CN102451602A - 零气耗余热再生干燥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种零气耗余热再生干燥方法，属于空气分离与净化技术领域。包括以下步骤：（1）1#干燥器再生及仪表气送出流程；（2）1#干燥器冷吹及仪表风送出流程；（3）2#干燥器再生及仪表风送出流程和（4）2#干燥器冷吹及仪表风送出流程。不用单设蒸汽加热器或电加热器，减少了能耗，且控制系统也很简单。

Description

零气耗余热再生干燥方法
技术领域
本发明涉及一种零气耗余热再生干燥方法，属于空气分离与净化技术领域。
背景技术
企业生产中所用仪表风是指在一定稳定压力下，有一定干燥度（一般为-40℃）的洁净空气，目前我们所使用的仪表风干燥流程主要有以下两种：
一是变压吸附再生干燥流程，流程图如图1所示，来自压缩机的气体经末端冷却器冷却至小于40℃的压缩空气（压力约0.8MPa），经过气水分离器缓冲脱水后，进入无热再生干燥器。沿干燥器床层上升脱水干燥，经止逆阀送出。其中约85%的干燥空气经过过滤器后作为成品气送往用户使用，约15%的干燥的干燥空气通过限流阀降至常压进入另一只干燥器，使先前吸附了水分的干燥剂得以再生，再生废气由气动阀经消音器排入大气。其特点是，设备工艺简单，控制方便。缺点是干燥器切换周期短，一般5分钟就要切换一次；压缩机出口压力相对较高；耗用较多干燥仪表风，一般在15%左右（根据所要求的露点而有所差异）。
二是加温再生干燥流程，流程图如图2所示，其特点是在变压吸附流程的基础上，增加一台加热器，再生过程既变压又增温，再生更加彻底，使出口仪表风获得更低的露点，满足不同生产场合的要求，而且耗用仪表风较少，切换周期长，一般可做到4小时切换一次；缺点是需要耗用蒸汽或者电能，控制操作相对较复杂。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种零气耗余热再生干燥方法，用一个换热器，两个冷却器，使压缩机的末级余热加温冷却后的末级气体（如图3），做为再生干燥器的加热气体，不用单设蒸汽加热器或电加热器，减少了能耗，且控制系统也很简单。
本发明的一种零气耗余热再生干燥方法，包括以下步骤：
（1）1#干燥器再生及仪表气送出流程；空压机来气依次通过换热器、1#冷却器、1#水分离器、换热器、再生阀（1）、工艺阀（5）、1#干燥器、止逆阀（7）、2#冷却器、2#水分离器、止逆阀（8）、2#干燥器和工艺阀（4），从而送出仪表风，当温度T1达90℃时此步骤完毕，进入到第（2）步；
（2）1#干燥器冷吹及仪表风送出流程；空压机来气依次通过换热器、1#冷却器、1#水分离器、冷吹阀（2）、工艺阀（5）、1#干燥器、止逆阀（7）、2#冷却器、2#水分离器、止逆阀（8）、2#干燥器和工艺阀V4，从而送出仪表风，当温度T1达50℃时此步骤完毕，进入到第（3）步；
（3）2#干燥器再生及仪表风送出流程；空压机来气依次通过换热器、冷却器、换热器、再生阀（1）、工艺阀（6）、2#干燥器、止逆阀（9）、2#冷却器、2#水分离器、止逆阀（10）、1#干燥器和工艺阀（3），从而送出仪表风，当温度T2达90℃时此步骤完毕，进入到第（4）步；
（4）2#干燥器冷吹及仪表风送出流程；空压机来气依次通过换热器、1#冷却器、1#水分离器、冷吹阀（2）、工艺阀（6）、2#干燥器、止逆阀（9）、2#冷却器、2#水分离器、止逆阀（10）、1#干燥器和工艺阀3，从而送出仪表风，当温度T2达50℃时此步骤完毕，进入到第（1）步。
本发明的零气耗余热再生干燥方法的有益效果是：
1、零气耗余热再生干燥方法不需要额外的蒸汽或电能，但其可达到有热再生干燥器流程的切换周期长的效果。
2、使有效外送仪表风量近100%。
3、回收压缩机末端气体的部分热能。
4、相对减少了压缩机末端冷却器的循环水负荷。
5、流程简单，控制系统相对方便，仅涉及一个四通阀和一个两通阀。
本发明的零气耗余热再生干燥方法特别适合大的压缩机机组，大的专业化仪表风系统，且压缩机出口压力较高（>=0.8Mpa）,出口温度较高（>=130℃）的各种型号压缩机做为仪表风动力的生产企业。
附图说明
为了使本发明的内容被更清楚的理解，并便于具体实施方式的描述，下面给出与本发明相关的附图说明如下：
图1是现有技术中变压吸附再生干燥方法的流程图；
图2是现有技术中加温再生干燥方法的流程图；
图3是依据本发明的零气耗余热再生干燥方法的流程图。
其中：1、2阀是一个两通阀，1阀开时，2阀闭；2阀开时，1阀闭。3、4、5、6阀是一个四通阀，3、6阀同时开闭，4、5阀同时开闭。当3、6阀开时，4、5阀关闭；当4、5阀开时，3、6阀关闭。
具体实施方式
本发明的零气耗余热再生干燥方法的原理是：利用吸附剂（硅胶或分子筛）在常温下对水分有极强的吸附能力，而在高温状态下，吸附剂又很容易将吸附的水分解吸出来的特性。当压力空气通过吸附剂时，绝大部分水分被吸附剂吸附，使其露点达到-40℃；当吸附剂吸附水分接近饱和时，通过高温空气使吸附剂再生。例如：空气中水蒸汽分压力P水=1333.2Pa（10mmHg）时，硅胶对水分的静吸附容量如下表所示：
温度与吸附容量的关系：
温度/℃ 25 50 75 100 125 150
静吸附容量/% 22 12 3 <1 ~0 0
由表可见，硅胶在100℃时对水分的吸附容量已小于1%；在150℃时等于零，就是已不吸附水分。因此，再生温度应该是吸附质（被吸附组分）的吸附容量等于零的温度。这时已完全解吸，即被吸附质已完全从吸附剂中被赶走，吸附剂恢复了吸附性能。
由于吸附剂生产工艺的改进，使得吸附剂性能有了很大改善，吸附容量大，强度高，不易破碎；以及管道换热器制造技术的发展，使得零气耗余热再生干燥方法得以在工业生产领域推广应用。

Claims (1)

1.一种零气耗余热再生干燥方法，包括以下步骤：
（1）1#干燥器再生及仪表气送出流程；空压机来气依次通过换热器、1#冷却器、1#水分离器、换热器、再生阀（1）、工艺阀（5）、1#干燥器、止逆阀（7）、2#冷却器、2#水分离器、止逆阀（8）、2#干燥器和工艺阀（4），从而送出仪表风，当温度T1达90℃时此步骤完毕，进入到第（2）步；
（2）1#干燥器冷吹及仪表风送出流程；空压机来气依次通过换热器、1#冷却器、1#水分离器、冷吹阀（2）、工艺阀（5）、1#干燥器、止逆阀（7）、2#冷却器、2#水分离器、止逆阀（8）、2#干燥器和工艺阀V4，从而送出仪表风，当温度T1达50℃时此步骤完毕，进入到第（3）步；
（3）2#干燥器再生及仪表风送出流程；空压机来气依次通过换热器、冷却器、换热器、再生阀（1）、工艺阀（6）、2#干燥器、止逆阀（9）、2#冷却器、2#水分离器、止逆阀（10）、1#干燥器和工艺阀（3），从而送出仪表风，当温度T2达90℃时此步骤完毕，进入到第（4）步；
（4）2#干燥器冷吹及仪表风送出流程；空压机来气依次通过换热器、1#冷却器、1#水分离器、冷吹阀（2）、工艺阀（6）、2#干燥器、止逆阀（9）、2#冷却器、2#水分离器、止逆阀（10）、1#干燥器和工艺阀3，从而送出仪表风，当温度T2达50℃时此步骤完毕，进入到第（1）步。
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