【壓縮機(jī)網(wǎng)】吸附式干燥機(jī)是一種利用吸附劑（如活性氧化鋁、硅膠、分子篩等）吸附水分來降低壓縮空氣中水分含量的設(shè)備。其原理是利用吸附劑的吸附特性，將壓縮空氣通過吸附劑層，水分子被吸附劑吸附，得到干燥的空氣。

　　再生型吸附式干燥機(jī)可以分為無熱再生吸附式干燥機(jī)和有熱再生吸附式干燥機(jī)。無熱再生吸附式干燥機(jī)利用干燥后的一部分空氣（稱為再生氣）減壓膨脹至大氣壓，使膨脹空氣變得更加干燥，然后讓它流過未接通氣流的需再生的干燥劑層，干燥的再生氣吸出干燥劑里的水分，將其帶出干燥器來達(dá)到脫濕的目的。而有熱再生吸附式干燥機(jī)則是通過“溫度變化”來達(dá)到干燥效果，需要加熱干燥劑以脫去吸附的水分。

　　此外，吸附式干燥機(jī)還可以根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域和壓縮空氣的質(zhì)量要求，采用多種類型的吸附劑和工藝流程，以滿足不同的需求。例如，雙塔吸附式干燥機(jī)可以同時進(jìn)行吸附和再生，從而連續(xù)提供干燥的壓縮空氣；變壓吸附式干燥機(jī)則可以利用壓力變化來控制吸附和再生過程，從而實現(xiàn)高效的空氣干燥。

　　一、吸附劑吸附狀態(tài)分析

　　我們以BASF的F-200活性氧化鋁為例進(jìn)行系列數(shù)據(jù)分析。

　　我們通過吸干機(jī)的設(shè)計計算書，統(tǒng)一按8S接觸時間來填充吸附劑，計算過程如下圖。因涉及計算過程復(fù)雜，不同的計算公式及填充方式的選用，會有略微不同的計算結(jié)果，這里做出的計算僅供參考可作為設(shè)計方向分析依據(jù)，不能作為最終設(shè)計依據(jù)。計算方式在筆者文章《如何設(shè)計一臺吸干機(jī)（熱再生型）的排氣露點(diǎn)》里有講述，計算了大部分常用條件的數(shù)據(jù)。

　　1.不同入口壓力及溫度條件下，吸附床層最終溫度：

　　2.不同入口壓力及溫度條件下，吸附床層最終第二相對濕度（吸附狀態(tài)下空氣濕度）：

　　3.不同入口壓力及溫度條件下，吸附床層理論最大吸附容量（不含再生劣化、殘余等）：

　　以上理論吸附容量未減去吸附劑設(shè)計壽命內(nèi)的劣化及再生條件下的水分殘余，不是理論的動態(tài)吸附容量。

　　以上計算結(jié)果，45℃入口條件下，因8S接觸時間的填充量不能滿足4小時單塔循環(huán)了，故此溫度下設(shè)計周期調(diào)整為3小時單塔吸附。

　　由上述數(shù)據(jù)，我們可以看到，無論壓力是多少，過高的吸附溫度都對干燥機(jī)的設(shè)計不利，會導(dǎo)致在功耗過高、露點(diǎn)差等。建議入口溫度控制到38℃以內(nèi)，若現(xiàn)場不能滿足，需增加前置冷卻器或預(yù)冷機(jī)。

　　而對于低壓（壓力≤0.5MPaG）系統(tǒng)，只要是壓縮機(jī)采用常規(guī)的冷卻水或者空冷，熱再生吸干機(jī)均建議增加前置冷凍水冷卻器或預(yù)冷機(jī)組。

　　以上數(shù)據(jù)是基于F-200活性氧化鋁320-360m2/g的比表面積，而國產(chǎn)吸附劑實測數(shù)據(jù)介于280～300m2/g之間。此數(shù)據(jù)不僅影響吸附容量，還影響在同樣的接觸時間下，吸附劑的吸附效率，即最終干燥深度。以上數(shù)據(jù)在實際應(yīng)用中需要修正，修正數(shù)值可參考每個廠家的實測應(yīng)用數(shù)據(jù)。

　　二、吸附劑加熱再生狀態(tài)分析

　　本章主要分析吸附劑的加熱再生狀態(tài)。再生條件下能到達(dá)一個什么樣的露點(diǎn)，其實是四個點(diǎn)的水蒸氣分壓的平衡問題。

　　·吸附床層溫度下飽和水蒸氣分壓P0

　　·吸附出口露點(diǎn)溫度下水蒸氣分壓P

　　·再生氣露點(diǎn)溫度下水蒸氣分壓P1

　　·再生氣加熱溫度下飽和水蒸氣分壓P2

　　在再生過程中這四個值需要達(dá)到一個平衡狀態(tài)，即

　　P=P0*P2/P1*E(E為再生系數(shù)，在不同的再生溫度下取不同的常數(shù)值，E=1為再生經(jīng)濟(jì)與否的分界線)

　　若我們轉(zhuǎn)換下上述公式則為：

　　P/P0=P1/P2*E

　　P/P0=ФL--吸附狀態(tài)下相對濕度（低溫狀態(tài)）

　　P1/P2=ФH--再生狀態(tài)下相對濕度（高溫狀態(tài)），所以我們可以認(rèn)為這是一種吸附與再生狀態(tài)的平衡，李大明老師在西安超濾官網(wǎng)也曾做過相關(guān)論述。

　　而此時我們根據(jù)ФH及ФL的意義可以得到另外一種簡易計算方式，根據(jù)吸附平衡與水分殘余曲線來直接判斷再生過程所能達(dá)到的露點(diǎn)溫度。與文章《壓縮熱設(shè)備是否需要加熱器》里面相同的計算方式，我們以德國超濾近二十年前的資料——壓縮熱吸附式干燥機(jī)舉例說明，此法最早見于1964年《分子篩》一書。

　　根據(jù)實際應(yīng)用推測，上圖為硅膠吸附劑，冷卻水溫度25℃條件下，四個點(diǎn)（紅色數(shù)字），在設(shè)計條件下，已知：

　　無油螺桿排氣溫度150℃；

　　再生氣露點(diǎn)溫度約60℃；

　　吸附狀態(tài)下，吸附進(jìn)氣溫度約35℃；

　　我們可以用簡易算法推算出此時壓縮熱設(shè)備的排氣露點(diǎn)溫度約為-22℃～-25℃。此法的前提還是需要吸附劑廠家提供對應(yīng)的吸附劑平衡曲線。

　　另外，我們可以整理出一個完整的計算公式，再與吸附平衡曲線對比，數(shù)據(jù)基本一致（有小數(shù)點(diǎn)附近的偏差）。E為內(nèi)插值，作為已有經(jīng)驗數(shù)據(jù)修正使用。

　　根據(jù)上述表格，我們對三級等比壓縮的離心機(jī)有如下結(jié)果。下圖為標(biāo)準(zhǔn)工況下，壓縮熱設(shè)備再生溫度與排氣露點(diǎn)的關(guān)系表（理論推薦值，不代表實際測試值，實際測試值與理論略有偏差）。

　　以上工況為采用三級等比壓縮的離心機(jī)，不含無油螺桿機(jī)。因為無油螺桿排氣的壓力露點(diǎn)比離心機(jī)高出約10℃，含濕量增加較多，不利于普通壓縮熱零氣耗做較低的露點(diǎn)設(shè)計，若采用干氣增壓加熱，可做低露點(diǎn)設(shè)計。

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