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硅胶在 循环再生过程中.

如何在工业干燥过程中再生硅胶:解吸原理、时机和再生方法。

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培养皿中的绿色硅胶珠
培养皿中的橙色硅胶珠

硅胶 与水结合 是 可破裂的.

满床硅胶并不是用尽的床。吸附的水分子仅停留在珠子的表面, 通过氢键保持. 这些键足够弱,可以再次释放。

可以把它想象成磁铁:起初,连接十分牢固;但只要用力拉扯,两者便会再次分开。硅胶的特性也是如此。

高温干燥气体能为水分子提供足够的能量,使其得以断开氢键并脱离孔壁。降低环境压力也有类似的效果。

因为没有发生化学反应,珠子干燥且未改变, 准备再次吸水. 这就是循环干燥成为可能的原因:吸附、再生、重复。

图形显示水分子在硅胶表面孔隙上的对接


当 再生到期时?

干燥剂床从未一次性充满水分。湿气加载缓慢前进。 入口处的珠子首先饱和, 并且干燥发生的区域 缓慢移动到出口. 当这个区域到达干燥剂床的末端时,吸附周期应该结束, 湿气开始渗透. 

要确定这一点,我们需要知道床的多少部分已经饱和。共有四种不同的选择。

颜色指示器

随着饱和度增加,珠子的颜色会发生变化,从而提供可靠的信号。此功能仅适用于配有透明外壳或集成观察窗的装置。

露点测量

如果出口露点不再达到要求的露点值,则很可能需要进行再生。

压力降

与露点测量类似,系统压力的下降也可能预示着干燥剂床层已达到饱和状态。

运行周期控制

干燥剂填充根据经验数据和预期湿气负荷循环更换。

如何 再生硅胶?

热再生

加热硅胶至 120 – 140 °C 足以打破氢键并松动水分子从颗粒孔中释放。 

要实现完全再生, 整个填充床必须均匀加热 直至核心.

通常,一股 热干气 被通过干燥剂床。 它为水分子提供了离开表面的能量,并将它们带出容器。

压力降低

再生不一定需要热量——只需要降低压力。  

在颗粒表面,水分子不断离开和返回。影响平衡的是漂浮在颗粒周围的水蒸气量。 降低总压力, 水蒸气压力也随之下降,因此 返回的分子少于离开的分子.

然后,用少量干气冲洗, 床干燥.

再生应用于 工业标准. 

热再生和压力降低描述了两种物理过程,用于释放水分子从硅胶的孔表面。在工业应用中,这些原理被用于构建循环过程.

了解更多

温度波动吸附 (TSA)


硅胶主要用于TSA吸附过程。在这里,两个干燥剂容器在一个 封闭系统中. 

一个吸附水分,另一个被加热并用干气冲洗以再生饱和珠子。一旦干燥,容器就会切换任务并创建一个 持续的吸附和再生循环. 

压力摆动吸附 (PSA)


与 TSA 类似,PSA 是另一种循环 封闭系统. 它不是使用热量,而是使用压力降低 来进行再生。 

容器在 短周期. 中不断切换吸附和再生。压力降低有助于比加热更快地松动饱和珠子中的水分子。 

组合方法


一些专业工艺使用 多种原理的组合. 

真空压力摆动吸附 (VPSA) 将容器内的压力降低到真空,以更有效地干燥。  

温度真空摆动吸附 (TVSA) 使用热量和真空来再生饱和珠子。  

我的珠子 干得够吗?

就像你可以检查干燥剂何时需要再生一样,也有方法可以确定 再生本身是否成功 或者不是.

如果硅胶仅部分再生,这会迅速表现为更短的循环间隔。残余水分留在颗粒中,降低了下一个吸附周期的最大容量。

颜色指示器

成功再生后,所有干燥剂珠必须恢复到其原始颜色。

露点测量

再生后,气流通过硅胶床,需要达到所需的露点。 

残余水分测量

电子湿度传感器可以测量 上升和下降 封闭系统中的湿度水平 – 指示珠子是否干燥到足够的程度。

 设定点比较

许多系统依赖于固定的循环时间和标准化的参考值。如果未达到计划的使用寿命,则表明再生效果不佳。

硅胶可以 无限重复使用吗?

硅胶可以再生多次,但不能无限次。在一次测试中,一种窄孔级别经历了534次再生循环。其内表面积从700降至340 m²/g,其最大水负荷从约35%降至约25% 自身重量。 

珠子吸附的方式与之前完全相同,只是空间变小了。 每个循环都会稍微磨损孔结构,这种磨损的速度取决于操作条件:再生温度、气体成分、机械负荷、污染物等 – 所有这些因素都可能对硅胶的使用寿命产生积极或消极的影响。 

在测试中,下降速度减缓,超过500次循环后没有测量到显著的进一步损失。通过适当的再生,因此几百次循环是一个现实的期望,在此之后珠子需要完全更换。

CAPACITY LOSS OF SILICA GEL AFTER REGENERATION

Fresh Silica Gel
534 Regeneration Cycles


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常见问题 - 您的问题, 已解答.

是的, 你可以再生 少量的 硅胶在家。 

  1. 将你的 烤箱加热到 140 °C (指示颜色的硅胶最大为 120 °C)
  2. 将珠子均匀铺在烤盘上
  3. 烘烤 1–2 小时
  4. 让珠子冷却,然后放入密封容器中

GIEBEL Group GmbH
Carl-Zeiss Str. 5
74626 Bretzfeld 
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