[发明专利]用于空气除湿的除湿剂、空气除湿的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于空气除湿的除湿剂，及采用该除湿剂对空气进行除湿的方法和装置。

背景技术

随着工业的发展和生活水平的提高，除湿逐渐得到人们的重视并产生了多种除湿方法，包括将空气温度降低到露点温度以下，使水分析出的冷凝除湿法；加压使空气的水蒸气分压升高，使水蒸气析出的加压法；使用具有除湿性能的固体或液体材料与空气直接接触，实现空气的除湿。由于液体除湿材料具有以下优点而得到广泛使用：(1)易于实现等温除湿，不可逆损失小，热力学完善度高；(2)可以使用更低品位的热能作为驱动能源；(3)无较大运动部件，结构简单，易于小型化；(4)可除去空气中的尘埃、细菌等有害物，提高空气品质。

对于常用的液体除湿而言，除湿溶液的性能是影响液体除湿空调系统的重要因素。人们所期望的除湿剂特性有：相同的温度、浓度下，除湿剂表面蒸气压较低；除湿剂对于空气中的水分有较大的溶解度，这样可提高吸收率并减小溶液除湿剂的用量；除湿剂在对空气中水分有较强吸收能力的同时，对混合气体中的其他组分基本不吸收或吸收甚微，否则不能有效实现分离；低粘度，以降低泵的输送功耗，减小传热阻力；高沸点，高冷凝热和稀释热，低凝固点；除湿剂性质稳定，低挥发性、低腐蚀性，无毒性；价格低廉，容易获得。

氯化钙、氯化锂和溴化锂等吸湿性溶液常被用作除湿剂，但其存在的固有缺点包括易结晶，具有腐蚀性以及污染环境等。

发明内容

本发明的目的首先是提供一种不挥发、与水互溶不结晶、对钢铁等金属无腐蚀性、高热稳定性、液程范围较宽、无毒无臭、对环境无污染的用于空气除湿的除湿剂。

本发明的另一个目的是提供一种采用上述除湿剂对空气进行除湿的方法。

本发明进一步的目的是提供用于上述方法的装置。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于空气除湿的除湿剂，为有机正离子和无机负离子构成的熔点接近室温或低于室温的离子液体溶于水后形成的离子液体溶液。溶液除湿技术采用具有调湿功能的离子液体溶液为工作介质，利用溶液的吸湿与放湿特性对空气湿度进行控制，离子液体溶液与空气中的水蒸气分压力差是二者进行水分传递的驱动势。本发明所使用的离子液体溶液的水蒸气分压力与目前常用的除湿盐溶液(如溴化锂，氯化锂和氯化钙等)类似或具有比其更低的水蒸气分压力。但是本发明使用的离子液体溶液具有不挥发、与水互溶不结晶、对钢铁等金属无腐蚀性、高热稳定性、液程范围较宽(为-40～300℃)、无毒无臭、对环境无污染的特点，因此将其用于除湿，可以有效解决常用盐溶液由于具有挥发性造成的污染环境的问题以及常用盐溶液对金属腐蚀性较大造成的设备成本高的问题。

上述除湿剂，其中所述有机正离子可以是任何具有良好除湿性能的有机正离子，优选季铵阳离子、季鏻阳离子、咪唑阳离子、吡啶阳离子、噻唑阳离子、三氮唑阳离子、吡咯啉阳离子、噻唑啉阳离子、胍阳离子、苯并三氮唑阳离子及其衍生物中的任意一种。

上述除湿剂，其中所述无机负离子可以是任何具有良好除湿性能的无机负离子，优选[BF₄]^-、[CF₃SO₃]^-、[CH₃COO]^-、[CF₃COO]^-、[C₃F₇COO]^-、[(CF₃S O₂)₂N]^-、[(CH₃)₂PO₄]^-、[C₃F₇COO]^-、[C₄F₉S O₃]^-[(C₂F₅SO₂)N]^-和[(CF₃SO₂)₃C]^-中的任意一种。