不同热边界条件下氢气干燥器的性能实验研究

中国电力bookmark0发电技术不同热边界条件下氢气干燥器的性能，装置由2个相同的干燥500mm并联而成，塔中填充5A分子筛并安装有电加热器。2个干燥塔交替运行，当一个塔吸附工作，氢气自下而上流经吸附剂层而被干燥（加热器不工作），另一个干燥塔进行吸附剂的再生并备用。在立式干燥塔沿轴向均匀布置4个热电偶测量吸附床层的温度。曲线A、D分别为绝热加热再生和自然对流加热再生时吸附床温度变化。从可以看出：在加热阶段吸附床的温度逐渐上升，停止加热后吸附床温度缓慢下降，一直到解吸结束；绝热情况下高温度为180C，比自然对流情况下高温度100.8C增加了78.6.说明自然对流加热时有大量热量从吸附塔内向环境散发，而绝热加热有效阻止了热量的损失，有利于吸附剂的再生。
3.2热边界条件对吸附性能的影响床的透过时间为445min，出口气体低水汽质量浓度为0.036 2g/m3；保温条件下解吸后吸附床的透过时间为860min，出口气体低水汽质量浓度为0.01635g/m3.可以说明不同热边界条件会导致再生效果不同，绝热时的吸附床再生效果有明显的提高，而随后的吸附过程中吸附能力也大大增强，表现为吸附容量可以增大95左右。
时不同热边界条件下的吸附透过曲线3.3绝热加热解吸过程吸附床温度分布绝热条件对分子筛解吸非常有利，因而对上面整个绝热吸附床的温度分布进一步研宄，沿吸附床的轴向均布3个测温点，分别在吸附床的顶部、中部、下部。温度测量结果分别如的A、B、C线所示。从图中可看出塔顶温度已经达到高值，而塔中部、顶部还处于温升阶段。在加热阶段床层的温差随时间的增加而增加，大达120*C.在停止加热解吸时间内的平均温差30 *C，说明解吸时吸附剂沿轴向的温度梯度大。
4结语热边界条件对吸附床温度的影响比较大，绝热情况下高温度为180*C，比自然对流情况下高温度为100.8 *C增加了78.6.因而绝热条件既有利于吸附床的解吸，又有利于节约能量。
不同热边界会导致再生效果不同，绝热时的吸附床再生效果有明显的提高，其吸附容量比自然对流条件下增大95左右。
即使在绝热加热解吸过程，吸附床的温度分布也不均匀，大温差达120*C，因而需要对吸附床的强化传热进一步研宄，使吸附床温度分布均匀，这样既可以降低吸附床的温度，同时可以使解吸均匀。
综合考虑吸附床吸附和解吸过程的特点，应将吸附塔的热边界设计为吸附时采用强制对流冷却和解吸时绝热保温，因而需要对吸附塔的结构进一步改进。