Адсорбционная осушка

Сущность адсорбционной осушки состоит в избирательном поглощении поверхностью пор твердого адсорбента молекул воды с последующим извлечением их из пор внешними воздействиями (повышением температуры адсорбента или снижением давления среды).

Аппараты 2 и 3 попеременно работают в режимах адсорбции и десорбции, с автоматическим переключением газовых потоков по мере насыщения адсорбента (на рис. 6.21 аппарат 2 показан в стадии адсорбции, а 3 – в стадии десорбции).

Рис. 3.3.2. Принципиальная схема адсорбционной осушки газа:

1, 7 – сепараторы; 2, 3 – адсорберы (десорберы); 4 – печь; 5 – теплообменник; 6 – ком­прессор; 8 – холодильник; I, II – исходный и осушенный газ; III – углеводороды и влага; IV – вода; V – рециркулирующий десорбирующий газ

После насыщения адсорбента в аппарате 2 (контроль ведется по точке росы газа на выходе) его переключают на подачу горячего десорбирующего газа из печи 4. В качестве десорбирующего газа используют исходный углеводородный газ (20–30%) или, как показано на рисунке, его подают на циркуляцию с помощью дожимного компрессора 6. Десорбция влаги идет за счет высокой температуры газа и снижения парциального давления паров воды. Увлажненный газ после десорбера 3 охлаждается в теплообменнике 5 вначале сухим газом, затем в холодильнике 8 и в сепараторе 7 от него отделяется капельная влага.

Адсорбционная осушка позволяет достичь депрессию точки росы до 100°С (точка росы до минус 90°С). В качестве адсорбента используют бокситы (оксид алюминия), силикагели и синтетические цеолиты. Их адсорбционная емкость существен­но зависит от размера пор и соответственно удельной поверхности последних.

При адсорбционной осушке наличие в газе углеводородов от бутанов и выше осложняет процесс, потому что эти углеводороды поглощаются в стадии адсорбции на выходной части слоя адсорбента и при десорбции воды при высокой температуре склонны к образованию коксовых отложений в порах адсорбента. Постепенное закоксовывание адсорбента ведет к снижению его адсорбционной емкости, поэтому требуется периодически регенерировать адсорбент, т. е. выжигать из его пор кокс.

При осушке газов, содержащих кислые компоненты, наиболее надежными в работе являются цеолиты.