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。