相同吸附剂的吸附能力在压力、温度一致的情况下有相同的“天花板”。考验吸附式干燥机性能的主要是吸附剂的“再生”方式,各种类型的吸附式于燥机都在吸附剂的再生方式上做文章。
谈到吸附剂“再生”方式,我们已经知道有“变压”和“变温”两种。前者在压力降低后,吸附剂就会发生脱附,即吸附剂中吸附的水分逸出。后者则是在温度升高后,吸附剂脱附,即吸附剂中吸附的水分逸出。如果对吸附式于燥机的工作原理只理解到这一层,无疑是不够的。
无论是“变压”还是“变温”,使吸附剂脱附只是第一步,还需要以合适的方式将这些水分尽量排出机外。如若不然,吸附剂脱附后逸出的水分还留在吸附塔中,在升压或降温后,吸附剂会将这些水分重新吸附,这就失去了吸附于燥的意义。
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水分排出机外的方式,对于绝大多数吸附式千燥机来说(冷凝装置除水的除外),相对比较直接,即打开再生塔通往大气的阀门,向环境中排空。具体是:通入再生气源、再生罐降压(或加热升温或二者兼有之)、吸附剂脱附、脱附出的水分(水蒸气)随气流排出机外。这几个步骤同步完成。
如何才能用较短的时间更彻底地将这些水分(水蒸气)排出机外,因为这决定了要使用多少再生气源的问题,即气耗。再生气源携带水分的能力就成为关键。事实上,各种类型的吸附式干燥机实际是对再生气源的不同选择。
第一种选择是,再生气源使用经本机处理后的干燥成品气,如无热吸附式干燥机,干燥成品气的含水量已经是比较低了,意味着吸水量较大(饱和水汽压差较大),能携带的水汽比较多。再加上再生气源进入再生罐等于是降压后被使用,饱和湿度增大,即饱和水蒸气压差更大,携带水汽的能力更加得到增强。但即便如此,无热吸附式干燥机使吸附剂达到脱附再生状态仍需消耗处理气量的15%~20%。如何才能进一步降低气耗呢?这就引出了第二种选择。
第二种选择是增加再生气源的温度。因为提高再生的温度,相对湿度会降低,意味着再生气源的吸水量会增大,会缩短吸附剂脱附再生的时间,达到降低气耗的目的。这是之后我们要讲到的微热吸干机采用加热再生气源的方式的主要意图。