吸附干燥器的设计.doc

吸附干燥器的设计 吴彦敏 , 《气体纯化》 , 1983年6月第1版 2．根据间歇工作或连续工作方式选择 如果吸附干燥器可以间歇工作，则只需采用一个吸附干燥器，根据气体处理量和间歇工作的周期确定吸附剂用量。如果吸附干燥器需要连续工作，可用二个吸附干燥器交替工作(即一个吸附于燥器工作，另一个再生)。按气体的处理量、含水量、再生加热和冷却所需时间，确定吸附剂用量和切换周期。 3．根据吸附干燥器再生加热方法选择 小型吸附干燥器可用电阻加热器直接加热、减压再生。气体处理量较大时吸附干燥器大都采用载热气体加热再生。用载热气体加热再生的工艺流程如下： 1)循环气体再生 如图7-19所示，用气体循环泵2把循环气送入电加热器5加热后，进入吸附干燥器进行再生处理。再生气体通过水冷却器3冷却干燥，使气体能循环使用。此种再生工艺流程，常用于常压吸附干燥装置的再生。由于再生气含水量较高吸附剂再生的残余含水量亦较高。 2)部分产品气再生 如图7-20所示，用部分干燥的产品气通过电加热器送入吸附干燥器进行再生处理。然后，再生气体返回原料气罐或放空。此种再生工艺流程适用于压力吸附干燥器。当再生气体出口的压力大于原料气罐中原料气体的压力时，再生气体才能返回原料气罐。吸附干燥器处理的气体量，应相当于所需纯化干燥的气体量加上再生气用量。 3)部分原料气再生 如图7-21所示，部分原料气经辅助干燥器5吸附干燥．经电加热器6加热后，经四通阀8送吸附干燥器7进行再生处理。再生气经四通阀4、冷却器3和气水分离器2后，与经减压阀1的原料气重新汇合一起进入吸附干燥器9。此法适用于压力纯化干燥装置，采用减压阀1进行调节使减压阀前后压力差大于再生气体通过四通阀、辅助干燥器、电加热器、吸附干燥器和水冷却器等所产生的压力降。才能使再生气与原料气重新汇合。由于再生时不采用气体循环泵，故维护、操作简单、安全可靠。 4.根据吸附剂再生后冷却方法选择 采用自然冷却的方法最为简单，但冷却时间较长。采用强制气流冷却，必须严格控制强制气流的干燥度。否则吸附剂在吹冷过程中会因吸湿而影响吸附干燥器的干燥效果。 （二）变温吸附干燥器的工艺计算 吸附干燥器的工艺计算可根据气体的处理量、初始含水量、气体要求的干燥程度和所选用的吸附剂的吸附容量进行计算，求出所需吸附剂的用量，再确定吸附干燥器结构尺寸。 1．吸附剂动态吸附量 吸附剂的吸附容量值，严格来说，应在动态条件下试验测得吸附转效值。 如图7-22所示采用吸附柱长l000毫米入口气体温度为25℃，气体相对湿度为10%，气体线速度为0.5m/s。试验测得5A分子筛吸附转效点的吸附量为15%，气体干燥度为露点-96℃。硅胶的吸附转效点吸附量为8%，气体干燥度露点-68℃。活性氧化铝的吸附转效点吸附量为12%，气体干燥度据点-75℃。 吸附剂的动态吸附量和气体干燥度，与下列因素有关： 1)与吸附剂床层高度有关(更确切地说，应和气体与吸附剂接触时间或空间、速度有关)。表7-5列出吸附干燥器高度不同时的数据，由表可知，随着吸附柱高度增加，气体与吸附剂接触时间增加，吸附容量的变化不大，气体干燥度有比较明显的提高。 表7-5所得数据的试验条件是吸附剂柱高16cm，内径2cm，温度15℃，采用的吸附剂为5A分于筛28g(37.5ml)，气体速度3.8cm/s。 3)与吸附温度有关。表7-7列出吸附温度不同时的数据，其试验条件是吸附剂柱高16cm，内径2cm，吸附剂采用5A分子筛28g(37.5ml)，入口气体的露点10℃，气体速度3.8cm/s。 由表7-7可讯吸附温度降低有利于吸附容量的增加。 4)与气体速度有关。表7-8为气体速度不同时通过试验所得的数据。试验的条件是吸附剂拄高14cm，内径3cm，温度50℃，吸附剂采用分子筛60克(74毫升)，入口气体露点13℃。 由表7-8可知，气体速度越小，气体干燥度高。 5)与吸附剂再生程度有关。吸附剂的再生程度，主要决定于再生气体的干燥度和再生温度。如图7-23~图7-25所示。 由图7-23~图7-25可见，再生温度高有利于再生完全但温度过高，容易给操作带来困难使吸附剂使用寿命缩短，甚至烧坏。如果再生气体的露点低，也有利于再生的完全性，并可降低再生温度。吸附剂再生越完全，残余水分含量越低。气体干燥度越高．如分子筛完全再全，残余水含量达到0%，0℃时，水汽的平衡分压力1.74×10-5毫米汞拄，气体的露点可达-96℃。 吸附干燥器在常压操作情况下，工艺计算的数据选择，可参考表7-9。 （三）变温吸附干燥器的结构设讨 吸附干燥器的结构与催