[发明专利]将潮湿气体混合物除湿的方法

说明书

本发明公开了将潮湿气体混合物除湿的方法。本发明涉及将潮湿气体混合物除湿的方法以及在所述方法中使用的吸收介质。本发明还涉及将潮湿气体混合物除湿的装置以及所述装置在根据本发明的方法中的用途。

技术领域

本发明涉及将潮湿气体混合物除湿的方法以及在所述方法中使用的吸收介质。本发明还涉及将潮湿气体混合物除湿的装置以及所述装置在根据本发明的方法中的用途。

背景技术

潮湿气体混合物的除湿在众多技术领域中都是必要的。

例如，建筑物或车辆的通风和空调通常不但需要冷却空气，而且还需要将空气除湿，这是因为待冷却的空气通常是如此潮湿，以至于在冷却至所需温度的过程中，温度降至露点温度以下。因此，在传统空调系统中，空气的除湿占耗电量的很大一部分。

建筑物空调系统的耗电量通过以下方式来减少：通过使用干燥介质吸附或吸收水将空气除湿，并随后通过加热至再次解吸水的温度以使载水干燥介质再生。相比于吸附在固体吸收剂上，吸收在液体吸收介质中的优点在于可以以降低的设备复杂性和采用较少的干燥介质来实施空气的除湿，以及使用太阳能热量使载水干燥介质再生较容易来实施。

另一个其中采用潮湿气体混合物的除湿的技术领域是吸收式制冷机 (与“吸收式热泵”同义，其原理描述在WO2014/079675 A1中)的领域。此处，在低压下使水蒸发的过程中形成潮湿的气体混合物。由此形成的水蒸气需要从潮湿气体混合物中除去，从而使得所述混合物随后可以返回至水蒸发以通过新的循环。此处同样，吸收在液体吸收介质中比吸附在固体吸附介质上更有利。

为了从离子液体中吸收水分，现有技术提出了一系列的离子液体。因此，DE 102010 004 779 A1提到了例如1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙基硫酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓二乙基磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲基磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-丁基-3-乙基咪唑鎓氯化物。

CN 102335545 A描述了一系列的基于烷基磷酸盐的离子液体，即尤其是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。

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用于空气除湿。然而，这种离子液体具有仅较差的吸收能力的缺点。

Krannich等人，J. Chem. Eng. Data 61 (2016)，1162-1176也讨论了这些和另外的离子液体。

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作为1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐的替代物用于空气除湿。M. Kanakubo等人，J. Mol. Liq. 217 (2016) 112-119也讨论了该乙酸盐。

US 2011/0247494 A1提出了用于此目的的另外的离子液体，即1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐。

在WO 2013/050242 A1中还讨论了这些离子液体在吸收式制冷机中的应用。

选择作为吸收介质的离子液体的一个重要标准是其粘度。因此，合意的是采用具有可能的最低粘度的吸收介质，这是因为吸收介质的较容易的流动性显著地简化了其在空气除湿中的使用。在其中吸收介质需要泵送的吸收式制冷机中，流动性更好的吸收介质可以用减少的能耗来输送，这显著地增强了这种制冷机的经济性。此外，较低的粘度也导致较少的例如由腔堵塞引起的中断(outages)。