[发明专利]基于金属有机骨架的水捕获设备

权利要求书

1.一种用于从空气中捕获水分的设备，所述设备包括：

壳体，所述壳体具有所述空气能够流入其中的入口；

水吸附剂，所述水吸附剂被封闭在所述壳体内，所述水吸附剂包括至少一种能够从所述空气中吸附水分的水吸附金属有机骨架复合材料，所述金属有机骨架复合材料包含：至少70wt％的水吸附金属有机骨架，所述水吸附金属有机骨架包含选自以下的金属离子：Fe³⁺、Li⁺、Na⁺、Ca²⁺、Zn²⁺、Zr⁴⁺、Al³⁺、K⁺、Mg²⁺、Ti⁴⁺、Cu²⁺、Mn²⁺至Mn⁷⁺、Ag⁺或其组合；和至少0.1wt％的亲水性粘合剂，所述亲水性粘合剂包括烷基纤维素衍生物、羟烷基纤维素衍生物或羧烷基纤维素衍生物；以及

水解吸装置，所述水解吸装置与所述水吸附剂接触和/或围绕所述水吸附剂，所述水解吸装置包括与所述水吸附剂直接导热接触的传热装置并且所述水吸附剂被容纳在所述传热装置内或者被包覆在所述传热装置上，所述水解吸装置在(i)停用状态和(ii)激活状态之间是选择性地可操作的，在所述激活状态中，所述水解吸装置被配置成向所述水吸附剂施加热量，以从所述水吸附剂中解吸水分。

2.根据权利要求1所述的设备，其中亲水性纤维素衍生物选自以下中的至少一种：羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基纤维素或羧甲基纤维素。

3.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述传热装置与加热装置导热接触。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述传热装置包括至少一个从所述加热装置延伸到所述水吸附剂的传热元件。

5.根据权利要求3或4所述的设备，其中所述加热装置包括至少一个珀尔帖装置。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述珀尔帖装置能够将所述水吸附剂加热到至少50℃。

7.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述传热装置包括具有板或翅片布置的散热器。

8.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述传热装置包括多个间隔开的传热元件，并且其中所述水吸附剂作为填充床被容纳在至少两个传热元件之间。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述传热元件包括平面支撑元件，所述平面支撑元件选自板或翅片中的至少一种。

10.根据权利要求8或9所述的设备，还包括至少一个流体置换装置，以驱动流体流通过所述填充床。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述流体置换装置产生至少3m³/h的通过所述填充床的流体流。

12.根据任一前述权利要求所述的设备，还包括用于冷却来自所述水吸附剂的产物气体流的冷凝器系统。

13.根据权利要求5或6或当从属于权利要求5或6时权利要求7至12中任一项所述的设备，其中每个珀尔帖装置具有热侧和冷侧，其中每个珀尔帖装置的所述热侧与至少一个散热器热连通，并且每个珀尔帖装置的所述冷侧形成冷凝器系统的一部分。

14.根据权利要求13所述的设备，其中每个珀尔帖装置的所述冷侧与至少一个传热装置热连通。