[發明專利]一種用于溶液深度除濕系統的溶液再生裝置

無效

• 申請號: 201210538700.7
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103041675A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 程清;張小松
• 申請（專利權）人: 東南大學常州研究院
• 主分類號: B01D53/26
• 分類號: B01D53/26
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 金輝

技術領域

本發明屬于太陽能、蓄能裝置制造的技術領域，涉及一種結合了太陽能光伏/光熱技術、溶液熱再生技術和膜再生技術的用于溶液深度除濕系統的溶液再生裝置。

背景技術

國家中長期科技發展規劃綱要中明確指出我國已進入快速城鎮化時期，實現城鎮化和城市協調發展，對科技提出迫切需求。因此應將“建筑節能與綠色建筑”作為優先主題，重點研究開發建筑節能技術與設備和節能建材與綠色建材等。

空氣除濕是制冷空調和環境熱濕控制的關鍵。許多生產工藝都必須在低濕環境中進行，傳統的處理方式為冷凍除濕和轉輪除濕。由于冷凍水溫度有限，冷凍除濕的除濕能力有限，且冷水機組降低出水溫度后其能耗也有所提高；轉輪除濕的除濕能力較強，但轉輪再生須要高品位的電能或蒸氣。溶液除濕方式介于兩者之間，其顯著特點是除濕過程不需要低溫冷源冷卻空氣，也不需要高品位的熱源進行再生。因此，溶液深度除濕技術在低濕環境領域應用潛力較大。

對于溶液深度除濕系統，目前廣泛采用的溶液再生方式是熱能再生方式（TH）。再生過程中所需的熱能可以從溫度相對較低（100℃以下）的熱源獲得，因此這種再生方式可以使用可再生能源，例如太陽能、地熱能、工業余熱、廢熱等。太陽能是一種節能環保、具有顯著社會經濟效益的可再生能源，然而，太陽能溶液熱再生方式卻嚴重依賴于周圍環境的狀況，在高溫或高濕的氣候條件下，僅使用太陽能溶液熱再生方式對溶液進行再生后得到的除濕溶液將不能滿足深度除濕的需求。另一方面，太陽能是一種間歇、不連續的可再生能源，使用太陽能溶液熱再生方式將不足以滿足制冷空調和環境熱濕控制的穩定需求。因此，為了保證太陽能溶液深度除濕系統運行的穩定性，有必要尋找一種新的溶液再生流程。

發明內容

技術問題：本發明提供一種可提高太陽能光伏電池發電效率、降低能耗、提高除濕溶液再生效果的用于溶液深度除濕系統的溶液再生裝置。

技術方案：本發明的一種用于溶液深度除濕系統的溶液再生裝置，包括第一溶液槽、熱交換器、太陽能光伏電池、溶液預處理器、膜再生器、第二溶液槽、第三溶液槽、蓄電池、第一防腐溶液泵、第二防腐溶液泵和調節閥，所述熱交換器中設置有溶液盤管，所述太陽能光伏電池上設置有冷卻盤管，所述溶液預處理器設置有噴頭、填料和風機，所述膜再生器設置有淡化室、再生室、陰極室、陽極室、負電極、正電極、陽離子交換膜和陰離子交換膜，膜再生器的正負極與蓄電池的正負極連接；

所述第一溶液槽的輸出接口與淡化室的輸出接口匯合后與溶液盤管的輸入接口連接，所述溶液盤管的輸出接口與溶液預處理器的輸入接口連接，所述溶液預處理器的輸出接口通過第一防腐溶液泵同時與淡化室和再生室的輸入接口連接，其中溶液預處理器的輸出接口與淡化室的輸入接口之間通過調節閥連接，所述再生室的輸出接口與第二溶液槽的輸入接口連接，所述第三溶液槽的輸出接口通過第二防腐溶液泵與陰極室的輸入接口連接，陰極室的輸出接口與陽極室的輸入接口連接，陽極室的輸出接口與第三溶液槽的輸入接口連接，所述熱交換器的輸出接口與冷卻盤管的輸入接口連接，冷卻盤管的輸出接口與熱交換器的輸入接口連接。

所述溶液預處理器的噴頭位于溶液預處理器的頂部；所述填料設置在溶液預處理器內部；所述風機位于溶液預處理器的側壁上。

本發明裝置的工作流程包括冷卻水流程、溶液流程Ⅰ和溶液流程Ⅱ。

冷卻水流程包括冷卻盤管和熱交換器，冷卻水在密度差的作用下從熱交換器流入冷卻盤管與太陽能光伏電池表面進行換熱（升溫），換熱（升溫）后的冷卻水在密度差的作用下從冷卻盤管流入熱交換器，從而形成一個閉式循環。

太陽能光伏電池工作時產生的電流引入蓄電池中進行存儲，蓄電池中存儲的電能用以對膜再生器進行驅動。在膜再生器中，在正電極和負電極之間設置有n+1個陽離子交換膜和n個陰離子交換膜，其中n為自然數，陽離子交換膜和陰離子交換膜交替排列并與正電極和負電極平行設置，將膜再生器分割為依次間隔的淡化室、再生室，以及位于負電極旁邊的陰極室和位于正電極旁邊的陽極室。在電場作用下，膜再生器中的陰陽離子分別向陽極（正電極）和陰極（負電極）進行遷移。在遷移過程中，陰陽離子分別通過陰離子交換膜和陽離子交換膜，并分別被陽離子交換膜和陰離子交換膜阻止遷移。這個過程造成再生室中溶液的濃度有所提高，而淡化室中溶液的濃度有所降低。