[发明专利]一种膜式热渗透发电和液体除湿集成系统

说明书

本发明公开了一种膜式热渗透发电和液体除湿集成系统，系统包括除湿模块、再生模块、供冷模块和发电模块；所述除湿模块用于利用除湿液进行除湿；所述再生模块用于将除湿模块中的低浓度除湿液再生成为高浓度的除湿液，并重新提供给除湿模块；所述供冷模块用于对除湿模块供冷，并用于对再生模块供热；所述发电模块用于利用再生模块中的余热进行发电；所述供冷模块分别与除湿模块和再生模块连接，除湿模块与再生模块连接，发电模块与再生模块连接。本发明兼具了除湿和低温发电的功能，其系统能源利用率高，提高了余热利用效率。

技术领域

本发明涉及空气湿度控制领域和低温发电领域，具体涉及一种膜式热渗透发电和液体除湿集成系统。

背景技术

在我国，空气湿度一直是应该容易被忽视却深刻影响着我们生活舒适的重要因素，尤其华南地区更加明显。

空气湿度是评价空气质量的重要指标，其对人们的生活和工业生产有较大的影响。研究发现，最适合人体的相对湿度为40-60％，过高的空气湿度会造成人产生不适感，诱发疾病，过高的空气湿度还会导致建筑物内部某些病毒和细菌的大量繁殖，因此，必要时，需要对空气进行除湿处理。

目前，常用的空气除湿方法包括冷却除湿、吸附除湿、吸收除湿和转轮除湿。冷却除湿是将湿空气冷却到露点温度以下，使空气中的水蒸气冷凝后从空气中脱除。该方法需将空气降至露点温度以下，除去水分后再升温至送风状态，能耗高。吸附除湿是利用某些固体吸附剂吸湿的方法来进行除湿。该方法的最大缺点是这些固体吸附剂再生困难，而且装置复杂，设备的体积比较庞大，造价也高。吸收除湿是利用某些具有吸湿性的溶液来吸收空气中的水分而达到除湿目的，除湿溶液再生容易，缺点是处理空气与除湿溶液直接接触，易引起空气夹带除湿溶液，进一步引起管道和设备的腐蚀。转轮除湿主要由特殊陶瓷纤维载体和活性硅胶复合而成的蜂窝状转轮构成，除湿效率高，温湿度控制范围大，经配套组合使用处理后空气露点可达-70℃以下，但缺点是价格非常昂贵。

上述除湿方法都存在一定的缺陷。而随着膜材料的发展，基于膜除湿器的液体除湿技术也得到较快的发展。在这种膜除湿器内，使用了选择透过膜将空气和除湿液隔开，膜能防止除湿液的液滴进入处理空气中，因此防止了传统填料式液体除湿器中遇到的腐蚀性除湿液的液滴夹带导致的严重危害，保证了空气不受除湿液的污染，提高了空气的品质。

同时，在现有的工业系统中，大量未开发的热能以低于100℃的形式存在，余热就是一个很好的例子，在美国，传统发电厂和制造业每年的余热损失都非常多，这引起了人们的重视，所以，许多人都在致力于解决余热浪费的问题。

但是，尽管低温热量的丰富，从现有技术中提取这种热量的能力仍然受到现有技术的限制。目前，人们开发了各种用于低档热动力发电的热电化学系统，比如利用金属络合反应或与温度相关的电子化学氧化还原反应进行低档热发电，然而，这些过程仅仅达到了小规模应用，他们的效率也通常被限制在低于2％的成本效率。此外，固态热电器件已被用于低温范围，但材料的局限性导致效率低和成本效益低。

在这种情况下，热渗透发电成为了一种有效的利用低温热能的手段。在热渗透过程中，疏水膜利用温度梯度驱动蒸汽，以克服液压差，而蒸汽会流入低温一侧。由此产生的压力流可用于驱动涡轮机，并在各种热源温度下发电，有效地将低温热能转化为有用的功。

值得引起注意的是，在膜除湿系统中，也存在大量余热，如果能够将这部分余热合理利用起来，会大大提高膜除湿系统中热能的利用效率，防止浪费。目前，市场上还没有一套集合除湿和热渗透发电两种功能的装置。相关技术有待于进一步改进和完善。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种膜式热渗透发电和液体除湿集成系统，提高除湿器中的低温热能利用效率，增强余热的回收利用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：