Зачем осушать?

При сжатии влажного окружающего воздуха, например, в промышленном применении, путем конденсации образуется вода. Если применение не допускает попадания влаги по химико-физическим причинам или опасность возникает из-за выпадения влаги, воздух перед сжатием необходимо осушить.
Максимальное содержание водяного пара в компрессорной установке обусловлено температурой сжатого воздуха и практически не зависит от его давления. Поэтому содержание водяного пара теоретически выражается точкой росы, которая указывает температуру, при которой фактическое количество водяного пара соответствует относительной влажности 100% и ниже которой начинается конденсация.
Осушение в данном контексте означает снижение точки росы ниже фактической рабочей температуры. Для получения сверхсухого воздуха (ISO 8573.1 класс 1, 2 или 3), по сути, подходит только процесс адсорбции, в котором вода связана с твердой фазой.

Таким образом, адсорбция определяется как притяжение вещества (адсорбата) к поверхности твердого тела (адсорбента) посредством физических сил притяжения. Под десорбцией, с другой стороны, понимается высвобождение адсорбата из адсорбента. Так как адсорбционная способность адсорбентов уменьшается с увеличением температуры и снижением давления, влажность может быть снова десорбирована путем подачи тепла или снижения давления.
Форма заказа
Оставьте заявку - наш менеджер свяжется с Вами и уточнит детали Вашего заказа.
Адсорбционные решения BASF для осушения сжатого воздуха
Sorbead® Air
BASF Sorbead® Air - это высокоэффективный адсорбент для обезвоживания воздуха, технических газов и жидкостей. Запатентованная линейка высокоэффективных адсорбентов BASF Sorbead® Air представляет собой алюмосиликатные гели в виде твердых сферических шариков с очень высокой стойкостью к измельчению и низким уровнем износа. Адсорбенты Sorbead®Air имеют более длительный срок службы, чем большинство других адсорбентов, и могут снизить эксплуатационные расходы в большинстве применений. Sorbead® Air R - это адсорбент с широким спектром областей применения. Его высокий уровень эффективности (выше среднего при низкой требуемой энергии десорбции) и надежности (низкие потери продукта, высокая механическая прочность) является результатом комбинации уникальных свойств. Sorbead®Air R в основном используется для непрерывного осушения сжатого воздуха, технических газов (например, N2, O2, CO2) и сжиженных газов. Защитный слой Sorbead® Air WS защищает основной слой от капельной влаги.

Влагостойкие силикагелевые адсорбенты BASF Sorbead® Air WS обладают высокой емкостью и защищают другие адсорбенты и катализаторы от воды и влаги в широком спектре применений. Sorbead® Air WS является единственным 100% влагостойким адсорбентом с высокой адсорбционной способностью. Чаще всего он используется в качестве защитного слоя в комбинации с Sorbead® Air R или другими адсорбентами, такими как молекулярные сита, активированный глинозём, активированные угли и катализаторы для повышения надежности системы. Высокая поглощающая способность Sorbead® Air WS позволяет использовать его также в качестве самостоятельного средства для осушения. Благодаря высокой устойчивости к гидротермальному старению и низкой температуре регенерации, Sorbead® Air WS идеально подходит для применения в установках с газом для регенерации высокой влажности. (Горячей регенерации)
F200 Activated Alumina
BASF F-200 - это активный глинозем в виде гладкой сферы, производимый по уникальному технологическому методу компании BASF. F-200 является отличным адсорбентом для осушения широкого спектра жидкостей и газов. Несмотря на то, что все молекулы в той или иной степени поглощаются активированным глиноземом F-200, те молекулы, которые имеют наибольшую полярность, преимущественно адсорбируются. На эффективность адсорбции влияют такие условия потока, как давление, концентрация и молекулярный вес молекул, температура.
BASF молекулярное сито
Молекулярное сито BASF 4A - это синтетический кристаллический алюмосиликат с обычной микропористой структурой и широко используемый адсорбент для различных применений. BASF 4A обладает высокой водопоглощающей способностью при низких парциальных давлениях и температурах до 100 °C. Молекулярное сито BASF 4A широко используется для осушения органических жидкостей (растворителей, масел, бензина и других насыщенных углеводородов), воздуха, сжиженных газов (пропана, бутана), а также инертных и других газов (H2, N2, He, Ar и т.д.).
Таблица 1
Характеристики Sorbead® air Activated alumina Basf molecular sieve
r 2050 ws 2050
f 200 4 a
Химический состав
Удельная площадь поверхности
m2/g al2o3 3%, sio2 97% al2o3 na12[(alo2)12
(sio2)12]·27h2o
750 650 340 800
Объем поглощения ml/g 0.42 0.44 0.5 0.30
Равновесная емкость для водяного пара при 25 °C и относительной влажности 80% %
by weight
42.0 42.0 30.0 21
Насыпная плотность kg/l 0.8 0.7 0.8 0.7
Размер гранул 1 mm 2-5 2-5 4.7 (3/16") 2.5–5
Стойкость к капельной влаге no yes yes no
Tемпература регенерации °c 120–150 120–150 170–200 200–250
Точка росы под давлением до °c -60 -60 -40 -100
1 Типично для осушителей сжатого воздуха
Применение: Адсорбционное осушение сжатого воздуха
Сегодня адсорбционные осушители являются частью каждой современной системы снабжения сжатым воздухом и энергией. Наряду с правильным процессом регенерации, адсорбент является основным технологическим компонентом каждого адсорбционного осушителя и отвечает не только за физический процесс адсорбции, но и за эффективность системы.
Экономичные системы:
Там, где требуется высокая эффективность, обусловленная, в частности, высокими энергетическими затратами, адсорбционная осушитель, заполненный Sorbead® Air, может достичь или даже превзойти требуемую производительность при более длительном эксплуатационном сроке службы.

Производители осушителей сжатого воздуха используют Sorbead® Air для первой загрузки и определяют Sorbead® Air как лучший вариант, если особенно важно низкое энергопотребление.

Энергоэффективность и высокая надежность делают Sorbead® Air идеальным выбором для энергосберегающих осушителей сжатого воздуха по сравнению с другими адсорбентами, такими как активные глиноземы и молекулярные сита.

Горячая регенерация (без потерь сжатого воздуха)

Экономичные адсорбционные осушители с горячей регенерацией (Рис. 1) десорбируются и охлаждаются всасываемым окружающим воздухом (воздухом вентилятора). Для нагрева может использоваться внешний электрический нагреватель, пар или другая среда.

Современные системы без продувки (с нулевой продувкой) не требуют расхода сжатого воздуха (продувочный воздух), работают в зависимости от точки росы под давлением с очень низкими температурами десорбции (от 120 до 150 °C) и в настоящее время поставляются в различных исполнениях.

(Рис. 1)
Осушитель сжатого воздуха
без потерь на регенерацию

Точка росы под давлением: -25 to -60 °C
Адсорбент: Sorbead® Air R/WS
Heat-of-compression (HOC)

(Рис. 2)
Осушитель сжатого воздуха
Heat-of-Compression (HOC)

Точка росы под давлением: -25 - -40 °C
Адсорбент: Sorbead® Air WS
Технология "heat-of-compression" (Рис. 2) представляет собой адсорбционный осушитель с горячей регенерацией, использующий горячий поток газа от безмасляного компрессора для полной или частичной десорбции потока.

Замкнутая система регенерируется под давлением, и при этом горячий сжатый воздух, поступающий от компрессора, используется для десорбции. Эти установки являются одними из самых энергосберегающих осушителей сжатого воздуха и показывают, насколько экономично можно производить осушенный сжатый воздух.

Sorbead® Air WS отвечает особым требованиям данной технологии к продолжительному циклу регенепации при высокой температуре и высокой влажности воздуха десорбции (точка росы +60 °C).

Стандартные системы:


Холодная регенерация (heatless)
Осушители с холодной регенерацией (так называемые безнагревные осушители) работают без тепла, но с большим потреблением сжатого воздуха. Эти адсорбционные осушители с регенерацией посредством изменения давления используют для регенерации часть ранее осушенного воздуха. Переключение происходит буквально каждые несколько минут при низкой адсорбции влаги (менее 1% по весу сушильного агента). Благодаря высокому потреблению 12-25% осушенного сжатого воздуха в зависимости от рабочего давления, в процессе эксплуатации возникают относительно высокие энергозатраты.

Точка росы под давлением: от -25 до -40 °C, -70 °C
Адсорбент: Активированный глинозем F 200, молекулярное сито 4A

Внешняя горячая регенерация (стандартная система)
Стандартные адсорбционные осушители (с внешним обогревом) десорбируются нагретым воздухом поступающим снаружи, как и низкоэнергетические варианты. Такие осушители используются, если требования к эффективности не слишком высоки. В отличие от современных систем без продувки, частичный поток сжатого воздуха (продувочный воздух) обычно необходим для охлаждения. Стандарт этих систем обычно включает в себя сушильные агенты, которые требуют значительно более высокой температуры десорбции. (170-200 °C.) и большее количество сухого регенерационного воздуха.

Точка росы под давлением: -25 - -40 °C
Адсорбент: Активированный глинозем F 200

Специальные установки
В области адсорбционных осушителей сжатого воздуха также существуют специальные применения, которые требуют адаптации оборудования или специального адсорбента.

Молекулярные сита используются в тех случаях, когда требуется особо низкая точка росы (до -100 °C), когда осушаемый сжатый воздух имеет низкую относительную влажность или уже предварительно высушен. Молекулярные сита также подходят для селективного разделения газовых смесей благодаря их однородной структуре пор.

Молекулярные сита могут регенерироваться, но для достижения необходимой остаточной влажности при регенерации для достижения очень низких точек росы требуется высокая температура свыше 200 °C.

Таблица 2 Таблица выбора адсорбентов BASF для осушителей сжатого воздуха
Тип осушителя Pdp 1
(down to)
Sorbead® air Activated
alumina
Basf
molecular sieve
R WS F 200 4 a
С холодной регенерацией Без нагрева -25 °c
-40 °c
-70 °c
С горячей регенерацией Стандартная установка -25 °c 2
-40 °c 2
-70 °c
Экономичная установка -25 °c 2
-40 °c 2
-60 °c 2
Нагрев компрессора
Тепло от компрессора -15 to
-40 °c
1 Точка росы под давлением в зависимости от температуры регенерации
2 80% Sorbead® Air R and 20% Sorbead® Air WS как защитный слой
Преимущество Sorbead® Air: Экономия энергии
Эффективность компрессорной станции в значительной степени зависит от поглощающей способности, регенерируемости и срока службы адсорбента. Чем ниже температура десорбции и чем дольше срок службы адсорбента, тем выше эффективность всей системы.
Благодаря высокой поглощающей способности и энергетически благоприятным условиям регенерации для достижения низких точек росы под давлением. Sorbead® Air является наилучшим выбором для энергоэффективных адсорбционных осушителей с горячей регенерацией. Таким образом, Sorbead® Air является самым экономичным и экологически безопасным адсорбентом.

Эти преимущества приводят к значительному снижению энергозатрат на осушение при использовании Sorbead® Air по сравнению со стандартными влагопоглотителями, что видно на Рис. 3.

Рис. 3
Энергосберегающие преимущества Sorbead®Air

1 Среднее энергопотребление и экономия энергии на компрессорной станции, осушитель с горячей регенерацией 66 м³/мин, 7 бар, 35 °C, -40 °C PDP
Такая экономия энергии может привести к значительному снижению эксплуатационных расходов (см. пример на Рис. 4). Sorbead Air составляет всего 1,6% от общих затрат на владение (TCO) осушителем сжатого воздуха, но может привести к 23% экономии от общей стоимости владения.

Рис. 4
Полная стоимость владения (TCO) осушителем сжатого воздуха
Расходы на адсорбент составляют 1,6% от общей стоимости владения за 10 лет, но при этом экономят 23% от общей стоимости владения.



Рис. 5 Sorbead® Экономия затрат при использовании Sorbead® Air
по сравнению с активированным глиноземом

Увеличенный срок службы и улучшенные эксплуатационные характеристики
= существенная экономия затрат
Пользователи компрессорных станций ценят высокую эффективность и длительный срок службы Sorbead® Air за за сочетание следующих уникальных свойств:
  • Высокая поглощающая способность благодаря большой удельной площади поверхности и объему пор

  • Низкие температуры регенарции для обеспечения низкой точки росы под давлением и хорошей регенерации при влажном регенерирующем воздухе.

  • Стойкость к истиранию и низкий перепад давления

  • Хорошая механическая и термическая стабильность и высокая химическая стойкость

  • Известен своей безопасностью благодаря нашему многолетнему опыту работы с осушителями с горячей регенерацией

Sorbead® Air является зарегистрированной торговой маркой BASF и предназначен для использования в качестве адсорбента. Sorbead® Air производится в Германии и изготавливается на заводе BASF в г. Ниенбург/Везер.

Sorbead® Air соответствует самым высоким требованиям к качеству и может быть легко идентифицирован по номеру CAS-Register. Кроме того, он соответствует требованиям Европейского Химического Регламента REACH, который призван обеспечить высокий уровень защиты человека и окружающей среды.

Для новых адсорбционных установок BASF рекомендует использовать одну из экономичных систем на базе Sorbead® Air. Пользователи компрессорных станций могут повысить эффективность работы имеющихся у них адсорбционных осушителей при поддержке технической службы BASF и с использованием Sorbead® Air.
Контакты
+7 (499) 608-10-15
Московская обл., Ленинский р-н, с. Беседы, Промышленный проезд, дом 7