CN103736363A - 再生干燥器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过滤气体的再生干燥器，本发明再生干燥器包括：本体、加热器、吸收剂和循环泵，本体包括再生腔和加热腔，吸收剂置于再生腔中，加热器置于加热腔中，循环泵的两端分别连接到本体上的进风口和出风口。本发明采用再生腔和加热腔隔离的方式，热量从再生腔的四周沿着径向均匀地传导到芯部，加热过程平缓。芯部的水分由于饱和度的梯度变化，能沿径向再生腔壁外扩散，腔内气流在再生腔内壁处的速度最高，扩散到内套筒壁的水分能够及时被气流带走，干燥效率高。

Description

再生干燥器

技术领域

本发明涉及过滤气体的过滤装置，尤其涉及一种具有再生功能的干燥器。

背景技术

化学气体干燥器的吸收剂按其作用可以分为化学吸收剂和物理吸收剂。例如，用硫酸钙、氯化钙、氯化钴等通过与水相结合形成水合物的化学吸收剂；也有用活性炭、硅胶、活性氧化铝等，通过物理吸附水的物理吸收剂。每一种吸收剂都有一定的饱和度，吸收一定的水分后，就不能再吸收。目前，吸收剂饱和后往往采用加热法使其析出水分（再生），再生的可分为线下再生和线上再生。

所谓线下再生，就是将饱和的吸收剂从干燥器中分离出来，置于专用的再生设备上加热再生。这种方式操作起来比较繁琐，效率低下，已经不被广泛采用。

所谓线上再生，就是不用将饱和的吸收剂从干燥器中取出，而直接在干燥器中加热再生。这种方式消除了线下再生的缺陷，是目前广泛采用的方式。

如图1所示，是现有技术中比较典型的线上再生干燥器。吸收剂30饱和后，关闭阀门11和阀门12，打开阀门21和阀门22，热的干燥空气从阀门21进入再生腔10，析出吸收剂30中的水分，从阀门22排出。待吸收剂30再生后，关闭阀门21和阀门22，开启阀门11和阀门12，可以重续干燥任务。 

显然，图1所示的线上再生干燥器，由于再生吸收剂的过程中，必须关闭阀门11和阀门12，致使干燥任务的中断，影响生产。于是，有人并联了两个图1所示的线上再生干燥器，组成出双路或多路的线上再生干燥器，采用交替再生各路吸附剂的方式，以确保至少有一路能用于干燥任务，不至影响生产。这种多路并联的线上再生干燥器是图1所示干燥器的简单组合，在此不予图示。

实际中，处于阀门21端的吸收剂的寿命总少于其额定寿命，需要提前更换吸收剂，经分析，我们发现：

如图1所示，靠近阀门21附近的吸收剂由于处于热空气的入口处，最先受到热空气的作用，受热多，升温快，析出水分的速率也快，而阀门22附近的吸收剂由于处于热空气的出口去，最后受到的热空气的作用，受热少，升温慢，析出水分的速率也慢。入口处的吸收剂会早于出口处的吸收剂先充分干燥，在其充分干燥后，为了保证所有的吸收剂都充分干燥，必须继续向再生腔10中输送热干燥空气，直到出口处的吸收剂也充分干燥为止。

热干燥空气输送到再生腔10后不久，入口处的吸收剂很快就充分干燥。由于吸收剂堆积在一起，阻碍了热干燥空气的流通，也阻碍了析出水分的排出，延长了再生时间，导致要充分干燥出口处的吸收剂需要很长时间。而在整个再生过程中，入口处的吸收剂早已充分干燥，不断受热升温，长时间处于“干烧”状态，导致过热烧坏。

有鉴于此，很有必要研制一种再生干燥剂，以解决热部分吸收剂由于发热过高而烧坏的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种再生干燥剂，能够使吸收剂整体上达到同步的充分干燥，避免部分吸收剂长时间处于“干烧”状态，而另一部分吸收剂却尚未充分干燥，避免再生时部分吸收剂由于发热过高而烧坏。

为了实现上述目的，本发明提出一种再生干燥剂，包括：

本体、加热器、吸收剂和循环泵，本体包括内套筒和外套筒，以及安装在内套筒和外套筒两端的上端盖和下端盖，并形成再生腔和加热腔，内套筒和上下端盖之间设有密封圈；吸收剂置于再生腔中，加热器置于加热腔中；上端盖和下端盖上分别设有进气口和出气口；外套筒中位于接近上端盖和下端盖的部位分别设有进风口和出风口；循环泵的两端分别连接进风口和出风口；

其中，内套筒的材料为陶瓷；

其中，吸收剂是分子筛；

其中，加热器是螺旋状的加热管；

其中，上端盖和下端盖内设有玻璃棉；

其中，玻璃棉置于一个缩口腔中。

基于上述技术方案，本发明采用再生腔和加热腔隔离的方式，热量从内套筒的四周沿着径向均匀地传导到芯部，加热过程平缓。一方面，吸收剂的饱和度沿径向递增，也就是说，芯部的水分由于饱和度的梯度变化，能沿径向内套筒壁外扩散；另一方面，由于吸收剂堆积满整个再生腔，腔内气流在内套筒壁处的速度最高；在这两方面的作用下，扩散到内套筒内壁的水分能够及时被气流带走，大大提升了干燥效率，也避免部分分子筛受热过多而出现高温变质的现象。

附图说明

图1是现有线上再生干燥器示意图；

图2是本发明实施例再生干燥器的结构剖视图。

具体实施方式

下面结合用于干燥锗烷的实施例，对本发明的精神做详细阐述，以下实施例仅是对本发明的描述，并非限定本发明的范围。

如图2所示，这是一种用于锗烷气体纯化的线上再生干燥器。由包含内套筒110、外套筒120、上端盖130和下端盖140的本体，作为吸收剂的分子筛200，螺旋加热器300，以及循环泵400。内套筒110采用陶瓷材料制成，其内侧面具有釉层，外层为沙孔状。外套筒120采用玻璃钢制造，其上位于接近上端盖130和下端盖140的部位分别设有进风口121和出风口122，并连接到循环泵400上。内套筒110和上下端盖130、140之间设有密封圈160，形成再生腔201。外套筒120通过螺栓和上下端盖130、140连接，形成加热腔202。分子筛200填装于再生腔201中。螺旋加热器300安装在加热腔内，该螺旋加热器300是电加热器，其内部具体发热元件和外部电气连接不是本发明所关心的问题，故在图中未予表示。

为防止锗烷气体中的杂质进入到干燥器中，也为了进一步净化锗烷气体。在上下端盖130、140中开设有缩口腔132、142，并用玻璃棉150填充其内，。上端盖130上的进气口131和缩口腔132连通，下端盖140上的出气口141和缩口腔142连通。

本实施例的再生干燥器在工作时，阀门11和阀门12为开启状态，阀门21、阀门22、阀门23为关闭状态。带有水分的锗烷气体从阀门11通过进气口131，和分子筛200作用，其所含水分被分子筛200吸收。当分子筛200饱和后，关闭阀门11、阀门12、阀门22，开启阀门23，从阀门21通入氮气，将再生腔201内的残余锗烷气排入接于阀门23后路的集气瓶24中。待再生腔201内的残余气体排净后，关闭阀门23，开启阀门21和阀门22，让再生腔通过阀门21和阀门22和大气连通。

接下来，对螺旋加热管300加电，开启循环泵400，加热再生过程开始。热量由内套筒110向再生腔201的芯部传导，在再生腔201内，其分子筛200的饱和度沿径向向外递减，促使分子筛200中的水分子沿径向向外扩散，由于再生腔200受热后压力上升，和外部气流形成压差，扩散出的水分子随此压差排放到再生腔201外，待阀门21和阀门22处的水分子浓度达到规定值时，即停止再生过程，关闭阀门21和阀门22，开启阀门11和阀门12，重新干燥锗烷气体。

在上述操作步骤中，为了更快地带走再生腔201中扩散出的水分子，可以在再生过程中，经由阀门21和阀门22向再生腔201内通入干燥空气，加速气流的流通。

一种更优化的方案是：并联两路或多路上述实施例中的线上再生干燥器，并为此设计一些气路，通过自动控制，保证总有一路再生干燥器处于干燥气体的非饱和状态，以实现不中断的干燥和再生作业。这种组合可以参考背景技术中揭示的现有技术，此处不予赘述。

上述实施例并非对本发明的限制，任何本领域普通技术人员基于本发明所做的修饰性修改，或选择性地实施本发明说揭示的技术方案，均不脱离本发明的范围。

Claims (6)

1.再生干燥器，包括：本体、加热器、吸收剂和循环泵，其特征是：本体包括内套筒和外套筒，以及安装在内套筒和外套筒两端的上端盖和下端盖，并形成再生腔和加热腔，内套筒和上下端盖之间设有密封圈；吸收剂置于再生腔中，加热器置于加热腔中；上端盖和下端盖上分别设有进气口和出气口；外套筒中位于接近上端盖和下端盖的部位分别设有进风口和出风口；循环泵的两端分别连接进风口和出风口。

2.如权利要求１所述的再生干燥器，其特征是：内套筒的材料为陶瓷。

3.如权利要求1所述的再生干燥器，其特征是：吸收剂是分子筛。

4.如权利要求1所述的再生干燥器，其特征是：加热器是螺旋状的加热管。

5.如权利要求1所述的再生干燥器，其特征是：上端盖和下端盖内设有玻璃棉。

6.如权利要求5所述的再生干燥器，其特征是：玻璃棉置于一个缩口腔中。

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