上一課：空壓機(jī)100課之032：吸附式干燥機(jī)的基礎(chǔ)知識（二）

本文以主流的“變壓吸附式”干燥機(jī)為例進(jìn)行講解。

“吸附”原理一致，“脫附再生”流程有所區(qū)別。從而大致形成以下幾種常見類型：

● 無熱吸附式——使用一部分經(jīng)過干燥后的壓縮空氣，經(jīng)降壓后吹掃吸附劑，實現(xiàn)吸附劑“再生”；

● 微熱吸附式——與無熱吸附式的區(qū)別在于，用于吹掃的壓縮空氣經(jīng)過電加熱器進(jìn)行了加熱；

● 鼓風(fēng)吸附式——與微熱吸附式不同點在于，不再使用壓縮空氣，而是通過鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)的方式；

● 壓縮熱吸附式——與鼓風(fēng)吸附式不同在于，加熱使用回收空壓機(jī)壓縮過程中產(chǎn)生的熱能。

變壓吸附（Pressure Swing Adsorption）原理

吸附對于同一被吸附氣體（吸附質(zhì)）來說：溫度越低，壓力越高，吸附量越大，反之，溫度越高，壓力越低，則吸附量越小。

因此，氣體的吸附分離方法，通常采用變溫吸附或變壓吸附兩種（制氧制氮工藝也用到此變壓吸附法） 。

如果溫度不變，在加壓的情況下吸附劑將吸附，減壓時脫附，此稱為變壓吸附（PSA）。

簡單來說，對于吸附式干燥機(jī)，當(dāng)壓縮空氣流經(jīng)吸附劑，吸附劑將吸附壓縮空氣中的大量水蒸氣，當(dāng)降低壓縮空氣的壓力時，吸附劑吸附能力將降低，原來吸附在吸附劑中的水分被排出。

利用以上原理，使用必要的機(jī)械電氣裝置實現(xiàn)以下流程即可：使壓縮空氣交替流經(jīng)A、B兩個充滿吸附劑的干燥罐，即一個罐體在高分壓(工作壓力)狀態(tài)下吸附水蒸汽時，另一個罐體在低分壓(接近大氣壓)下解析，然后按設(shè)定的時間程序切換。

這就是變壓吸附式干燥機(jī)的基本工作原理。

* 雖然“吸附再生”時，有些種類的吸附式干燥機(jī)會加熱“再生”氣源，有變溫的過程，但從吸附到脫附總體來說，主要還是變壓吸附原理。

吸附式干燥機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

無熱吸附式干燥機(jī)主要由兩個裝有吸附劑的干燥筒、切換閥、單向止回閥、消聲器、控制器等組成。

微熱吸附式干燥機(jī)的基本結(jié)構(gòu)增加了一個加熱裝置，其它與無熱吸附式干燥機(jī)基本相同。

目前市面上比較新穎的鼓風(fēng)吸附干燥機(jī)、壓縮熱吸附式干燥機(jī)，原理上和微熱吸干機(jī)并沒有什么不同。區(qū)別在于“脫附再生”的方式不再使用或少量使用成品高壓壓縮空氣吹掃，而是使用外部鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)加熱后（壓縮熱吸附使用回收壓縮機(jī)熱量的方式加熱）對吸附劑“再生”。

吸附式干燥機(jī)的工作流程

需要干燥的壓縮空氣交替流經(jīng)兩個吸附塔，當(dāng)其中一個吸附塔在高分壓的狀態(tài)下，干燥劑（如硅膠、氧化鋁、分子篩等）吸收大量的水分，而另一吸附塔則由再生氣管道通入干燥的低壓氣體，脫附干燥劑吸收的水分，實現(xiàn)干燥劑的再生。并在設(shè)定的時間周期循環(huán)交替吸附或脫附再生。

如上圖左所示，在【A塔吸附、B塔再生】時，待處理的壓縮空氣經(jīng)切換閥【IA】（此時切換閥RA、IB關(guān)閉狀態(tài)）進(jìn)入【干燥塔A】，壓縮空氣中的水蒸氣被吸附劑吸附后經(jīng)單向閥【CA】至出口排出。其中一部分流經(jīng)干燥塔的壓縮空氣經(jīng)【RV】節(jié)流閥降壓至大氣壓，吹掃【干燥塔B】中的吸附劑實現(xiàn)“脫附再生”，這部分壓縮空氣攜帶脫附出的水經(jīng)切換閥【RB】至消聲器，向大氣中排出。

當(dāng)按設(shè)定雙塔切換后則如上圖右所示，閥門的動作與上述剛好相反，即實現(xiàn)了【B塔吸附、A塔再生】。

下圖為微熱吸附式干燥機(jī)的流程。

微熱吸干機(jī)的工藝流程區(qū)別僅僅在于“脫附再生”的吹掃氣源經(jīng)過了加熱器加熱。

從脫附特性來看：溫度越高、壓力越低，吸附量越小。溫度更高的壓縮空氣可以讓脫附再生更徹底，因為吸附劑的吸附容量總是有限的，脫附得越徹底意味著吸附水蒸氣時的效果越好。換而言之就是干燥程度更好（露點溫度更低），而且所需的壓縮空氣較無熱吸附要少，從綜合能耗來說較無熱吸附低。

鼓風(fēng)吸附式干燥機(jī)，不再使用壓縮空氣作為“再生”氣源，而使用鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)作為“再生”氣源，減少了壓縮空氣消耗量，整體能耗上有所降低。

壓縮熱吸附式干燥機(jī)是使用回收的空壓機(jī)壓縮熱，是目前來說綜合能耗最低的干燥機(jī)。