吸附干燥器的設(shè)計(jì)

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1、吸附干燥器的設(shè)計(jì)吳彥敏,《氣體純化》,1983年6月第1版吸附干燥，是工業(yè)氣體達(dá)到高度干燥的主要要方法之一。吸附干燥器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，常用的吸附干燥劑有硅膠、活性氣化鋁和分子篩等。吸附干燥的方法可分為變壓吸附干燥和變溫吸附干燥兩種類(lèi)型。一、變溫吸附干燥器（一）變溫吸附干燥器的選擇選擇吸附干燥器，主要根據(jù)：（一）原料氣的含水量和要求氣體的干燥程度；（二）采用間歇或連續(xù)工作的方式；（三）再生加熱方法；以及（四）吸附劑的冷卻方法等而有所不同。分別介紹如下：1．根據(jù)原科氣的含水量和要求氣體的干燥程度選擇如果原料氣體

2、含水量較高氣體干燥程度要求不高時(shí)宜用硅膠吸附器；如果原料氣含水量較低(露點(diǎn)低于10℃)，氣體干燥程度要求較高時(shí)可用分子篩吸附器；如果原料氣含水量較高，要求氣體干燥程度亦較高時(shí)，可用硅膠吸附器作為前級(jí)干燥，用分子篩吸附器作為后級(jí)干燥也可用冷凝干燥冷凍器作為前級(jí)干燥，分子篩吸附器作為后級(jí)干燥。2．根據(jù)間歇工作或連續(xù)工作方式選擇如果吸附干燥器可以間歇工作，則只需采用一個(gè)吸附干燥器，根據(jù)氣體處理量和間歇工作的周期確定吸附劑用量。如果吸附干燥器需要連續(xù)工作，可用二個(gè)吸附干燥器交替工作(即一個(gè)吸附于燥器工作，另一個(gè)再生)。按

3、氣體的處理量、含水量、再生加熱和冷卻所需時(shí)間，確定吸附劑用量和切換周期。3．根據(jù)吸附干燥器再生加熱方法選擇小型吸附干燥器可用電阻加熱器直接加熱、減壓再生。氣體處理量較大時(shí)吸附干燥器大都采用載熱氣體加熱再生。用載熱氣體加熱再生的工藝流程如下：1)循環(huán)氣體再生如圖7-19所示，用氣體循環(huán)泵2把循環(huán)氣送入電加熱器5加熱后，進(jìn)入吸附干燥器進(jìn)行再生處理。再生氣體通過(guò)水冷卻器3冷卻干燥，使氣體能循環(huán)使用。此種再生工藝流程，常用于常壓吸附干燥裝置的再生。由于再生氣含水量較高吸附劑再生的殘余含水量亦較高。2)部分產(chǎn)品氣再生27如

4、圖7-20所示，用部分干燥的產(chǎn)品氣通過(guò)電加熱器送入吸附干燥器進(jìn)行再生處理。然后，再生氣體返回原料氣罐或放空。此種再生工藝流程適用于壓力吸附干燥器。當(dāng)再生氣體出口的壓力大于原料氣罐中原料氣體的壓力時(shí)，再生氣體才能返回原料氣罐。吸附干燥器處理的氣體量，應(yīng)相當(dāng)于所需純化干燥的氣體量加上再生氣用量。3)部分原料氣再生如圖7-21所示，部分原料氣經(jīng)輔助干燥器5吸附干燥．經(jīng)電加熱器6加熱后，經(jīng)四通閥8送吸附干燥器7進(jìn)行再生處理。再生氣經(jīng)四通閥4、冷卻器3和氣水分離器2后，與經(jīng)減壓閥1的原料氣重新匯合一起進(jìn)入吸附干燥器9。此法

5、適用于壓力純化干燥裝置，采用減壓閥1進(jìn)行調(diào)節(jié)使減壓閥前后壓力差大于再生氣體通過(guò)四通閥、輔助干燥器、電加熱器、吸附干燥器和水冷卻器等所產(chǎn)生的壓力降。才能使再生氣與原料氣重新匯合。由于再生時(shí)不采用氣體循環(huán)泵，故維護(hù)、操作簡(jiǎn)單、安全可靠。274.根據(jù)吸附劑再生后冷卻方法選擇采用自然冷卻的方法最為簡(jiǎn)單，但冷卻時(shí)間較長(zhǎng)。采用強(qiáng)制氣流冷卻，必須嚴(yán)格控制強(qiáng)制氣流的干燥度。否則吸附劑在吹冷過(guò)程中會(huì)因吸濕而影響吸附干燥器的干燥效果。（二）變溫吸附干燥器的工藝計(jì)算吸附干燥器的工藝計(jì)算可根據(jù)氣體的處理量、初始含水量、氣體要求的干燥程度

6、和所選用的吸附劑的吸附容量進(jìn)行計(jì)算，求出所需吸附劑的用量，再確定吸附干燥器結(jié)構(gòu)尺寸。1．吸附劑動(dòng)態(tài)吸附量吸附劑的吸附容量值，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，應(yīng)在動(dòng)態(tài)條件下試驗(yàn)測(cè)得吸附轉(zhuǎn)效值。如圖7-22所示采用吸附柱長(zhǎng)l000毫米入口氣體溫度為25℃，氣體相對(duì)濕度為10%，氣體線速度為0.5m/s。試驗(yàn)測(cè)得5A分子篩吸附轉(zhuǎn)效點(diǎn)的吸附量為15%，氣體干燥度為露點(diǎn)-96℃。硅膠的吸附轉(zhuǎn)效點(diǎn)吸附量為8%，氣體干燥度露點(diǎn)-68℃?；钚匝趸X的吸附轉(zhuǎn)效點(diǎn)吸附量為12%，氣體干燥度據(jù)點(diǎn)-75℃。吸附劑的動(dòng)態(tài)吸附量和氣體干燥度，與下列因素有關(guān)：1)

7、與吸附劑床層高度有關(guān)(更確切地說(shuō)，應(yīng)和氣體與吸附劑接觸時(shí)間或空間、速度有關(guān))。表7-5列出吸附干燥器高度不同時(shí)的數(shù)據(jù)，由表可知，隨著吸附柱高度增加，氣體與吸附劑接觸時(shí)間增加，吸附容量的變化不大，氣體干燥度有比較明顯的提高。27表7-5所得數(shù)據(jù)的試驗(yàn)條件是吸附劑柱高16cm，內(nèi)徑2cm，溫度15℃，采用的吸附劑為5A分于篩28g(37.5ml)，氣體速度3.8cm/s。3)與吸附溫度有關(guān)。表7-7列出吸附溫度不同時(shí)的數(shù)據(jù)，其試驗(yàn)條件是吸附劑柱高16cm，內(nèi)徑2cm，吸附劑采用5A分子篩28g(37.5ml)，入口氣

8、體的露點(diǎn)10℃，氣體速度3.8cm/s。由表7-7可訊吸附溫度降低有利于吸附容量的增加。4)與氣體速度有關(guān)。表7-8為氣體速度不同時(shí)通過(guò)試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)。試驗(yàn)的條件是吸附劑拄高14cm，內(nèi)徑3cm，溫度50℃，吸附劑采用分子篩60克(74毫升)，入口氣體露點(diǎn)13℃。由表7-8可知，氣體速度越小，氣體干燥度高。5)與吸附劑再生程度有關(guān)。吸附劑的再生程度，主要決定于再生氣體的干