[发明专利]一种从大气空气中提取水的设备及其方法

说明书

本发明涉及大气空气提水技术领域，具体涉及一种从大气空气中提取水的设备及其方法，通过采用固态吸附剂对大气中水分子进行吸附，待吸附完成后，将吸附剂放置在密闭容器中，通过加热进行水分子的脱附，并通过进一步蒸发、冷凝，获得液态水。在脱附、蒸发、冷凝的过程中，为了提升能量的利用效率，本发明也涉及了部分能量的循环利用，吸附剂包括化学吸附剂和物理吸附剂，吸附剂与水发生可逆化学反应，生成对应的水和物的物质，将物理吸附剂增加化学吸附剂与空气中水分接触的比表面积，同时以防化学吸附剂多次吸附脱附，形成颗粒晶体，提升了单位时间内可供吸附的空气总量，提升吸附效率。

技术领域

本发明涉及大气空气提水技术领域，具体涉及一种从大气空气中提取水的设备及其方法。

背景技术

在地球上的许多地方，尤其是在半干旱或干旱地区，例如，在以色列、埃及和撒哈拉地带的部分地区以及在众多距海洋很远的炎热的沙漠中，至少没有供全年使用的饮用水储备。除了运输饮用水之外，在此仅有从湿空气提供饮用水的可能。

如今通过可逆化学反应，使用吸附剂，经过吸附、脱附、蒸发、冷凝，从空气中获得液态水。

已知通过压缩空气以提升单位体积内空气中水分子浓度或者冷却空气将封闭空间内的空气温度降低到露点以下，从而获取液态水的方法(参考 CN200410016871.9)。

这种方法需要对密闭空间内的空气进行压缩或者冷却，由于大气中水含量很低，通常仅为每立方米1.4克至每立方米30克，如果要大量获取液态水，这种方法能耗高，效率低，不具备经济可行性。

此外，已知以液态盐水作为吸附剂，从大气空气中提取水的方法(参考CN102482869B)。

这种方法采用液态盐水作为吸附剂，虽然其通过复杂的设计，在一定程度上增大了液体的表面积，但跟空气接触面积仍相对较低，且随着液体表面积的增加，蒸发作用也将变大，其在沙漠等相对湿度较低，蒸发量大环境下的有效性存疑，另外，这种方法未曾给出完整的液态水获得方法。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题。

为实现上述的问题，本发明提供了如下技术方案：

一种从大气空气中提取水的设备，包括辅助蒸发系统，所述辅助蒸发系统包括密闭容器、冷凝器和水蒸气导管，所述密闭容器为脱附-蒸发塔，所述脱附-蒸发塔通过水蒸气导管与冷凝器连接。

本发明的进一步改进，所述吸附剂放置在密闭容器中，用于对大气中水分子进行吸附。

本发明的进一步改进，所述吸附剂包括化学吸附剂和物理吸附剂，将所述物理吸附剂增加化学吸附剂，形成颗粒晶体。

本发明的进一步改进，所述吸附箱放入脱附-蒸发塔内，用于后续的脱水和蒸发。

本发明的进一步改进，所述吸附剂释放在结合水中，通过辅助蒸发系统加热，将水蒸气进入所述冷凝器中，所述冷凝器，用于放出、回收热量。

本发明的进一步改进，吸附箱和脱附-蒸发塔为一体化设计或分体式设计。

本发明的进一步改进，多个所述冷凝器串联，用于脱附-蒸发塔的加热。

本发明的进一步改进，该设备包括外包装，所述外包装为薄膜状材料，所述外包装通过装填吸附剂，形成吸附带，所述吸附带内的吸附剂为松散的粉末状。

本发明的进一步改进，所述吸附箱由吸附板组成，所述吸附板呈平行间隔排列，供空气流动。

10、一种从大气空气中提取水的方法，包括以下步骤：

1)、利用固态吸附剂对大气中水分子进行吸附，待吸附完成后，将吸附剂放置在所述密闭容器中，通过加热进行水分子的脱附，并通过进一步蒸发、冷凝，获得液态水；