吸收式除濕工藝研究.pdf

1、溶液吸收式除濕系統(tǒng)，可以利用50℃～80℃的低品位熱源作為再生能源，所用除濕劑對(duì)環(huán)境友好，同時(shí)能除去空氣中的塵埃、細(xì)菌、霉菌及其他有害物，提高空氣品質(zhì)。從保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源等方面來看是一種很有競(jìng)爭(zhēng)力的除濕技術(shù)。 本文針對(duì)LiCl溶液吸收式除濕工藝系統(tǒng)的關(guān)鍵過程——溶液吸收除濕與溶液解吸再生以及系統(tǒng)整體，開展了實(shí)驗(yàn)研究、模擬分析與系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)工作。 利用流程模擬軟件ASPEN PLUS，選擇NRTL電解質(zhì)溶液活度系數(shù)模型，

2、并選擇CaCl<,2>溶液作為除濕劑，吸收器和再生器分別選用RadRrac和Flash2模塊，建立了溶液吸收式除濕循環(huán)的系統(tǒng)模擬。根據(jù)靈敏度分析，其空氣除濕性能系數(shù)可達(dá)0.7以上，優(yōu)于現(xiàn)有LiCl溶液除濕裝置的0.65的水平，并表明提濃稀溶液的有效性，據(jù)此確定了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參考的循環(huán)操作條件。 進(jìn)一步，分析比較了逆流絕熱填料塔與內(nèi)冷型除濕塔的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇比表面積大、結(jié)構(gòu)緊湊、空氣處理能力大的填料塔作為吸收器。本研究填料塔塔體采用有機(jī)

3、玻璃板，塔高1.2m，填料層高度為60cm，規(guī)格為20×20×20cm<'3>立方型不銹鋼孔板波紋的規(guī)整填料。同時(shí)，提出了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、空氣壓降小、動(dòng)力部件少的霧化閃蒸噴淋再生器新型結(jié)構(gòu)。本研究再生塔塔體采用有機(jī)玻璃，塔高1.0m，噴嘴采用實(shí)心錐形噴頭，有效噴淋高度為40cm。 進(jìn)行了逆流絕熱吸收實(shí)驗(yàn)和模擬分析?？疾炝藘?nèi)部因素(液氣比、溶液濃度與溶液溫度)和外部因素(空氣入口溫度、濕度)對(duì)除濕量的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在上述實(shí)驗(yàn)條

4、件下，吸收器最大除濕量達(dá)到0.443g·s<'-1>，平均除濕量達(dá)到0.368g·s<'-1>，證明了本裝置有很好的除濕效果。改變吸收器內(nèi)部因素對(duì)除濕效果有較大的影響，如溶液質(zhì)量濃度由0.322增加到0.363，空氣出口含濕量相應(yīng)地由13.9g·kg<'-1>降到12.2g·kg<'-1>，下降幅度比較明顯；而外部因素的改變對(duì)除濕效果影響較弱，如當(dāng)空氣溫度由33.5℃降到26.4℃時(shí)，空氣出口含濕量?jī)H由10.9g·kg<'-1>下降到1

5、0.5g·kg<'-1>。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將除濕器的除濕量與除濕器入口各參數(shù)進(jìn)行擬和，得到如下關(guān)聯(lián)式：m=3697h<'2.022>t<,a><'-0.498>G<'0.666>x<,i><'3.471>t<,1><'-2.223>L<'0.114>其中：m為除濕量，kg·s<'-1>。 建立了除濕過程的傳熱傳質(zhì)模型。模型計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)一致。分析了除濕器的出口空氣含濕量、空氣溫度、溶液濃度、溶液溫度參數(shù)隨塔高的變化關(guān)系。從模

6、型分析得出低溫高濃的入口溶液對(duì)吸收除濕過程有強(qiáng)化作用，而空氣入口溫度的變化對(duì)吸收除濕過程影響較弱．本實(shí)驗(yàn)裝置的最佳液氣比約為3.0。 進(jìn)行了霧化噴淋再生實(shí)驗(yàn)和模擬分析。基于噴淋量21.6 1·h<'-1>，再生器入口空氣溫度為28℃，相對(duì)濕度為45％的實(shí)驗(yàn)條件，選擇溶液入口溫度和再生風(fēng)機(jī)電壓分別為80℃/100V、90℃/100V、80℃/100V的三組因素，測(cè)得溶液濃度變化率分別為0.82％、1.33％、1.23％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表