壓縮空氣的干燥方法及基本原理如下。

1.干燥方法及其特點

壓縮空氣經(jīng)冷卻器后仍含有一定的水分，其含量取決于空氣的溫度和壓力。工業(yè)上常用的氣體干燥方法有吸附法、冷凍法等。

吸附法是利用硅膠、活性氧化鋁、分子篩吸附空氣中的水分，從而達(dá)到干燥壓縮空氣的目的。該方法可以使壓縮空氣的露點達(dá)到-20~-70℃。

冷凍法是利用制冷設(shè)備將壓縮空氣冷卻到一定的露點，析出過飽和的水分，達(dá)到千燥壓縮空氣的目的。該法可以使壓縮空氣的露點達(dá)到2~10℃。

表8-34給出了幾種常見樂縮室氣干強方法的基本特件。

2.壓縮空氣的吸附干燥

（1）吸附干燥的基本原理1）吸附傳質(zhì)及吸附平衡。吸附過程是壓縮空氣中的水蒸氣擴(kuò)散到吸附劑上并被吸附的一個傳質(zhì)過程。

當(dāng)壓縮空氣與多孔質(zhì)的固體吸附劑相接觸時，水分子碰到固體吸附劑的表面后被吸附。在吸附的同時，被吸附的水分子由于本身的熱運動和外界氣態(tài)分子的碰撞，有一部分離開吸附劑表面返回氣相中。當(dāng)被吸附的水分子數(shù)量等于離開吸附劑表面的水分子數(shù)量時，即達(dá)到吸附平衡。

2）吸附劑的再生。吸附劑的再生方式分為加熱再生法、無熱再生法和微熱再生法。

①加熱再生法。加熱再生系統(tǒng)一般采用雙塔式，一塔進(jìn)行吸附，另一塔進(jìn)行再生。再生時，使用的熱源有電、蒸汽及其他熱源。工作周期8h以上，再生氣的流向一般反向于工作氣流方向（逆流再生）。采用不同的吸附劑和再生條件，加熱再生法可得到露點溫度為-40~-70℃的合格空氣。

加熱再生時，吸附劑再生溫度越高，吸附劑的再生越完全，殘余水分越少，有利于增大吸附容量和制取低露點的干燥空氣。實際操作的再生溫度一般為：硅膠150~200℃，活性氧化鋁250~300℃，分子篩300~350℃。

②無熱再生法。吸附劑對水的吸附容量與吸附時壓縮空氣中的水蒸氣分壓力成正比。利用吸附劑的這一特性，使吸附在壓力下進(jìn)行，再生在常壓或真空下進(jìn) 行，由此產(chǎn)生了無熱再生壓縮空氣干燥法。

無熱再生壓縮空氣干燥系統(tǒng)一般采用雙塔式，一塔進(jìn)行吸附，另一塔進(jìn)行再生。壓縮空氣通過吸附塔被干燥，大部分干燥空氣作為產(chǎn)品氣送往用戶，部分干燥空氣返流人另一塔，脫除吸附劑中所含水分。工作周期2~10min。采用不同的吸附劑和再生條件，無熱再生壓縮空氣干燥法可得到露點溫度為-40℃的合格空氣。

③微熱再生法。微熱再生壓縮空氣干燥法是在無熱再生的基礎(chǔ)上，對再生氣進(jìn)行適當(dāng)加熱，提高再生氣溫度，以減少再生氣耗量。工作周期30~60mi加。

加熱再生壓縮空氣干燥法、無熱再生壓縮空氣干燥法、微熱再生壓縮空氣干燥法的比較如表8-35所示。

（2）吸附干燥法中部分參數(shù)的選取與計算

①吸附過程是一個放熱過程，伴隨著吸附過程的熱效應(yīng)，稱為吸附熱。幾種吸附劑的吸附熱值、再生溫度等參數(shù)如表8-36所示。

②無法再生法最小再生氣耗量可按下式計算：

③在選定了吸附劑、吸附容量、工作周期后，根據(jù)處理的壓縮空氣量、壓縮空氣中水蒸氣含量、對壓縮空氣干燥程度的要求，吸附劑用量G（kg）的簡化計算可按下式進(jìn)行：

④吸附器的吸附塔直徑D（m）按下式計算：

吸附床的高度必須大于吸附傳質(zhì)區(qū)長度，同時應(yīng)考慮合適的徑高比（H/D）。

對于硅膠、活性氧化鋁，徑高比一般取2~5。