[发明专利]用于对潮湿气体混合物进行除湿的方法

说明书

本发明涉及用于对潮湿气体混合物进行除湿的方法。本发明还涉及用于对潮湿气体混合物进行除湿的设备以及所述设备在根据本发明的方法中的用途。

技术领域

本发明涉及用于对潮湿气体混合物进行除湿的方法。本发明还涉及用于对潮湿气体混合物进行除湿的设备以及所述设备在根据本发明的方法中的用途。

背景技术

对潮湿气体混合物的除湿在许多技术领域中是必需的。

例如，建筑物或车辆的通风和空调一般不仅必需要冷却，而且还要对空气进行除湿，因为待冷却空气常常很潮湿以致于在冷却至所需温度期间，温度降到露点温度之下。因此，在常规空调系统中，对空气的除湿占电力消耗的很大一部分。

通过用干燥介质吸附或吸收水来将空气除湿，并且随后通过加热至水再次解吸的温度来再生载水的干燥介质，使建筑物的空调系统的电力消耗降低。与固体吸附剂上的吸附相比，液体吸收介质中吸收的优点在于，可在设备复杂性降低且干燥介质较少的情况下进行空气除湿，并且更容易进行使用太阳热能的载水干燥介质的再生。

采用潮湿气体混合物的除湿的其他技术领域是吸收式冷却器(又名吸收热泵，原理描述于WO 2014/079675 A1)的领域。此时，在低压下水的蒸发期间形成潮湿气体混合物。需要从潮湿气体混合物中去除如此形成的水蒸气，以便所述混合物可随后回到水蒸发以便通过新的循环。也在此时，液体吸收介质中的吸收优于固体吸附介质上的吸附。

最后，潮湿气体混合物的除湿在天然气提取领域中同样重要，例如像DE 10 2010004 779 A1中所述。

通常纳入空气或天然气除湿设备中以及冷却器中的材料的实例包括钛、铜和贵金属。

至今在商用空调系统中用作液体吸收介质的溴化锂、氯化锂或氯化钙的水溶液具有如下缺点：它们对空调系统中通常所用的金属材料的构造具有腐蚀性，以及它们因此使得必需要使用昂贵的特殊材料的构造。钢和不锈钢也遭遇这个问题。这些解决方案可另外造成因吸收介质结晶析出盐所致的问题。

Y. Luo等人, Appl. Thermal Eng. 31 (2011) 2772-2777 提出使用离子液体1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐代替溴化锂的水溶液来用于空气除湿。然而，这种离子液体的缺点是仅具有很弱的吸收能力。

Y. Luo等人, Solar Energy 86 (2012) 2718-2724 提出离子液体1,3-二甲基咪唑鎓乙酸盐来作为1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐的替代物以用于空气除湿。然而，1,3-二甲基咪唑鎓乙酸盐不稳定，并且在解吸期间的分解程度并非不值得考虑。

这一问题也是US 2011/0247494 A1第[0145]段中提出的离子液体所遭遇的。该文献提出使用乙酸三甲基铵或1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐作为液体干燥剂代替水性氯化锂溶液。实施例3对一系列其他离子液体从湿空气中进行水摄取展开比较。

CN 102335545 A描述了作为空气除湿的吸收介质的未遭受上述问题的离子液体的水溶液。CN 102335545 A主要描述了钢基空气除湿器。所述离子液体尤其是1,3-二甲基咪唑鎓二甲基磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓二甲基磷酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑鎓二甲基磷酸盐。该吸收介质据报道对钢无腐蚀性。然而，在钢基设备中用CN 102335545 A中所述离子液体，对于高效空气除湿而言重要的热传递却相对较低。

另外，热传递是在选择吸收介质时必须考虑的重要参数。因此，在空气除湿领域中，确保自身与空气除湿器的其他组成部分之间特别良好的热传递的吸收介质是可格外容易被采用的。在其中采用了金属成份(例如钢)的空气除湿器中，这种热传递至少部分地发生于吸收介质与金属表面之间。

因此，本发明的目的是提供这样的吸收介质，该吸收介质在用于钢基空调系统、空气除湿器、吸收式冷却器等等时，确保比现有技术吸收介质更佳的热传递。