氧进行催化氧化反应，生成无害的氮气和水而被脱除，反应如下：
2HCN+0.5O2→N2+H2O
(2)将工业净化废气进行CO变换制氢处理得到含氢混合气；
高浓度的CO用水蒸汽转化为氢气，反应如下：
CO+H2O＝H2+CO2+热量
其中CO变换制氢处理的具体方法为
1)将工业净化废气与变换气(水蒸气)混合至CO体积含量为50～55％得到混合气A，混合气A升温至温度为320～330℃，在温度为480～500℃条件下，混合气A高温催化制氢反应至CO体积含量为18～22％得到含氢混合气B；高温催化制氢反应的催化剂为高温变换触媒，优选的，高温变换触媒为B111或B112(一氧化碳中温变换催化剂)；
2)含氢混合气B降温至温度为420～440℃，含氢混合气B进行一段中温催化制氢反应得到含氢混合气C，含氢混合气C降温至温度为310～320℃，含氢混合气C进行二段中温催化制氢反应至CO体积含量高于0.5％且不高于3.5％得到含氢混合气D；一段中温催化制氢反应的催化剂为中温变换触媒A，优选的，中温变换触媒A为B107或B110；二段中温催化制氢反应的催化剂为中温变换触媒B，优选的，中温变换触媒B为B107或B110；
3)含氢混合气D降温至温度为190～220℃，含氢混合气D进行低温催化制氢反应至CO体积含量不高于0.5％，冷却至温度为35～50℃得到含氢混合气；低温催化制氢反应的催化剂为低温变换触媒，优选的，低温变换触媒为B202或B204；
(3)将含氢混合气进行变压吸附分离纯化处理得到纯净氢气；其中催化脱磷脱HCN处理的具体方法为
1)含氢混合气加压至压力为0.8Mpa(绝压)并分离凝结的液体水，再干燥除雾处理得到无水含氢混合气；
2)无水含氢混合气经硅胶变压吸附脱碳处理去除CO2得到脱碳煤气；脱碳煤气的主要组分为CO、CH4、N2和H2的混合气；
3)脱碳煤气经5A分子筛变压吸附脱杂处理以除去CO、CH4和N2等杂质气体得到纯净氢气，纯净氢气的氢含量达95％以上。
实施例2：一种工业废气制取氢气的装置(见图1)，包括废气净化装置、CO变换制氢气装置和氢气纯化装置，废气净化装置通过净化气体管道与CO变换制氢气装置连通，CO变换制氢气装置通过混合气输送管I与氢气纯化装置连通；
废气净化装置(见图2)包括气柜1、脱硫塔2、气体加压器I4、泡沫塔5、蒸汽加热器7、脱磷吸附器8，工业废气进气管与气柜1的气体入口端连通，气柜1的气体出口端与气体加压器I4的气体入口连通，气体加压器I4的气体出口通过废气管道III与泡沫塔5底部的气体入口连通，泡沫塔5顶部的气体出口通过废气管道IV与蒸汽加热器7底部的气体入口连通，蒸汽加热器7顶部的气体出口通过废气管道V与脱磷吸附器8的顶部气体入口连通，蒸汽输送管I与蒸汽加热器7顶部的蒸汽入口连通，蒸汽加热器7底部的排水口外接热水管I，脱磷吸附器8的气体出口通过净化气体管道与CO变换制氢气装置的进气端连通。
废气净化装置(见图3)还包括脱硫塔2、脱硫泵3、循环水泵6，气柜1的气体出口端通过废气管道I与脱硫塔2底部的气体入口连通，脱硫塔2顶部气体出口通过废气管道II与气体加压器I4的气体入口连通；脱硫塔2底部的液体出口通过输液管I与脱硫泵3连通，脱硫泵3的液体出口通过输液管II与脱硫塔2中部和顶部的脱硫液喷头连通；泡沫塔5底部的液体出口通过输液管III与循环水泵6连通，循环水泵6的液体出口通过输液管IV与循环水泵6顶部的水喷头连通；
CO变换制氢气装置(见图4)包括饱和热水塔9、混合器I10、换热器I11、高温变换炉12、精脱硫槽13、混合器II14、换热器II15、中温变换炉16、水加热器17、低温变换炉18、变换气冷却塔19、水冷却塔23，
饱和热水塔9包括饱和热水塔腔体I和饱和热水塔腔体II，饱和热水塔腔体I位于饱和热水塔腔体II正上方，饱和热水塔腔体I通过热水管I与饱和热水塔腔体II连通；中温变换炉16包括中温变换腔I和中温变换腔II，中温变换腔I位于中温变换腔II的正上方且中温变换腔I和中温变换腔II不连通；
废气净化装置的气体出口通过净化气体管道与饱和热水塔9的饱和热水塔腔体II的气体入口连通，饱和热水塔9的饱和热水塔腔体II的气体出口通过变换气输送管I与混合器I10的气体入口连通，蒸汽输送管II与混合器I10的气体入口连通，混合器I10顶部的混合气出口通过混合气输送管II与换热器I11底部的气体入口连通，换热器I11顶部的气体出口通过换热气输送管I与高温变换炉12顶部的气体入口连通，高温变换炉12底部的气体出口通过变换气管道I与换热器I11顶部的气体入口连通，换热器I11底端的气体出口通过换热气输送管II与精脱硫槽13顶部的气体入口连通，精脱硫槽13底部的气体出口通过脱硫气输送管与混合器II14的气体入口连通，蒸汽输送管III与混合器II14的气体入口连通，混合器II14的顶部的混合气出口通过混合气输送管III与换热器II15底部的气体入口连通，换热器II15顶部的气体出口通过换热气输送管III与中温变换炉16的中温变换腔I顶部的气体入口连通，中温变换炉16的中温变换腔I的气体出口通过变换气管道II与换热器II15顶部的气体入口连通，换热器II15底部的气体出口通过换热气输送管IV与中温变换炉16的中温变换腔II的气体入口连通，中温变换炉16的中温变换腔II的气体出口通过变换气管道III与水加热器17的底部气体入口连通，水加热器17的热水出口通过热水管II与饱和热水塔9的饱和热水塔腔体I的热水入口连通，饱和热水塔9的饱和热水塔腔体II的底部出水口通过排水管I与水加热器17顶部的进水口连通，水加热器17顶部的气体出口通过换热气输送管V与低温变换炉18顶部气体入口连通，低温变换炉18底部的气体出口通过变换气管道IV与饱和热水塔9的饱和热水塔腔体I的底部气体入口连通，饱和热水塔9的饱和热水塔腔体I的顶部气体入口通过变换气输送管II与换气冷却塔19底部气体入口连通，换气冷却塔19底部的出水口通过排水管II与水冷却塔23顶部进水口连通，水冷却塔23底部排水口通过排水管III与换气冷却塔19顶部入水口连通，换气冷却塔19顶部气体出口分别通过换热气输送管VI、混合气输送管I与饱和热水塔9的饱和热水塔腔体II的底部进气口和氢气纯化装置连通；
CO变换制氢气装置还包括热水泵20、循环机21和冷却水泵22，热水泵20设置在排水管I上，循环机21设置在换热气输送管VI上，冷却水泵22设置在排水管II上。
氢气纯化装置(见图5)包括气体加压装置24、水分离器25、气体干燥装置26、脱碳装置27、脱杂装置28，CO变换制氢气装置通过混合气输送管I与气体加压装置24的气体入口连通，气体加压装置24通过气液输送管与水分离器25的底部入口连通，水分离器25的顶部气体出口通过混合气输送管IV与气体干燥装置26的顶部气体入口连通，气体干燥装置26的底部气体出口通过混合气输送管V与脱碳装置27的底部气体入口连通，脱碳装置27的顶部气体出口通过混合气输送管VI与脱杂装置28的底部气体入口连通，脱杂装置28的顶部气体出口外接氢气收集装置；
氢气收集装置包括均压罐29、氢气加压器30、氢气储存器31，脱杂装置28的顶部气体出口通过氢气输送管I与均压罐29的顶部气体入口连通，均压罐29的底部气体出口通过氢气输送管II与氢气加压器30的入口连通，氢气加压器30的气体出口通过氢气输送管III与氢气储存器31连通；
脱杂装置28外接真空装置32，气体加压装置24为1个或多个气体加压器，气体加压装置24为多个气体加压器时，气体加压器的连接形式为串联和/或并联；气体干燥装置26为1个或多个气体干燥器，气体干燥装置26为多个气体干燥器时，气体干燥器的连接形式为串联和/或并联；脱碳装置27为1个或多个脱碳塔，脱碳装置27为多个脱碳塔时，脱碳塔的连接形式为串联和/或并联；脱杂装置28为1个或多个脱杂塔，脱杂装置28为多个脱杂塔时，脱杂塔的连接形式为串联和/或并联；
优选的，气体加压器I为煤气鼓风机，气体加压器为煤气压缩机；
采用本实施例工业废气制取氢气的装置进行氢气制取的方法，具体步骤为
(1)将工业废气进行净化处理得到工业净化废气；工业废气中含有如H2S、COS、PH3、HCN等有害组分，由于矿物原料和焦炭杂质含量或工艺方法不同，废气中的杂质含量也不同，根据杂质含量选择相适应的净化方法；其中净化处理的具体方法为
1)若工业废气的H2S气体含量不高于30mg/m3，则工业废气为工业脱硫废气(采用图2的气体净化装置)；
若工业废气的H2S气体含量高于30mg/m3，利用图3的装置采用质量浓度为10％的NaOH溶液或含有PDS催化剂的质量浓度为5％的碳酸钠溶液将工业废气的H2S气体脱除至H2S气体含量不高于30mg/m3得到工业脱硫废气；硫化氢含量较低的废气及少量的COS可利用变换热量，在温度200～250℃条件下采用氧化锌同时脱除H2S和碳基硫(采用图3的气体净化装置)；具体步骤为
利用气柜将工业废气加压至3.5kPa，通过废气管道I通入到脱硫塔中与质量浓度为10％的NaOH溶液或含有PDS催化剂的质量浓度为5％的碳酸钠溶液反应脱除工业废气的H2S气体至H2S气体含量不高于30mg/m3；或者在温度200～250℃条件下与氧化锌反应脱除H2S和碳基硫得到工业脱硫废气；
2)将工业脱硫废气加压至35～40kPa并进行泡沫除尘处理至粉尘含量不高于20mg/m3得到工业除尘废气；具体步骤为
工业脱硫废气经气体加压器I加压至35～40kPa，通过废气管道III输送至泡沫塔中进行精除尘得到工业除尘废气；
3)将工业除尘废气加热至温度为100～110℃，再进行催化脱磷脱HCN处理得到工业净化废气；脱磷催化剂TP201具有吸附氰的能力，然后与氧进行催化氧化反应，生成无害的氮气和水而被脱除，反应如下：
2HCN+0.5O2→N2+H2O
具体步骤为
工业除尘废气经废气管道IV输送至蒸汽加热器中与水蒸气逆流热交换加热至温度为100～110℃，再经废气管道V输送至脱磷吸附器中，在脱磷催化剂TP201的催化作用下吸附脱磷并使HCN与氧反应生成氮气以脱除HCN得到工业净化废气；
(2)将工业净化废气进行CO变换制氢处理得到含氢混合气；
高浓度的CO用水蒸汽转化为氢气，反应如下：
CO+H2O＝H2+CO2+热量
其中CO变换制氢处理的具体方法为
1)将工业净化废气与变换气(水蒸气)混合至CO体积含量为50～55％得到混合气A，混合气A升温至温度为320～330℃，在温度为480～500℃条件下，混合气A高温催化制氢反应至CO体积含量为18～22％得到含氢混合气B；高温催化制氢反应的催化剂为高温变换触媒，优选的，高温变换触媒为B111或B112；
具体步骤为
工业净化废气经净化气体管道进入饱和热水塔下部的饱和热水塔腔体II内与水蒸气逆流交换热量升温至温度为90～95℃，升温的工业净化废气通过变换气输送管I输送至混合器I与变换气(水蒸气)混合至CO体积含量为50～55％得到混合气A，混合气A经混合气输送管II输送至换热器I中换热升温至温度为320～330℃得到高温混合气A，高温混合气A经换热气输送管I输送至高温变换炉中，在温度为480～500℃条件下，高温混合气A经高温变换触媒催化将CO和水蒸气变换为CO2和H2至CO体积含量为18～22％得到含氢混合气B；含氢混合气B通过变换气管道I输送至换热器I与混合气A进行逆流换热；
2)含氢混合气B降温至温度为420～440℃，含氢混合气B进行一段中温催化制氢反应得到含氢混合气C，含氢混合气C降温至温度为310～320℃，含氢混合气C进行二段中温催化制氢反应至CO体积含量高于0.5％且不高于3.5％得到含氢混合气D；一段中温催化制氢反应的催化剂为中温变换触媒A，优选的，中温变换触媒A为B107或B110；二段中温催化制氢反应的催化剂为中温变换触媒B，优选的，中温变换触媒B为B107或B110；
具体步骤为
含氢混合气B经换热气输送管II输送至精脱硫槽中进行脱硫处理(精脱硫槽中在温度200～250℃条件下采用氧化锌同时脱除H2S和碳基硫)，再通过脱硫气输送管输送至混合器II中与水蒸气混合至CO与水蒸气的体积比为2:1～5:1得到二次混合气，二次混合气再通过混合气输送管III输送至换热器II中逆流换热升温至温度为420～440℃，再通过换热气输送管III输送至中温变换炉的中温变换腔I中与中温变换触媒A进行一段中温催化制氢反应得到含氢混合气C，含氢混合气C变换气管道II输送至换热器II中与二次混合气逆流换热降温至含氢混合气C温度为310～320℃，升温的含氢混合气C经换热气输送管IV输送至中温变换炉的中温变换腔II中与中温变换触媒B进行二段中温催化制氢反应至CO体积含量高于0.5％且不高于3.5％得到含氢混合气D；
3)含氢混合气D降温至温度为190～220℃，含氢混合气D进行低温催化制氢反应至CO体积含量不高于0.5％，冷却至温度为35～50℃得到含氢混合气；低温催化制氢反应的催化剂为低温变换触媒，优选的，低温变换触媒为B202或B204；
具体步骤为
含氢混合气D通过变换气管道III输送至水加热器中与水逆流换热降温至含氢混合气D的温度为190～220℃，水加热成软水通过热水管II输送至饱和热水塔的饱和热水塔腔体I中与含氢混合气E逆流接触升温，升温的热水经热水管I输送至饱和热水塔的饱和热水塔腔体II中与工业净化废气逆流热交换，降温的水再经热水泵输送返回至水加热器中；降温的含氢混合气D经换热气输送管V输送至低温变换炉中经低温变换触媒催化将CO和水蒸气变换为CO2和H2至CO体积含量不高于0.5％得到含氢混合气E，含氢混合气E经变换气管道IV输送至饱和热水塔的饱和热水塔腔体I中与软水逆流热交换降温，再经变换气输送管II输送至变换气冷却塔中进一步降温处理至含氢混合气E温度为35～50℃，若冷却的含氢混合气E温度过低，则通过循环机返回与工业净化废气混合进入饱和热水塔的饱和热水塔腔体II中与水蒸气逆流热交换升温再进入混合器I中与变换气(水蒸气)混合；若冷却的含氢混合气E温度达到要求，则冷却的含氢混合气E为含氢混合气；变换气冷却塔的冷却水经水冷却塔形成冷却水循环；
(3)将含氢混合气进行变压吸附分离纯化处理得到纯净氢气；其中催化脱磷脱HCN处理的具体方法为
1)含氢混合气加压至压力为0.8mpa(绝压)并分离凝结的液体水，再干燥除雾处理得到无水含氢混合气；
具体步骤为
含氢混合气经气体加压装置加压至0.8mpa(绝压)，气体加压装置为1个或多个气体加压器，气体加压装置为多个气体加压器时，气体加压器的连接形式为串联和/或并联，即气体加压装置为N个气体加压器时，N不小于2时，每一个气体加压器串联或并联；或者N不小于3时，若干个气体加压器分组串联后再并联形成串-并联复合气体加压装置；经加压的含氢混合气通过气液输送管输送至水分离器中进行气液分离脱除冷凝水，再通过混合气输送管IV输送至气体干燥装置中干燥脱除水蒸气得到无水含氢混合气，气体干燥装置为1个或多个气体干燥器，气体干燥装置为多个气体干燥器时，气体干燥器的连接形式为串联和/或并联，即气体干燥装置为N个气体干燥器时，N不小于2时，每一个气体干燥器串联或并联；或者N不小于3时，若干个气体干燥器分组串联后再并联形成串-并联复合气体干燥装置；
2)无水含氢混合气经硅胶变压吸附脱碳处理去除CO2得到脱碳煤气；脱碳煤气的主要组分为CO、CH4、N2和H2的混合气；
具体步骤为
无水含氢混合气经混合气输送管V输送至脱碳装置中经硅胶变压吸附脱碳处理脱除CO2得到脱碳煤气，脱碳装置为1个或多个脱碳塔，脱碳装置为多个脱碳塔时，脱碳塔的连接形式为串联和/或并联，即脱碳装置为N个脱碳塔时，N不小于2时，每一个脱碳塔串联或并联；或者N不小于3时，若干个脱碳塔分组串联后再并联形成串-并联复合脱碳装置；比如采用6个脱碳塔进行6-1-3工艺流程(即6塔1塔吸附3次均压)的硅胶变压吸附脱碳处理去除CO2；
3)脱碳煤气经5A分子筛变压吸附脱杂处理以除去CO、CH4和N2等杂质气体得到纯净氢气，纯净氢气的氢含量达95％以上；
具体步骤为
脱碳煤气通过混合气输送管VI输送至脱杂装置中经5A分子筛变压吸附脱杂处理以除去CO、CH4和N2等杂质气体得到纯净氢气，脱杂装置为1个或多个脱杂塔，脱杂装置为多个脱杂塔时，脱杂塔的连接形式为串联和/或并联，即脱杂装置为N个脱杂塔时，N不小于2时，每一个脱杂塔串联或并联；或者N不小于3时，若干个脱杂塔分组串联后再并联形成串-并联复合脱杂装置；比如采用6个脱杂塔进行6-1-3工艺流程(即6塔1塔吸附3次均压)的5A分子筛变压吸附脱杂处理以除去CO、CH4和N2等杂质气体；
还可将纯净氢气经氢气输送管I输送至均压罐中均压处理，再经氢气输送管II输送至氢气加压器加压后经氢气输送管III输送至氢气储存器中储存。
实施例3：本实施例采用和实施例2的装置和方法进行炼钢转炉气制取纯氢，炼钢转炉气组分：CO 75％，H2 1.0％，CO2 6.7％，O2 0.4％，N2 17.7％，H2S 7.6mg/m3，COS11.3mg/m3，PH3 4.3mg/m3；
(1)炼钢转炉气净化流程(采用图2的气体净化装置)
炼钢转炉气经回收热量后收集在气柜内，炼钢转炉气中H2S含量很低，不需要湿法脱硫塔，处理量：5000m3/h，直接用气体加压器加压至为35kPa，进入泡沫塔进行精除尘，泡沫塔底水由循环水泵送至塔顶循环使用，精除尘后的废气进入蒸汽加热器用蒸汽加热至100～110℃，进入脱磷吸附器，用脱磷催化剂将PH3脱至0.1ppm以下；
(2)炼钢转炉气高浓度CO变换制氢流程
脱磷后的废气温度为60～70℃，与来自循环机的温度为35℃的变换气混合，进入饱和热水塔下部的饱和塔加热增湿，混合气温度达90～95℃，出塔气体根据温度计算出蒸汽量，再根据所要控制的蒸汽比计算出所需要补充的蒸汽量或用变换气成分控制蒸汽量，同时进入混合器I，混合后温度达120～130℃，然后进入热交换器I，加热至320～330℃，进入高温变换炉催化剂层，经反应后温度升高至480℃，出高温变换炉的变换气经热交换器I，将热量传给混合气后温度降至250～260℃，为了保护低温触媒，变换气进入氧化锌脱硫槽，将气体中硫化物(包括有机硫)脱至0.1ppm以下，出口温度230～250℃；
经精脱硫后变换气与中温变换炉一段需要的蒸汽一起进入混合器II，然后进入热交换器II，与中温变换炉一段出来420℃的一段变换气换热，将温度提高至300～320℃，进入中温变换炉一段触媒层，经一段反应后温度升高至420℃进入换热器II，将温度降至310℃；利用中温变换炉一段变换气中所含的水蒸汽，进入中温变换炉二段触媒层继续反应，经二段变换后的气体温度升高至320℃，经二段变换后变换气中CO体积含量下降至3.5％以下；
二段变换气进入水加热器，将热量传给热水后，二段变换气温度冷却至180～200℃，进到低温变换炉，在低变触媒层继续反应，温度上升至190～210℃，经低温变换后变换气中CO体积含量下降至0.5％以下，将低变气送往饱和热水塔上段的热水塔内，将热量传给软水，其变换气温度降至100～110℃，最后经变换气冷却塔将温度降至35℃送往下工序变压吸附装置；
变换气冷却塔底部热水用冷却水泵送往水冷却塔冷却后返回变换气冷却塔；
从饱和热水塔下部的热水用热水泵加压后送往水加热器接受热量后进入饱和热水塔上部的热水塔顶部，与变换气换热，继续提高热水温度至90～95℃，经U型管进入饱和塔，将回收的热量传给混合气，提高混合气的饱和温度，减少蒸汽用量；
(3)变换气变压吸附分离工艺
1)变换气干燥：从变换送来的变换气用煤气压缩机加压至0.8mpa(绝压)，经水分离器分离出凝结水，再经干燥器进行除去水雾后进入变压吸附装置；
2)变压吸附装置采用二段变压吸附工艺，一段变压吸附脱碳，采用6-1-3工艺流程(即6塔1塔吸附3次均压)，脱碳在脱碳塔(A、B、C、D、E、F)组合塔内进行，一段吸附剂吸附的组分主要为CO2，排出的气体为CO、CH4、N2、H2气简称为脱碳煤气；
3)脱碳煤气进入二段变压吸附；二段变压吸附脱除少量CO、CH4及多余的N2，同样用6-1-3工艺流程(即6塔1塔吸附3次均压)，吸附除杂在除杂塔(A、B、C、D、E、F)内进行，二段吸附剂吸附的组分主要为CO、CH4、N2等杂质，排出的气体为纯氢，进入均压罐，用氢气压缩机加压至15MPa，分别装入钢瓶即为氢气产品；
脱杂塔内的吸附剂用真空泵造成-0.8mPa进行再生；
转炉气变换气经分离后获取95％的氢气4400～4800m3/h，年总成本：2600～2800万元，年产值达5000～5500万元。
实施例4：本实施例采用和实施例2的装置和方法进行铁合金(硅铁(75％))炉气制取纯氢，硅铁(75％)电炉废气炉气组分：CO 77.6％，H2 4.4％，CO2 2.0％，O2 0.4％，CH40.4％,N2 15.2％，H2S 1000mg/m3，COS 15mg/m3，PH3 20mg/m3；处理量：2000m3/h；
(1)硅铁(75％)电炉废气净化流程
硅铁电炉废气中H2S含量较高，采用含PDS催化剂浓度为5～6％的碳酸钠溶液脱硫，硅铁电炉废气直接进入脱硫塔自下而上与脱硫液接触，将废气中的H2S脱至30mg/m3以下，脱硫塔底部溶液用脱硫泵加压后送往塔顶喷淋，再用煤气鼓风机加压至为35～40kPa，进入泡沫塔进行精除尘，将废气中的粉尘脱至20mg/m3以下，泡沫塔底废水由循环水泵送至塔顶循环使用，精除尘后的废气进入蒸汽加热器用蒸汽加热至100～110℃，进入脱磷吸附器，用脱磷催化剂将PH3脱至0.1ppm以下；
(2)硅铁(75％)电炉废气高浓度CO变换制氢流程
脱磷后的废气温度为60～70℃，与来自循环机的温度为35℃的变换气混合，进入饱和热水塔下部的饱和塔加热增湿，混合气温度达90～95℃，出塔气体根据温度计算出蒸汽量，再根据所要控制的蒸汽比计算出所需要补充的蒸汽量或用变换气成分控制蒸汽量，同时进入混合器I，混合后温度达120～130℃，然后进入热交换器I，加热至320～330℃，进入高温变换炉催化剂层，经反应后温度升高至480℃，出高温变换炉的变换气经热交换器I，将热量传给混合气后温度降至250～260℃，为了保护低温触媒，变换气进入氧化锌脱硫槽，将气体中硫化物(包括有机硫)脱至0.1ppm以下，出口温度230～250℃；
经精脱硫后变换气与中温变换炉一段需要的蒸汽一起进入混合器II，然后进入热交换器II，与中温变换炉一段出来420℃的一段变换气换热，将温度提高至300～320℃，进入中温变换炉一段触媒层，经一段反应后温度升高至420℃进入换热器II，将温度降至310℃；利用中温变换炉一段变换气中所含的水蒸汽，进入中温变换炉二段触媒层继续反应，经二段变换后的气体温度升高至320℃，经二段变换后变换气中CO体积含量下降至3.5％以下；
二段变换气进入水加热器，将热量传给热水后，二段变换气温度冷却至180～200℃，进到低温变换炉，在低变触媒层继续反应，温度上升至190～210℃，经低温变换后变换气中CO体积含量下降至0.5％以下，将低变气送往饱和热水塔上段的热水塔内，将热量传给软水，其变换气温度降至100～110℃，最后经变换气冷却塔将温度降至35℃送往下工序变压吸附装置；
变换气冷却塔底部热水用冷却水泵送往水冷却塔冷却后返回变换气冷却塔；
从饱和热水塔下部的热水用热水泵加压后送往水加热器接受热量后进入饱和热水塔上部的热水塔顶部，与变换气换热，继续提高热水温度至90～95℃，经U型管进入饱和塔，将回收的热量传给混合气，提高混合气的饱和温度，减少蒸汽用量；
(3)变换气变压吸附分离工艺
1)变换气干燥：从变换送来的变换气用煤气压缩机加压至0.8mpa(绝压)，经水分离器分离出凝结水，再经干燥器进行除去水雾后进入变压吸附装置；
2)变压吸附装置采用二段变压吸附工艺，一段变压吸附脱碳，采用6-1-3工艺流程(即6塔1塔吸附3次均压)，脱碳在脱碳塔(A、B、C、D、E、F)组合塔内进行，一段吸附剂吸附的组分主要为CO2，排出的气体为CO、CH4、N2、H2气简称为脱碳煤气；
3)脱碳煤气进入二段变压吸附；二段变压吸附脱除少量CO、CH4及多余的N2，同样用6-1-3工艺流程(即6塔1塔吸附3次均压)，吸附除杂在除杂塔(A、B、C、D、E、F)内进行，二段吸附剂吸附的组分主要为CO、CH4、N2等杂质，排出的气体为纯氢，进入均压罐，用氢气压缩机加压至15MPa，分别装入钢瓶即为氢气产品；
脱杂塔内的吸附剂用真空泵造成-0.8mPa进行再生；
硅铁废气经分离后获取95％的氢气1700～1800m3/h，年总成本：960～1100万元，年产值达1900～2000万元。
实施例5：本实施例采用和实施例2的装置和方法进行电石炉气制取纯氢，在电石生产中，密闭电石炉每吨电石产生炉气400Nm3，一台容量为25500KVA的密闭电石炉炉气量约2500Nm3/h，电石炉气组分：CO 83.1％、H2 7％、CO22.4％、O2、0.5％、N2 7％、杂质组分HCN100～376.2mg/m3，COS 80～168.2mg/m3，H2S 0.5～1.5g/m3，PH3 0.05～0.1mg/m3；
(1)电石炉气净化流程
电石炉气中H2S含量较高，采用含PDS催化剂浓度为5～6％的碳酸钠溶液脱硫，电石炉气直接进入脱硫塔自下而上与脱硫液接触，将废气中的H2S脱至30mg/m3以下，脱硫塔底部溶液用脱硫泵加压后送往塔顶喷淋，再用煤气鼓风机加压至为35～40kPa，进入泡沫塔进行精除尘，将废气中的粉尘脱至20mg/m3以下，泡沫塔底废水由循环水泵送至塔顶循环使用，精除尘后的电石炉气进入蒸汽加热器用蒸汽加热至100～110℃，进入脱磷吸附器，用脱磷催化剂将PH3脱至0.1ppm以下，在脱磷的同时脱除HCN，将HCN脱至0.1ppm以下；
(2)电石炉气高浓度CO变换制氢流程
脱磷后的废气温度为60～70℃，与来自循环机的温度为35℃的变换气混合，进入饱和热水塔下部的饱和塔加热增湿，混合气温度达90～95℃，出塔气体根据温度计算出蒸汽量，再根据所要控制的蒸汽比计算出所需要补充的蒸汽量或用变换气成分控制蒸汽量，同时进入混合器I，混合后温度达120～130℃，然后进入热交换器I，加热至320～330℃，进入高温变换炉催化剂层，经反应后温度升高至480℃，出高温变换炉的变换气经热交换器I，将热量传给混合气后温度降至250～260℃，为了保护低温触媒，变换气进入氧化锌脱硫槽，将气体中硫化物(包括有机硫)脱至0.1ppm以下，出口温度230～250℃；
经精脱硫后变换气与中温变换炉一段需要的蒸汽一起进入混合器II，然后进入热交换器II，与中温变换炉一段出来420℃的一段变换气换热，将温度提高至300～320℃，进入中温变换炉一段触媒层，经一段反应后温度升高至420℃进入换热器II，将温度降至310℃；利用中温变换炉一段变换气中所含的水蒸汽，进入中温变换炉二段触媒层继续反应，经二段变换后的气体温度升高至320℃，经二段变换后变换气中CO体积含量下降至3.5％以下；
二段变换气进入水加热器，将热量传给热水后，二段变换气温度冷却至180～200℃，进到低温变换炉，在低变触媒层继续反应，温度上升至190～210℃，经低温变换后变换气中CO体积含量下降至0.5％以下，将低变气送往饱和热水塔上段的热水塔内，将热量传给软水，其变换气温度降至100～110℃，最后经变换气冷却塔将温度降至35℃送往下工序变压吸附装置；
变换气冷却塔底部热水用冷却水泵送往水冷却塔冷却后返回变换气冷却塔；
从饱和热水塔下部的热水用热水泵加压后送往水加热器接受热量后进入饱和热水塔上部的热水塔顶部，与变换气换热，继续提高热水温度至90～95℃，经U型管进入饱和塔，将回收的热量传给混合气，提高混合气的饱和温度，减少蒸汽用量；
(3)变换气变压吸附分离工艺
1)变换气干燥：从变换送来的变换气用煤气压缩机加压至0.8mpa(绝压)，经水分离器分离出凝结水，再经干燥器进行除去水雾后进入变压吸附装置；
2)变压吸附装置采用二段变压吸附工艺，一段变压吸附脱碳，采用6-1-3工艺流程(即6塔1塔吸附3次均压)，脱碳在脱碳塔(A、B、C、D、E、F)组合塔内进行，一段吸附剂吸附的组分主要为CO2，排出的气体为CO、CH4、N2、H2气简称为脱碳煤气；
3)脱碳煤气进入二段变压吸附；二段变压吸附脱除少量CO、CH4及多余的N2，同样用6-1-3工艺流程(即6塔1塔吸附3次均压)，吸附除杂在除杂塔(A、B、C、D、E、F)内进行，二段吸附剂吸附的组分主要为CO、CH4、N2等杂质，排出的气体为纯氢，进入均压罐，用氢气压缩机加压至15MPa，分别装入钢瓶即为氢气产品；
脱杂塔内的吸附剂用真空泵造成-0.8mPa进行再生；
电石炉气经分离后获取95％的氢气2400～2500m3/h，年总成本：1400～1500万元，年产值达2800～3000万元。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种工业废气制取氢气的方法，其特征在于：具体步骤为：
(1)将工业废气进行净化处理得到工业净化废气；
所述净化处理的具体方法为：
1)若工业废气的H2S气体含量高于30mg/m3，将工业废气的H2S气体脱除至H2S气体含量不高于30mg/m3得到工业脱硫废气；若工业废气的H2S气体含量不高于30mg/m3，则工业废气为工业脱硫废气；
2)将工业脱硫废气加压并进行除尘处理至粉尘含量不高于20mg/m3得到工业除尘废气；
3)将工业除尘废气加热至温度为100～110℃，再进行催化脱磷脱HCN处理得到工业净化废气；
(2)将工业净化废气进行CO变换制氢处理得到含氢混合气；
所述CO变换制氢处理的具体方法为：
1)将工业净化废气与变换气混合至CO体积含量为50～55％得到混合气A，混合气A升温至温度为320～330℃，在温度为480～500℃条件下，混合气A高温催化制氢反应至CO体积含量为18～22％得到含氢混合气B；
2)含氢混合气B降温至温度为420～440℃，含氢混合气B进行一段中温催化制氢反应得到含氢混合气C，含氢混合气C降温至温度为310～320℃，含氢混合气C进行二段中温催化制氢反应至CO体积含量高于0.5％且不高于3.5％得到含氢混合气D；
3)含氢混合气D降温至温度为190～220℃，含氢混合气D进行低温催化制氢反应至CO体积含量不高于0.5％，冷却至温度为35～50℃得到含氢混合气；
(3)将含氢混合气进行变压吸附分离纯化处理得到纯净氢气；
所述变压吸附分离纯化处理的具体方法为：
1)含氢混合气加压分离液体水，再干燥除雾处理得到无水含氢混合气；
2)无水含氢混合气经变压吸附脱碳处理得到脱碳煤气；
3)脱碳煤气经变压吸附脱杂处理得到纯净氢气。
2.一种如权利要求1所述工业废气制取氢气的方法所使用的制取装置，其特征在于：包括废气净化装置、CO变换制氢气装置和氢气纯化装置，废气净化装置通过净化气体管道与CO变换制氢气装置连通，CO变换制氢气装置通过混合气输送管I与氢气纯化装置连通；
废气净化装置包括气柜(1)、脱硫塔(2)、气体加压器I(4)、泡沫塔(5)、蒸汽加热器(7)、脱磷吸附器(8)，工业废气进气管与气柜(1)的气体入口端连通，气柜(1)的气体出口端与气体加压器I(4)的气体入口连通，气体加压器I(4)的气体出口通过废气管道III与泡沫塔(5)底部的气体入口连通，泡沫塔(5)顶部的气体出口通过废气管道IV与蒸汽加热器(7)底部的气体入口连通，蒸汽加热器(7)顶部的气体出口通过废气管道V与脱磷吸附器(8)的顶部气体入口连通，蒸汽输送管I与蒸汽加热器(7)顶部的蒸汽入口连通，蒸汽加热器(7)底部的排水口外接热水管I，脱磷吸附器(8)的气体出口通过净化气体管道与CO变换制氢气装置的进气端连通。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：废气净化装置还包括脱硫塔(2)、脱硫泵(3)、循环水泵(6)，气柜(1)的气体出口端通过废气管道I与脱硫塔(2)底部的气体入口连通，脱硫塔(2)顶部气体出口通过废气管道II与气体加压器I(4)的气体入口连通；脱硫塔(2)底部的液体出口通过输液管I与脱硫泵(3)连通，脱硫泵(3)的液体出口通过输液管II与脱硫塔(2)中部和顶部的脱硫液喷头连通；泡沫塔(5)底部的液体出口通过输液管III与循环水泵(6)连通，循环水泵(6)的液体出口通过输液管IV与循环水泵(6)顶部的水喷头连通。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：CO变换制氢气装置包括饱和热水塔(9)、混合器I(10)、换热器I(11)、高温变换炉(12)、精脱硫槽(13)、混合器II(14)、换热器II(15)、中温变换炉(16)、水加热器(17)、低温变换炉(18)、变换气冷却塔(19)、水冷却塔(23)，饱和热水塔(9)包括饱和热水塔腔体I和饱和热水塔腔体II，饱和热水塔腔体I位于饱和热水塔腔体II正上方，饱和热水塔腔体I通过热水管I与饱和热水塔腔体II连通；中温变换炉(16)包括中温变换腔I和中温变换腔II，中温变换腔I位于中温变换腔II的正上方且中温变换腔I和中温变换腔II不连通；
废气净化装置的气体出口通过净化气体管道与饱和热水塔(9)的饱和热水塔腔体II的气体入口连通，饱和热水塔(9)的饱和热水塔腔体II的气体出口通过变换气输送管I与混合器I(10)的气体入口连通，蒸汽输送管II与混合器I(10)的气体入口连通，混合器I(10)顶部的混合气出口通过混合气输送管II与换热器I(11)底部的气体入口连通，换热器I(11)顶部的气体出口通过换热气输送管I与高温变换炉(12)顶部的气体入口连通，高温变换炉(12)底部的气体出口通过变换气管道I与换热器I(11)顶部的气体入口连通，换热器I(11)底端的气体出口通过换热气输送管II与精脱硫槽(13)顶部的气体入口连通，精脱硫槽(13)底部的气体出口通过脱硫气输送管与混合器II(14)的气体入口连通，蒸汽输送管III与混合器II(14)的气体入口连通，混合器II(14)的顶部的混合气出口通过混合气输送管III与换热器II(15)底部的气体入口连通，换热器II(15)顶部的气体出口通过换热气输送管III与中温变换炉(16)的中温变换腔I顶部的气体入口连通，中温变换炉(16)的中温变换腔I的气体出口通过变换气管道II与换热器II(15)顶部的气体入口连通，换热器II(15)底部的气体出口通过换热气输送管IV与中温变换炉(16)的中温变换腔II的气体入口连通，中温变换炉(16)的中温变换腔II的气体出口通过变换气管道III与水加热器(17)的底部气体入口连通，水加热器(17)的热水出口通过热水管II与饱和热水塔(9)的饱和热水塔腔体I的热水入口连通，饱和热水塔(9)的饱和热水塔腔体II的底部出水口通过排水管I与水加热器(17)顶部的进水口连通，水加热器(17)顶部的气体出口通过换热气输送管V与低温变换炉(18)顶部气体入口连通，低温变换炉(18)底部的气体出口通过变换气管道IV与饱和热水塔(9)的饱和热水塔腔体I的底部气体入口连通，饱和热水塔(9)的饱和热水塔腔体I的顶部气体入口通过变换气输送管II与换气冷却塔(19)底部气体入口连通，换气冷却塔(19)底部的出水口通过排水管II与水冷却塔(23)顶部进水口连通，水冷却塔(23)底部排水口通过排水管III与换气冷却塔(19)顶部入水口连通，换气冷却塔(19)顶部气体出口分别通过换热气输送管VI、混合气输送管I与饱和热水塔(9)的饱和热水塔腔体II的底部进气口和氢气纯化装置连通。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：CO变换制氢气装置还包括热水泵(20)、循环机(21)和冷却水泵(22)，热水泵(20)设置在排水管I上，循环机(21)设置在换热气输送管VI上，冷却水泵(22)设置在排水管II上。
6.根据权利要求4所述的一种工业废气制取氢气的方法所使用的制取装置，其特征在于：氢气纯化装置包括气体加压装置(24)、水分离器(25)、气体干燥装置(26)、脱碳装置(27)、脱杂装置(28)，CO变换制氢气装置通过混合气输送管I与气体加压装置(24)的气体入口连通，气体加压装置(24)通过气液输送管与水分离器(25)的底部入口连通，水分离器(25)的顶部气体出口通过混合气输送管IV与气体干燥装置(26)的顶部气体入口连通，气体干燥装置(26)的底部气体出口通过混合气输送管V与脱碳装置(27)的底部气体入口连通，脱碳装置(27)的顶部气体出口通过混合气输送管VI与脱杂装置(28)的底部气体入口连通，脱杂装置(28)的顶部气体出口外接氢气收集装置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：氢气收集装置包括均压罐(29)、氢气加压器(30)、氢气储存器(31)，脱杂装置(28)的顶部气体出口通过氢气输送管I与均压罐(29)的顶部气体入口连通，均压罐(29)的底部气体出口通过氢气输送管II与氢气加压器(30)的入口连通，氢气加压器(30)的气体出口通过氢气输送管III与氢气储存器(31)连通。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：脱杂装置(28)外接真空装置(32)，气体加压装置(24)为1个或多个气体加压器，气体加压装置(24)为多个气体加压器时，气体加压器的连接形式为串联和/或并联；气体干燥装置(26)为1个或多个气体干燥器，气体干燥装置(26)为多个气体干燥器时，气体干燥器的连接形式为串联和/或并联；脱碳装置(27)为1个或多个脱碳塔，脱碳装置(27)为多个脱碳塔时，脱碳塔的连接形式为串联和/或并联；脱杂装置(28)为1个或多个脱杂塔，脱杂装置(28)为多个脱杂塔时，脱杂塔的连接形式为串联和/或并联。
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