一种基于膜蒸馏的回热回质型溶液膜除湿系统及除湿方法_2

文档序号:9544298阅读:来源:国知局
10的出口与中空纤维膜溶液热质交换器4的壳侧进口连接,中空纤维膜溶液热质交换器4的管侧进口与冷源换热器5的进口连接,冷源换热器5的出口与膜吸收器1的进口连接。
[0035]膜再生器7的出口与浓溶液储液器8的进口连接,浓溶液储液器8的出口与与1#溶液循环栗9的进口连接;1#溶液循环栗9的出口与中空纤维膜溶液热质交换器4的管侧进口连接,中空纤维膜溶液热质交换器4的管侧壳侧出口与热源换热器6的进口连接,热源换热器6的出口与膜再生器7的入口连接。
[0036]膜吸收器1的侧面安装有1#送风机11,用于将新风或回风或者二者的混合风送到膜吸收器1的中空纤维膜表面。
[0037]膜再生器7的侧面安装有2#送风机12,用于将新风或新风与回风的混合风送到膜再生器7的中空纤维膜表面。
[0038]经过2#送风机12的新风或新风与回风的混合风吹过膜再生器7的中空纤维膜表面后,产生的高温高湿空气被送至膜式潜热回收器2的壳侧气体进口,与膜式潜热回收器2管侧的盐溶液在中空纤维膜表面进行潜热交换后,余气从膜式潜热回收器2的壳侧出口排放。
[0039]装置初始安装时,稀溶液储罐3和浓溶液储罐8中存储有足量的浓盐溶液,同时,稀洛液储触3和浓?谷液储触8设置有保温措施。
[0040]膜吸收器1和膜再生器7的结构形式为两侧设置溶液管路和布液器,中间布置数条中空纤维膜,溶液从下侧流入溶液管路,通过布液器流经中空纤维膜,然后汇入上侧溶液管路;中空纤维膜溶液热质交换器4,膜式潜热回收器2采用工业上常见的中空纤维膜组件结构形式,即以中空纤维膜为界面,分为管侧和壳侧。
[0041 ] 膜吸收器1、膜再生器7和中空纤维膜溶液热质交换器4使用的的膜材料是致密疏水性微孔膜,主要包括聚乙烯(ΡΕ)膜材料、聚丙烯(ΡΡ)膜材料、聚四氟乙烯(PTFE)膜材料或聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料。膜式潜热回收器2使用的膜材料是致密疏水性无孔膜。
[0042]所述的盐溶液为溴化锂溶液、氯化锂溶液或氯化钙溶液中的一种或两种以上混合溶液。
[0043]本发明利用膜蒸馏的回热回质型溶液膜除湿系统进行除湿的方法,包括下述步骤:
[0044]1) 1#溶液循环栗9和2#溶液循环栗10开启,1#送风机11、2#送风机12开启,同时冷源交换去冷源换热器5和热源交换器6开启,系统处于启动状态;
[0045]2)热源交换器6加热盐溶液,溶液流入膜再生器7的下侧,从中空纤维膜中缓慢流动,与外面送风机12送过来的空气在膜表面进行传热传质过程(水蒸气从溶液中传递到空气中),空气变为高温高湿空气,溶液得到浓缩再生;
[0046]3)再生后的溶液流入到浓溶液储液器8中,再经过1#溶液循环栗9流入到中空纤维膜溶液热质交换器4的管侧溶液进口,从中空纤维膜溶液热质交换器4的管侧出口流出后进入冷源换热器5中,得到冷却后流入膜吸收器1的下侧,从中空纤维膜中缓慢流动,与外面送风机11送过来的空气在膜表面进行传热传质过程(水蒸气从空气中传递到溶液中),空气得到除湿,溶液吸收水蒸气后变成稀溶液;
[0047]4)稀溶液进入稀溶液储液器3中,再经过溶液循环栗10流入到中空纤维膜溶液热质交换器4的壳侧溶液进口,从中空纤维膜溶液热质交换器4的壳侧出口流出后进入热源换热器6中,得到加热后流入膜再生器7的下侧,开始了溶液的循环。
[0048]由于从浓溶液储液器8中流出的浓溶液与从稀溶液储液器10中流出的稀溶液既有温度差,又有浓度差,在中空纤维膜溶液热质交换器4中实现了水蒸气的潜热传递,传递的结果是既传递了热量,又进一步浓缩浓溶液,稀释稀溶液,中空纤维膜溶液热质交换器4形成了系统的回热回质功能。
[0049]由于从膜吸收器流出的溶液与从膜再生流出的空气存在着温度差,通过膜式潜热回收器2的膜表面将高温高湿空气中的水蒸气进行潜热回收,由于膜式潜热回收器2使用的膜材料是致密疏水性无孔膜,因此,水蒸气和液体水并不能从膜外侧传递到膜内侧,也就是说,膜式潜热回收器2只进行高温高湿空气的潜热回收,在膜外表面冷凝下来的水会和其他湿空气从膜式潜热回收器2的壳侧出口排放。
[0050]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的【具体实施方式】仅限于此,对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单的推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
【主权项】
1.一种基于膜蒸馏的回热回质型溶液膜除湿系统,其特征在于,该系统包括除湿机构和再生机构; 所述除湿机构包括膜吸收器(1),及与膜吸收器(1)相连的膜式潜热回收器(2),所述膜式潜热回收器(2)连通稀溶液储液器(3)、中空纤维膜溶液热质交换器(4),并通过冷源换热器(5)再连通至膜吸收器(1)构成回路; 所述再生机构包括膜再生器(7),膜再生器(7)与中空纤维膜溶液热质交换器(4)通过热源换热器(6)连接,膜再生器(7)连接浓溶液储液器(8),并与中空纤维膜溶液热质交换器⑷构成回路。2.根据权利要求1所述的基于膜蒸馏的回热回质型溶液膜除湿系统,其特征在于,所述膜吸收器(1)的侧面设置有用于将新风或回风或者二者的混合风送到膜吸收器(1)的中空纤维膜表面的1#送风机(11)。3.根据权利要求1所述的基于膜蒸馏的回热回质型溶液膜除湿系统,其特征在于,所述膜再生器(7)的侧面设置有用于将新风或新风与回风的混合风送到膜再生器(7)的中空纤维膜表面2#送风机(12)。4.根据权利要求1所述的基于膜蒸馏的回热回质型溶液膜除湿系统,其特征在于,所述稀溶液储罐(3)和浓溶液储罐(8)设置有保温层。5.根据权利要求1所述的基于膜蒸馏的回热回质型溶液膜除湿系统,其特征在于,所述除湿机构和再生机构中分别设有1#溶液循环栗(9)和2#溶液循环栗(10)。6.一种利用权利要求1-5所述的基于膜蒸馏的回热回质型溶液膜除湿系统的除湿方法,其特征在于,包括下述步骤: 1)1#溶液循环栗(9)和2#溶液循环栗(10)开启,1#送风机(11)、2#送风机(12)开启,同时冷源交换冷源换热器(5)和热源交换器(6)开启,系统处于启动状态; 2)热源交换器(6)加热盐溶液,溶液流入膜再生器(7)中,与2#送风机(12)送过来的空气在膜表面进行传热传质,溶液得到浓缩再生;吹除后的高温高湿空气流入膜式潜热回收器(2)的壳侧进口,再次进行换热后,冷凝后的水和余气从膜式潜热回收器(2)的壳侧出口排放; 3)再生后的溶液流入到浓溶液储液器(8)中,再经过1#溶液循环栗(9)流入到中空纤维膜溶液热质交换器(4)中,进入冷源换热器(5)中,得到冷却后溶液流入膜吸收器(1),与1#送风机(11)送过来的空气在膜表面进行传热传质,空气得到除湿,溶液吸收水蒸气后变成稀溶液; 4)稀溶液经膜式潜热回收器(2)进入稀溶液储液器(3)中,再经过溶液循环栗(10)流入到中空纤维膜溶液热质交换器(4),从中空纤维膜溶液热质交换器(4)流出后进入热源换热器(6)中,得到加热后溶液流入膜再生器(7)中,进行溶液的循环。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述膜式潜热回收器(2)使用的膜材料是致密疏水性无孔膜。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述稀溶液储罐(3)和浓溶液储罐(8)中存储有足量的浓盐溶液,所述盐溶液为溴化锂溶液、氯化锂溶液或氯化I丐溶液中的一种或两种以上混合溶液。9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述膜吸收器(1)、膜再生器(7)和中空纤维膜溶液热质交换器(4)使用的膜材料是致密疏水性微孔膜,包括聚乙烯PE膜材料、聚丙烯PP膜材料、聚四氟乙烯PTFE膜材料或聚偏氟乙烯PVDF膜材料。
【专利摘要】本发明公开了一种基于膜蒸馏的回热回质型溶液膜除湿系统及除湿方法,系统包括除湿机构和再生机构;利用膜分离技术中的膜蒸馏机理,基于气扫式膜蒸馏的盐溶液浓缩过程,为膜吸收器提供高浓度的盐溶液,利用气扫式膜蒸馏的湿空气吸收过程,实现湿空气的除湿目的;为了实现系统节能,在通过膜再生器后的高温溶液与通过膜吸收器后的低温溶液之间设置有基于中空纤维膜溶液热质交换器,实现回热回质功能;同时,再生器中气扫式膜蒸馏的气体变为高温高湿气体,与膜吸收器的低温溶液进行热量交换,实现高温高湿气体的热量回收。本发明利用膜蒸馏机理和膜材料,实现室内湿度的调节和整个系统的节能功能。
【IPC分类】F24F3/14
【公开号】CN105299784
【申请号】CN201510732386
【发明人】王赞社, 冯诗愚, 顾兆林, 高秀峰, 李云, 罗昔联, 杨利生
【申请人】西安交通大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月2日
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