[發(fā)明專利]一種恒溫緊湊型叉流式固體吸附除濕方法及除濕床

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110397627.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN113041779A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳捷超;黃斯珉;葛亞;胡冰;何奎;元武智;肖烈暉;劉林;鄧立生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院;廣東智能灌裝科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/04
• 分類號(hào): B01D53/04
• 代理公司: 廣州高炬知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44376
• 代理人: 孫明科

1.一種恒溫緊湊型叉流式固體吸附除濕方法，其特征在于，其包括如下步驟：

(1)設(shè)置一恒溫緊湊型叉流式固體吸附除濕床，其包括一立方體金屬殼體，以及設(shè)置在該殼體內(nèi)的多層金屬隔板；其中，在上下相鄰兩層金屬隔板之間的空間內(nèi)均設(shè)有一橫截面呈“W”字形的波紋狀金屬導(dǎo)熱翅片，當(dāng)其空隙為縱向貫通時(shí)、形成空氣除濕通道層；當(dāng)其空隙為橫向貫通時(shí)、形成空氣恒溫通道層；所述空氣除濕通道層內(nèi)的金屬導(dǎo)熱翅片表面上設(shè)有多孔固體吸附顆粒材料層；所述除濕通道層與恒溫通道層有多層、交替排列、上下設(shè)置；各通道層之間均為封閉；各個(gè)除濕通道層通過除濕進(jìn)/出氣口彼此連通、形成除濕通道組；各個(gè)恒溫通道層通過恒溫進(jìn)/出氣口彼此連通、形成恒溫通道組；

(2)吸附除濕過程：向除濕通道組的進(jìn)氣口，通入需要除濕的設(shè)定溫度的高濕度空氣，各空氣除濕通道層內(nèi)的金屬導(dǎo)熱翅片表面設(shè)置的多孔固體吸附顆粒材料層，將空氣中的水分通過其表面孔狀結(jié)構(gòu)凝結(jié)成小水珠、并將其吸附、鎖住，同時(shí)放出熱量，在其出氣口輸出干燥的空氣，完成除濕作業(yè)；多孔固體吸附顆粒材料所產(chǎn)生的熱量，通過金屬隔板傳遞到相鄰的恒溫通道層中、并被在其中流動(dòng)的常溫空氣氣流及時(shí)帶走，使各除濕通道層內(nèi)的空氣溫度保持在常溫水平、使多孔固體吸附顆粒材料持續(xù)進(jìn)行吸附作業(yè)；

(3)脫附再生過程：向除濕通道層進(jìn)/出氣口，通入設(shè)定溫度范圍的熱空氣，其熱能使金屬導(dǎo)熱翅片表面設(shè)置的多孔固體吸附顆粒材料吸附的小水珠，吸熱汽轉(zhuǎn)化成水蒸氣，并將水蒸氣隨氣流帶走、進(jìn)/出氣口排出，使多孔固體吸附顆粒材料恢復(fù)吸附能力，完成再生；通入熱空氣、使固體吸附顆粒材料再生的過程中，超出設(shè)定溫度范圍的熱量，通過金屬隔板傳遞到相鄰的恒溫通道層中、并被在其中流動(dòng)的常溫空氣氣流及時(shí)帶走，使各除濕通道層內(nèi)的空氣溫度保持在設(shè)定的水平、使多孔固體吸附顆粒材料持續(xù)進(jìn)行脫附再生作業(yè)；

(4)重復(fù)步驟(2)～(3)，直至空氣除濕作業(yè)結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫緊湊型叉流式固體吸附除濕方法，其特征在于，所述步驟(1)中設(shè)置在金屬導(dǎo)熱翅片表面的多孔固體吸附顆粒材料層，是由除濕劑顆粒通過膠黏劑粘結(jié)在金屬導(dǎo)熱翅片表面上形成的結(jié)構(gòu)層，且其厚度不超過3mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒溫緊湊型叉流式固體吸附除濕方法，其特征在于，所述除濕劑顆粒為固體顆粒，其是由石墨烯和硅膠粉末組成的復(fù)合材料制成，或碳纖維和硅膠粉末組成的復(fù)合材料制成，其粒徑為70±5μm；所述的膠黏劑為羧甲基纖維素膠黏劑，其醚化度為0.5至0.8。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫緊湊型叉流式固體吸附除濕方法，其特征在于，所述步驟(1)中的除濕床的立方體金屬殼體及金屬隔板，所采用的金屬材料為鋁，所述金屬殼體及金屬隔板構(gòu)成的立方體內(nèi)設(shè)置的空氣除濕通道組的長(zhǎng)度、寬度、高度與濕空氣通量均為正相關(guān)；立方體內(nèi)設(shè)置的空氣恒溫通道組的長(zhǎng)度、寬度、高度與濕空氣通量及再生熱空氣溫度值均為正相關(guān)；且所述空氣恒溫通道組的通道總體積大于除濕通道組的總體積。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫緊湊型叉流式固體吸附除濕方法，其特征在于，所述步驟(2)中通入除濕通道組的設(shè)定溫度的待除濕高濕度空氣，其相對(duì)濕度為70％RH至90％RH，溫度為20℃至40℃；其吸附除濕作業(yè)過程設(shè)定的溫度范圍為20℃至50℃；該除濕過程中，使用常溫空氣對(duì)濕熱空氣進(jìn)行降溫，降溫后的空氣更接近飽和狀態(tài)，同時(shí)將溫度控制在除濕劑顆粒的最佳工況范圍內(nèi)，以提高除濕效率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫緊湊型叉流式固體吸附除濕方法，其特征在于，所述步驟(3)中，通入除濕通道組的設(shè)定溫度的低品位能熱空氣的溫度為90℃至120℃，其脫附再生作業(yè)過程設(shè)定的溫度范圍為30℃至100℃。