در یک درایر جذبی، که به آن درایر دسیکانت نیز اطلاق می شود، جریان هوای فشرده بر روی بستری از این مواد جاذب جریان یافته و این بستر، رطوبت موجود در هوا را تا نقطه شبنم مورد نظر تا حد بسیار بالایی به خود جذب و آن را خشک می کنند. با ادامه فرایند جذب، مواد جاذب به مرور توسط رطوبت اشباع شده و برای تدوام سیکل خشک کردن، باید رطوبت این مواد خارج شده و در اصطلاح عمل احیاء رطوبت مواد جاذب صورت پذیرد. به این منظور، درایر جذبی عمدتا دارای دو برج فعال هستند. شماتیکی از نحوه عملکرد درایر جذبی در شکل زیر نشان داده شده است.
?
نحوه عملکرد درایر جذبی
همانطور که در شکل مشاهده می شود، در این برج ها ورودی و خروجی هوای فشرده معمولا در بالا و پایین قرار دارند. یکی از این مخازن به خشک کردن هوای فشرده ورودی می پردازد (مرحله 1 در شکل). مواد جاذب در مرکز این برج قرار گرفته و از ساپورت نگهدارنده برای نگهداری آن ها در قسمت میانی برج استفاده می شود. به این ترتیب، با عبور هوای فشرده از بستر مواد جاذب، براساس نوسانات دبی این مواد هیچ تغییر و جابجایی نخواهند داشت. عملیات جذب در اینجا به دلیل اختلاف فشار میان هوای ورودی و مواد جاذب رخ می دهد. در شروع بهره برداری میزان رطوبت موجود بر روی ماده جاذب رطوبت بسیار ناچیز بوده و به همین دلیل فشار جزئی آن اندک می باشد. با عبور گاز فشرده مرطوب از روی بستر پرشده و بعلت اختلاف فشار جزئی بین رطوبت موجود در گاز مرطوب و بستر خشك شده (فشار جزئی بخار آب ورودی بیشتر از فشار داخل خلل و فرج مواد جاذب است)، عمل انتقال جرم و جذب رطوبت از گاز مرطوب به ماده جاذب رطوبت صورت می پذیرد. در واقع این اختلاف فشار سبب می شود تا رطوبت از ناحیه با فشار بالاتر (هوای مرطوب ورودی) به سمت ناحیه با فشار کمتر (خلل و فرج مواد جاذب) انتقال یافته و در حین عبور از بستر هوای فشرده خشک و خشک تر شود (مرحله 2 در شکل).
بدیهی است استمرار این فرآیند منجر به كاهش فشار جزئی بخار آب در گاز مرطوب و افزایش آن در روی بستر پرشده می گردد. با گذشت زمان و به اشباع رسیدن جاذب های فیزیکی، این جاذب ها دیگر توانایی جذب آب را از دست خواهند داد. لذا عمل رطوبت گیری تا زمانی كه دو فشار جزئی به تعادل برسند ادامه داشته و بعد از آن متوقف می شود. عمل جذب فیزیكی بسیار سریع بوده و زمانی بین 0.5 – 0.1 ثانیه برای آن كافی می باشد.
از آنجائی كه هر واحد وزن ماده جاذب رطوبت قابلیت جذب مقدار مشخصی از رطوبت را داشته و بعد از آن به حالت اشباع می رسد، لذا فرآیند اشباع شدن ماده در مسیر جریان گاز صورت می گیرد.
برای آن که بتوان خروجی مدام و پیوسته از سیستم داشته و هنگامی كه كلیه ماده مورد استفاده در بستر از رطوبت اشباع گردید، عملا رطوبت زدائی متوقف شده و لازم است كه ماده جاذب رطوبت احیاء گردد. طراحی ایـن سیستم غالبا بصورت دوقلو بوده به نحوی كه یكی از ستون ها در مرحله بهره برداری و دیگر در مرحله احیاء و آماده سازی می باشد. در این صورت زمانی که برج اول به خشک کردن گاز ورودی می پردازد، برج دوم که قبلا به مرحله اشباع رسیده خشک و احیاء شده و در مرحله بعد شروع به خشک کردن گاز ورودی کرده تا عملیات احیاء در برج دیگر صورت پذیرد (مرحله 3 در شکل).
سیستم های رطوبت گیر فیزیكی بر اساس نحوه احیاءكردن ماده رطوبت گیر در طرح های مختلفی ساخته می شوند كه عمده ترین آنها عبارتند از:
همانطور كه قبلا گفته شد، عمل جذب رطوبت توسط ماده رطوبت گیر در اثر وجود اختلاف فشار جزئی بخار آب در گاز مرطوب و ماده رطوبت گیر می باشد. هنگامی كه ماده رطوبت گیر به سمت اشباع شدن میل می كند، فشار جزئی بخار آب در آن افزایش یافته و بدیهی است كه اگر جریانی از گاز خشك از روی بستر عبور داده شود، عمل انتقال جرم در جهت عكس حالت رطوبت گیری (احیاء شدن) صورت می گیرد. براساس این نظریه در سیستم های رطوبت گیر فیزیكی با ظرفیت كم، جریانی از گاز خشك به میزان ١٠-٢٠ درصد دبی بهره برداری و در جهت عكس به درون بستر فرستاده شده و در طی عبور از روی بستر، رطوبت جذب شده از ماده رطوبت گیر جدا شده و توسط جریان گاز احیاء كننده به بیرون منتقل شده و اگر گاز مورد استفاده كم ارزش باشد (نظیر هوا)، به اتمسفر تخلیه می شود. در شكل زیر نمونه ای از یك سیستم رطوبت گیر كه به روش فوق احیاء می شود نشان داده شده است. این نوع رطوبت گیرها اصطلاحاً بدون حرارت یا (Heat Less) نامیده می شوند. چرا كه برخلاف سایر روش ها از حرارت برای احیاء ماده رطوبت گیر استفاده نمی شود.
عمل احیاء در این روش به طراحی سیستم بستگی دارد ولی در هرحال به صورت نوبتی (Batch) می باشد. مثلا سیستم بهره برداری از این نوع خشك كن ها طوری طراحی می شود كه هریك از ستون ها به مدت ٢ تا ٣ دقیقـه در معرض جریان گاز خشك قرار گرفته و رطوبت آن توسط گاز خشك از بستر جدا شده و ماده جاذب رطوبت احیاء شود. بدیهی است كه در طی احیاء بستر شماره یك، بستر شماره 2 در حال خشك كردن گاز مرطوب بوده و این عمل بطور دوره ای جا به جا می شود. این روش برای شرایطی كه فشار گاز متراكم شده كمتر از ٤ بار باشد مناسب نخواهد بود.
از آنجائی كه فرآیند جذب رطوبت حرارت زا می باشد، حرارت تولید شده بـه امر جداسازی رطوبت در زمان احیاء كمك می كند. سادگی سیستم، ارزان بودن، مصرف كم ماده رطوبت گیر، سهولت بهره برداری، یكنواختی شرایط بهره برداری، عدم نیاز به حرارت جهت احیاء، عدم نیاز به توقف سیستم جهت احیاء و… جزء محاسن این روش می باشد. در عوض هدررفتن حـدود 10-٢٠ درصد از گاز متراكم شده مثلا (هوا) جهت احیاء بزرگترین عیب این روش می باشد و به همین خاطر از آن در سیستم های با ظرفیت كم استفاده می شود.
در این روش احیاء كردن ماده رطوبت گیر با استفاده از گاز داغ صورت می گیرد. درجه حرارت مورد نیاز برای احیاء ماده رطوبت گیر به مشخصه های فیزیكی و شیمیایی آن بستگی دارد. بالابودن درجه حرارت گاز مورد استفاده برای احیاء باعث می شود تا فشار جزئی بخار آب در آن از فشار جزئی بخار آب جذب شده برروی ماده رطوبت گیر كمتر بوده و همین امر انتقال جرم رطوبت از روی بستر به داخل جریان گاز احیاءكننده را میسر می سازد. از آنجائی كه فشار جزئی گاز احیاءكننده خروجی از بستر پرشده هنوز در حدكافی پائین می باشد، در صورت نیاز می توان آن را سرد نموده و رطوبت جذب شده توسط آن را در تلـه رطوبت گیر جدا نمود و بعد از گرم كردن، مجددا بعنوان گاز احیاءكننده مورد استفاده قرار داد. البته این امر برای گازهای ارزان (نظیر هوا) صادق نبوده و بعد از احیاءكردن بستر پر شده به بیرون تخلیه می شود. برای تأمین گاز داغ جهت احیاء از روش های مختلفی استفاده می شود.
مزایا درایر جذبی:
معایب درایر جذبی:
?
انواع مواد جاذب
آلومینا اکیتو را می توان بدون شک پرمصرف ترین ماده جاذب رطوبت در صنعت هوای فشرده دانست. آلومینای فعال یا اصطلاحا آلومینا اکیتو نقش بسیار برجسته‌ای را در فرآیند حذف رطوبت از جریان‌های هوای فشرده و سایر گازها ایفا می‌نماید. آلومینا اکیتو برای حذف رطوبت از جریان‌های هوای فشرده و گازهایی که دارای رطوبت نسبی بالایی هستند، بسیار مناسب میباشد. از جمله دلایل استقبال از آلومینا اکیتو در فرآیندهای حذف رطوبت می‌توان به ارزان‌قیمت بودن ، مقاومت فیزیکی و شیمیایی بالا، احیاءپذیری مناسب و تخلخل، سطح ویژه و ظرفیت جذب رطوبت بالا اشاره نمود. علاوه بر موارد ذکر شده آلومینا اکیتو از لحاظ شیمیایی یک ماده بی‌اثر و خنثی است که به ما این اجازه را می‌دهد که براحتی از آن در فرآیندهای مختلف استفاده کنیم. همچنین مقاومت بسیار بالای آلومینا اکیتو در برابر رسوب توسط پلیمریزاسیون الفین‌ها سبب شده است که این ماده بطور گسترده‌ای در صنایع پتروشیمی مورد استفاده قرار گیرد.
اکتیو آلومینا از هیدروکسید آلومینیوم ساخته شده است و یک ماده بسیار متخلخل می باشد و با توجه به تخلخل و ظرفیت جذب بالایی که دارد می تواند به عنوان یکی از مواد جاذب رطوبت هوا مورد استفاده قرار بگیرد. اکتیو آلومینا به دلیل داشتن سطح ویژه بالا ( در حدود ۴۱۵ – ۳۴۵ ) مترمربع بر گرم، ظرفیت جذب رطوبت بیشتری نسبت به سیلیکاژل دارد. این جاذب تا نقطه شبنم ۷۰ – درجه سانتی گراد قابلیت رطوبت زدایی را داراست.
زئولیتها چهارچوبه ای با ساختار کریستالی متخلخل متشکل از آلومینا سیلیکاتها می باشند و در حال حاضر در صنایع تفت گاز و پتروشیمی به عنوان کاتالیست، جاذب، جدا کننده و تبادل کننده های یونی کاربرد گسترده دارند. زئولیت ها به خاطر ساختار های کریستالی متخلخل و خاصیت جذب سطحی به عنوان غربال مولکولی در فرآیند های جداسازی و جذب مورد استفاده قرار می گیرند. خاصیت جذب انتخابی زئولیت ناشی از ساختار کریستالی ان میباشد که بوسیله کانالها و حفره هایی با اندازه های مشخص و یکنواخت به یکدیگر متصل شده اند. مولکولی که دارای اندازه و ابعاد مناسب تسبت به اندازه کانالها و یا منافذ می باشد می تواند وارد شده و جذب سطحی حفره داخلی شود. بنابراین به دلیل داشتن منافذ و کانالهای یکنواخت توانایی جدا سازی و خالص سازی مخلوظ جریان گازها را دارند و به آنها غربالهای مولکولی می گویند. مولکولارسیو در مدلهای 3A و 4A و 5A بسته به نوع مصرف کاربرد دارند. مولکولارسیوها در صنعت هوای فشرده برای نقطه شبنم های تا ۹۰- درجه سانتی گراد دسیکانتی استفاده می شوند.
شرکت زاگرس کمپرسور ایرانیان تامین کننده انواع مواد جاذب رطوبت (آلومینا اکتیو و غربال مولکولی) از برندهای معتبر و با بهترین بسته بندی و با مناسب ترین قیمت ها می باشد. این مواد دارای ویژگی های زیر هستند:
زاگرس کمپرسور ایرانیان
