吸附式干燥机吸附剂应用分析
【买空压机网】吸附式干燥机是一种利用吸附剂（如活性氧化铝、硅胶、分子筛等）吸附水分来降低压缩空气中水分含量的设备。其原理是利用吸附剂的吸附特性，将压缩空气通过吸附剂层，水分子被吸附剂吸附，得到干燥的空气。
再生型吸附式干燥机可以分为无热再生吸附式干燥机和有热再生吸附式干燥机。无热再生吸附式干燥机利用干燥后的一部分空气（称为再生气）减压膨胀至大气压，使膨胀空气变得更加干燥，然后让它流过未接通气流的需再生的干燥剂层，干燥的再生气吸出干燥剂里的水分，将其带出干燥器来达到脱湿的目的。而有热再生吸附式干燥机则是通过“温度变化”来达到干燥效果，需要加热干燥剂以脱去吸附的水分。
此外，吸附式干燥机还可以根据应用领域和压缩空气的质量要求，采用多种类型的吸附剂和工艺流程，以满足不同的需求。例如，双塔吸附式干燥机可以同时进行吸附和再生，从而连续提供干燥的压缩空气；变压吸附式干燥机则可以利用压力变化来控制吸附和再生过程，从而实现高效的空气干燥。
一、吸附剂吸附状态分析
我们以BASF的F-200活性氧化铝为例进行系列数据分析。
我们通过吸干机的设计计算书，统一按8S接触时间来填充吸附剂，计算过程如下图。因涉及计算过程复杂，不同的计算公式及填充方式的选用，会有略微不同的计算结果，这里做出的计算仅供参考可作为设计方向分析依据，不能作为最终设计依据。计算方式在笔者文章《如何设计一台吸干机（热再生型）的排气露点》里有讲述，计算了大部分常用条件的数据。
1.不同入口压力及温度条件下，吸附床层最终温度：
2.不同入口压力及温度条件下，吸附床层最终第二相对湿度（吸附状态下空气湿度）：
3.不同入口压力及温度条件下，吸附床层理论最大吸附容量（不含再生劣化、残余等）：
以上理论吸附容量未减去吸附剂设计寿命内的劣化及再生条件下的水分残余，不是理论的动态吸附容量。
以上计算结果，45℃入口条件下，因8S接触时间的填充量不能满足4小时单塔循环了，故此温度下设计周期调整为3小时单塔吸附。
由上述数据，我们可以看到，无论压力是多少，过高的吸附温度都对干燥机的设计不利，会导致在功耗过高、露点差等。建议入口温度控制到38℃以内，若现场不能满足，需增加前置冷却器或预冷机。
而对于低压（压力≤0.5MPaG）系统，只要是压缩机采用常规的冷却水或者空冷，热再生吸干机均建议增加前置冷冻水冷却器或预冷机组。
以上数据是基于F-200活性氧化铝320-360m2/g的比表面积，而国产吸附剂实测数据介于280～300m2/g之间。此数据不仅影响吸附容量，还影响在同样的接触时间下，吸附剂的吸附效率，即最终干燥深度。以上数据在实际应用中需要修正，修正数值可参考每个厂家的实测应用数据。
二、吸附剂加热再生状态分析
本章主要分析吸附剂的加热再生状态。再生条件下能到达一个什么样的露点，其实是四个点的水蒸气分压的平衡问题。
·吸附床层温度下饱和水蒸气分压P0
·吸附出口露点温度下水蒸气分压P
·再生气露点温度下水蒸气分压P1
·再生气加热温度下饱和水蒸气分压P2
在再生过程中这四个值需要达到一个平衡状态，即
P=P0*P2/P1*E(E为再生系数，在不同的再生温度下取不同的常数值，E=1为再生经济与否的分界线)
若我们转换下上述公式则为：
P/P0=P1/P2*E
P/P0=ФL--吸附状态下相对湿度（低温状态）
P1/P2=ФH--再生状态下相对湿度（高温状态），所以我们可以认为这是一种吸附与再生状态的平衡，李大明老师在西安超滤官网也曾做过相关论述。
而此时我们根据ФH及ФL的意义可以得到另外一种简易计算方式，根据吸附平衡与水分残余曲线来直接判断再生过程所能达到的露点温度。与文章《压缩热设备是否需要加热器》里面相同的计算方式，我们以德国超滤近二十年前的资料——压缩热吸附式干燥机举例说明，此法最早见于1964年《分子筛》一书。
根据实际应用推测，上图为硅胶吸附剂，冷却水温度25℃条件下，四个点（红色数字），在设计条件下，已知：
无油螺杆排气温度150℃；
再生气露点温度约60℃；
吸附状态下，吸附进气温度约35℃；
我们可以用简易算法推算出此时压缩热设备的排气露点温度约为-22℃～-25℃。此法的前提还是需要吸附剂厂家提供对应的吸附剂平衡曲线。
另外，我们可以整理出一个完整的计算公式，再与吸附平衡曲线对比，数据基本一致（有小数点附近的偏差）。E为内插值，作为已有经验数据修正使用。
根据上述表格，我们对三级等比压缩的离心机有如下结果。下图为标准工况下，压缩热设备再生温度与排气露点的关系表（理论推荐值，不代表实际测试值，实际测试值与理论略有偏差）。
以上工况为采用三级等比压缩的离心机，不含无油螺杆机。因为无油螺杆排气的压力露点比离心机高出约10℃，含湿量增加较多，不利于普通压缩热零气耗做较低的露点设计，若采用干气增压加热，可做低露点设计。
以上为正文!
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