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        無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)的應(yīng)用及優(yōu)化探究

        2018-10-21 09:37:23陳永北
        名城繪 2018年9期
        關(guān)鍵詞:干燥機(jī)優(yōu)化應(yīng)用

        摘要:隨著壓縮空氣在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,用于去除壓縮空氣中水蒸氣的干燥設(shè)備也得到了相應(yīng)的發(fā)展和應(yīng)用。通常用于干燥壓縮空氣的方法有冷凍法、無(wú)熱吸附法、微熱吸附法、壓降法等,目前已有的無(wú)熱吸附干燥機(jī)存在吸附劑易破損、再生氣流量大,干燥效率低、出現(xiàn)故障不易排除等不足之處。本文主要分析了無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)的應(yīng)用及優(yōu)化相關(guān)內(nèi)容,以供參考。

        關(guān)鍵詞:無(wú)熱再生吸附式;干燥機(jī);應(yīng)用;優(yōu)化

        1無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)的應(yīng)用效果

        通過(guò)加裝無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī),使得壓縮空氣的水體積分?jǐn)?shù)降至30×10-6以下,緩沖罐底部基本無(wú)凝結(jié)水排出。原儀表風(fēng)干燥床在使用5到6個(gè)月后,儀表風(fēng)水體積分?jǐn)?shù)>5×10-6,需要再生干燥床,因?yàn)殂t系催化劑再活化時(shí),需引入儀表風(fēng),將Cr3+氧化成Cr6+,而儀表風(fēng)水含量的高低,影響催化劑產(chǎn)品的質(zhì)量。采用干燥機(jī)后,儀表風(fēng)干燥床已經(jīng)連續(xù)使用10個(gè)月,而且儀表風(fēng)水體積分?jǐn)?shù)長(zhǎng)期穩(wěn)定在1.6×10-6左右。干燥機(jī)的脫水效果明顯,減少了緩沖罐及相關(guān)管線中凝結(jié)水的產(chǎn)生,并顯著延長(zhǎng)了儀表風(fēng)干燥床的再生周期,保證了催化劑的產(chǎn)品質(zhì)量。

        2無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)的優(yōu)化

        無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)雖然能耗小,但耗氣量較大,其動(dòng)作時(shí)序圖如圖1所示,在1個(gè)周期內(nèi),始終有12%的壓縮空氣用于再生,這個(gè)過(guò)程為240s,均勻過(guò)程也會(huì)消耗部分壓縮空氣,以使再生后的吸附塔壓力由0kPa升壓至800kPa。而空壓機(jī)至干燥機(jī)管道較短,導(dǎo)致管道內(nèi)壓力在幾秒內(nèi)從790kPa降為600kPa,達(dá)到壓縮機(jī)加載條件,加載幾秒即到790kPa,空壓機(jī)變?yōu)榭蛰d,如此反復(fù)。而緩沖罐壓力一直維持在750kPa左右??諌簷C(jī)頻繁加載,對(duì)設(shè)備損耗較大,而且容易發(fā)生排氣溫度高的故障,導(dǎo)致突然中斷用氣。此外,空壓機(jī)為75kW,對(duì)公司電網(wǎng)負(fù)荷造成沖擊。為了解決空壓機(jī)頻繁加載的問(wèn)題,必須優(yōu)化干燥機(jī)。

        2.1干燥機(jī)再生氣流程改造

        空壓機(jī)頻繁加載是由于干燥機(jī)再生耗氣,導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣管道壓力降低而引起的。若有外部氣體作為補(bǔ)充,減緩壓縮機(jī)至干燥機(jī)管道內(nèi)的壓降速度,即可解決壓縮機(jī)頻繁加載的問(wèn)題。因此提出將位于干燥機(jī)后面的緩沖罐中的壓縮空氣引至壓縮機(jī)出口,即干燥機(jī)入口的方案。方案一:在干燥機(jī)跨線上再引出跨線,并增加單向閥,防止空壓機(jī)加載時(shí)壓縮空氣經(jīng)過(guò)跨線進(jìn)入緩沖罐,此方法快捷,而且投資較省。方案二:從緩沖罐底部導(dǎo)淋增加單向閥,并引至壓縮機(jī)出口。緩沖罐底部空氣含水量高,而且鉻系催化劑再活化時(shí)緩沖罐底部導(dǎo)淋常微開(kāi),以保證儀表風(fēng)水含量合格。所以采取第二種方案,將緩沖罐底部的潮濕空氣返回至干燥機(jī),進(jìn)行二次干燥,避免了常開(kāi)導(dǎo)淋對(duì)壓縮空氣的浪費(fèi)。將緩沖罐內(nèi)空氣引至空壓機(jī)出口,空壓機(jī)的加載頻率由幾秒延長(zhǎng)至10分鐘一次,隨著空壓機(jī)加載頻率的降低,使得空壓機(jī)排氣溫度降低。緩沖罐壓力和空壓機(jī)排氣壓力、溫度的曲線如圖2所示。從圖2中可以看出,三者存在關(guān)聯(lián)性,當(dāng)空壓機(jī)加載時(shí),壓縮機(jī)排氣溫度迅速上升,排氣壓力和緩沖罐壓力上升,當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力后,壓縮機(jī)空載,排氣溫度下降。空壓機(jī)排氣壓力與緩沖罐壓力基本同時(shí)變化,只存在5kPa左右差別。

        2.2再生氣量的調(diào)節(jié)

        為了進(jìn)一步延長(zhǎng)空壓機(jī)的加載間隔時(shí)間,降低能耗。對(duì)再生氣量大小進(jìn)行了考察,考察結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看出,隨著再生氣量的減小,壓縮空氣含水量先降低后增大,空壓機(jī)空載時(shí)間延長(zhǎng)。調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí),加載間隔時(shí)間為5分鐘,壓縮空氣含水量為169×10-6;調(diào)節(jié)閥開(kāi)度75%時(shí),加載時(shí)間10分鐘;壓縮空氣水含量79×10-6,而開(kāi)度50%時(shí),壓縮空氣水含量為32×10-6。需要特別說(shuō)明的是,閥門(mén)開(kāi)度75%時(shí),8h監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為79×10-6,24到48h后,壓縮空氣水含量能降至35×10-6左右,而開(kāi)度50%,經(jīng)24到48h后,壓縮空氣水含量將至28×10-6。由此得出,再生氣量偏大時(shí),導(dǎo)致壓縮機(jī)頻繁加載,產(chǎn)生的大量含水空氣超出了干燥機(jī)的處理負(fù)荷,形成了惡性循環(huán)。隨著再生氣量減少,壓縮機(jī)空載間隔時(shí)間延長(zhǎng),使得干燥機(jī)的干燥效果提升,但再生氣量過(guò)小,使得再生效果變差,干燥效果降低。

        3結(jié)語(yǔ)

        采用無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī),不僅有效降低了空氣緩沖罐和相關(guān)管道中的水含量,并明顯延長(zhǎng)了儀表風(fēng)干燥床的再生周期,取得良好使用效果。由于干燥機(jī)再生干燥的耗氣量較大,導(dǎo)致空壓機(jī)頻繁加壓,能耗和設(shè)備損耗較大,通過(guò)將緩沖罐中壓縮空氣引至干燥機(jī)入口,并減小再生氣量,使得空壓機(jī)的能耗和設(shè)備損耗降低。

        參考文獻(xiàn):

        [1]于維國(guó),陳雅茹.儀表風(fēng)管線凍凝事故分析及解決對(duì)策[J].化工機(jī)械,2012,39(4):515-516.

        [2]丁柏立.淺析微熱再生吸附式干燥機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[J].中國(guó)科技信息,2012,(6):93.

        [3]朱明剛.無(wú)熱再生吸附式干燥機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].廣東化工,2014,41(6):162-163.

        (作者單位:中國(guó)石油冀東油田公司)

        作者簡(jiǎn)介:陳永北(1984.01),男,山西運(yùn)城人,河北石油職業(yè)技術(shù)學(xué)院城市燃?xì)廨斉鋵?zhuān)業(yè)。

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