[发明专利]基于离子交换的溶液除湿系统

说明书

本发明公开一种基于离子交换的溶液除湿系统，包括溶液除湿器(1)和第一集液装置(2)，还包括第一膜浓缩器(4)和与所述第一膜浓缩器(4)相连的直流电源(6)；第一膜浓缩器(4)包括第一密闭腔体(41)和置于所述第一密闭腔体(41)内的至少一对第一离子交换膜(42、43)，一对第一离子交换膜(42、43)之间的第一密闭腔体(41)为第一稀释室(44)，各第一离子交换膜(42、43)外侧的第一密闭腔体(41)为成对的第一浓缩室(45、46)，在成对的第一浓缩室(45、46)中，分别设有与电源(6)的两极相连的第一正电极(47)和第一负电极(48)。本发明的溶液除湿系统，能耗低、环境污染小。

技术领域

本发明属于溶液除湿装置技术领域，特别是一种能耗低、环境污染小的基于离子交换的溶液除湿系统。

背景技术

节能与环保是当今世界的两大主要课题，溶液除湿系统对发展节能环保型社会有着积极的意义：在节能方面，应用溶液除湿吸收气体中的水蒸汽，即可以回收利用水蒸气的潜热(如在烟气余热回收中利用)，又可以降低空气处理能耗(如在空调系统中利用)。在环保方面，通过吸收废气中的水蒸汽，消除白烟现象，降低水污染，保护环境。因此，发展高效的溶液除湿技术具有重要意义。

溶液除湿过程稳定运行的重要保证是溶液浓度引起的传质推动力。当溶液浓度较高时，溶液可以有效的吸收空气中的水蒸汽，但溶液浓度也因此下降。如何让溶液浓度恢复是确保系统循环运行的重点。

现有溶液除湿系统如中国发明专利申请“膜式溶液除湿空调”(申请号：201710343499.X公开日：2017-07-25)，其包括压缩机、辅助气冷器、第一换热器、第二换热器、储液罐、中空纤维膜式再生器、辅助冷却器以及中空纤维膜式除湿器。，该系统采用二氧化碳循环热泵驱动溶液除湿空调，是通过加热稀溶液使水分蒸发出来，从而获得高浓度的溶液；系统中采用了中空纤维膜，其主要作用是作为隔层避免除湿溶液与空气直接接触，而产生送风中携带除湿溶液的问题。该系统采用的是传统的热能驱动的方式，通过加热稀溶液使水分蒸发出来，从而获得高浓度的溶液，采用的中空纤维膜并不具备离子选择透过性，仅起到了隔开溶液与空气的辅助作用。

然而，这种系统在溶液浓缩过程中利用低品位热能，造成了较大的能源浪费；浓缩后产生温度较高的溶液又不利于后续的除湿过程，需要再进行冷却，从而又要消耗多余的能量；同时，溶液浓缩过程中蒸发出的水分附带有具有强腐蚀性的溶剂分子，会对环境造成严重污染。

因此，现有技术存在的问题是：溶液除湿系统能耗高、环境污染严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于离子交换的溶液除湿系统，能耗低、环境污染小。

实现本发明目的的技术方案为：

一种基于离子交换的溶液除湿系统，包括溶液除湿器1和第一集液装置2，还包括第一膜浓缩器4和与所述第一膜浓缩器4相连的直流电源6；

所述第一膜浓缩器4包括第一密闭腔体41和置于所述第一密闭腔体41内的至少一对第一离子交换膜42、43，所述一对第一离子交换膜42、43之间的第一密闭腔体41为第一稀释室44，各第一离子交换膜42、43外侧的第一密闭腔体41为成对的第一浓缩室45、46，在所述成对的第一浓缩室45、46中，分别设有第一正电极47和第一负电极48，所述第一正电极47和第一负电极48分别与所述电源6的两极相连；

所述溶液除湿器1的出口与第一浓缩室45、46的入口相通，第一浓缩室45、46的出口与溶液除湿器1的入口相通；

所述第一浓缩室45、46的出口还经由浓液进口阀71与第一集液装置2的浓液入口21相通，所述第一稀释室44的浓液入口经由浓液出口阀81与第一集液装置2的浓液出口22相通，

所述第一稀释室44的稀液出口经由稀液出口阀91与第一集液装置2的稀液入口23相通。