吸附式干燥机主要利用吸附剂对水分的吸附特性来降低压缩空气中的水分含量。常见的吸附剂有活性氧化铝、硅胶和分子筛等。其中，分子筛因其高比表面积和强大的吸附能力，成为吸附式干燥机中常用的吸附剂。
其工作原理基于变压吸附技术。由于空气容纳水汽的能力与压力成反比，吸附式干燥机采用双塔结构，通过“压力变化”实现干燥效果。在吸附阶段，压缩空气进入其中一个吸附塔，与吸附剂充分接触，水蒸气被吸附剂吸附，干燥后的压缩空气从塔顶排出。当吸附剂达到饱和状态后，进入再生阶段。此时，干燥后的一部分空气（称为再生气）减压膨胀至大气压，这种压力变化使膨胀空气变得更干燥。然后，干燥的再生气流过已吸收足够水汽的干燥塔（即需再生的干燥剂层），将吸附剂里的水分吸出并带出干燥器，从而恢复吸附剂的吸附能力。两塔循环工作，无需外部热源，可连续向用户用气系统提供干燥的压缩空气。
根据吸附剂的再生方式，吸附式干燥机主要分为无热再生吸附式干燥机和微热再生吸附式干燥机。 无热再生吸附式干燥机：采用双塔结构，利用一部分自身干燥气体并降压至接近大气压力，作为再生气对其进行再生。它以固定的切换时间进行双塔切换，从而连续提供干燥气体。其优点是结构简单、维护方便，但缺点是耗气量大、能源品位高，有效供气量相对较小，而且有时露点不够稳定。无热再生吸附式干燥机一般可使出口空气的露点达到-40℃左右。
微热再生吸附式干燥机：在无热再生的基础上，对再生气进行适当加热，提高再生温度，以减少再生气耗量。该装置再生耗量小，经济性好。它综合了变压吸附和变温吸附的优点，在常温高蒸汽分压下吸附（工作），在较高温度、低蒸汽分压下解析（再生）。其优点是工作周期比较长，供气露点稳定，但缺点是耗能仍然偏大，既要耗费一定比例的压缩空气，也要耗费一定的电能。微热再生吸附式干燥机通常能使出口空气的露点达到-40℃以下，甚至更低。
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