-吸附和吸收处理空气的原理与方法讲解课件.ppt

1、热质交换原理与设备热质交换原理与设备湖南大学湖南大学土木工程学院土木工程学院周周 晋晋E-mail:zhoujin_吸附和吸收的区别吸附和吸收的区别吸附（Adsorption）相态 1相态 2吸收（Absorption）相态 1相态 2 吸附现象发生吸附现象发生在表面，需要较大在表面，需要较大表面积。表面积。吸收现象发生吸收现象发生在表面及内部。在表面及内部。1 吸附的基本知识和概念吸附的基本知识和概念吸附现象吸附现象是产生在相异两相的边界是产生在相异两相的边界面上的一种分子积聚现象。面上的一种分子积聚现象。吸附剂：使气相浓缩的物质吸附剂：使气相浓缩的物质吸附质：被浓缩的物质吸附质：被浓缩的物

2、质分子力（分子力（Van der Waals）：同相间分子力处于平衡状态，相：同相间分子力处于平衡状态，相界处不平衡。界处不平衡。相界上的非平衡力（分子力或化学键力）导致物质微粒在界相界上的非平衡力（分子力或化学键力）导致物质微粒在界面上的聚集程度的改变就是面上的聚集程度的改变就是。1）吸附、吸附剂和吸附质）吸附、吸附剂和吸附质1 吸附的基本知识和概念吸附的基本知识和概念 AuMuUsmMAuuMUsm表面能表面能物质的总能量物质的总能量 当物质的比表面积比较大时，表面能就会对物质的性当物质的比表面积比较大时，表面能就会对物质的性能产生很大的影响。能产生很大的影响。单位质量内能单位质量内能单位

3、表面积内能单位表面积内能1）吸附、吸附剂和吸附质）吸附、吸附剂和吸附质1 吸附的基本知识和概念吸附的基本知识和概念1）吸附、吸附剂和吸附质）吸附、吸附剂和吸附质NH4H2O-+在化学中，极性（在化学中，极性（Chemical polarity）指一根共价键或一个共价分子中电荷指一根共价键或一个共价分子中电荷分布的不均匀性。如果电荷分布得不分布的不均匀性。如果电荷分布得不均匀，则称该键或分子为极性；如果均匀，则称该键或分子为极性；如果不均匀，则称为非极性。不均匀，则称为非极性。吸附选择性吸附选择性1 吸附的基本知识和概念吸附的基本知识和概念1）吸附、吸附剂和吸附质）吸附、吸附剂和吸附质多层吸附多

4、层吸附（分子力）（分子力）单层吸附单层吸附（分子力或化学键力）（分子力或化学键力）1 吸附的基本知识和概念吸附的基本知识和概念 物理吸附物理吸附 由吸附质分子与吸附剂分子之间分子力（由吸附质分子与吸附剂分子之间分子力（Van der Waals）引起的可逆吸附现象。有单层吸附，也有多层吸附。引起的可逆吸附现象。有单层吸附，也有多层吸附。特点：特点：吸附质与吸附剂之间无化学反应；吸附质与吸附剂之间无化学反应；对吸附气体选择性不强；对吸附气体选择性不强；吸附速率快；吸附速率快；吸附为低放热过程，放热量略大于液化潜热；吸附为低放热过程，放热量略大于液化潜热；吸附力不强。吸附力不强。化学吸附化学吸附

5、化学反应起作用。只为单层吸附。化学反应起作用。只为单层吸附。2）吸附的种类）吸附的种类吸附热吸附热（物）：小（物）：小（21-63kJ/mol），相当于），相当于1.5-3.0倍凝结热倍凝结热（化）：大（化）：大（42-125kJ/mol）。与化学反应热相近）。与化学反应热相近吸附作用力吸附作用力（物）：物理作用，分子间力（范德华力），较小（物）：物理作用，分子间力（范德华力），较小（化）：化学作用，表面化学反应（化学键力），较大（化）：化学作用，表面化学反应（化学键力），较大可逆性可逆性（物）：可逆，易脱附（物）：可逆，易脱附 （化）：不可逆，不易脱附（化）：不可逆，不易脱附吸附速度吸附速度

6、（物）：快（物）：快 （化）：慢（需要活化能）（化）：慢（需要活化能）吸附质吸附质（物）：非选择性（物）：非选择性 （化）：选择性（化）：选择性发生条件发生条件（物）：条件合适，任何固体、流体间均可发生（物）：条件合适，任何固体、流体间均可发生（化）：发生在有亲和力的固体和液体之间（化）：发生在有亲和力的固体和液体之间作用范围作用范围（物）：与表面覆盖程度无关，可多层吸附（物）：与表面覆盖程度无关，可多层吸附（化）：随覆盖程度增加而减弱，只能单层吸附（化）：随覆盖程度增加而减弱，只能单层吸附等温线特点等温线特点（物）：吸附量随平衡压力（浓度）正比上升（物）：吸附量随平衡压力（浓度）正比上升（化

7、）：关系复杂（化）：关系复杂等压线特点等压线特点（物）：吸附量随温度升高而下降（物）：吸附量随温度升高而下降（化）：在一定温度下才能吸附（化）：在一定温度下才能吸附1 吸附的基本知识和概念吸附的基本知识和概念2）吸附的种类）吸附的种类吸附等压线：吸附等压线：对于给定的吸附剂和吸附质，平衡时吸附剂对吸附对于给定的吸附剂和吸附质，平衡时吸附剂对吸附质的吸附量质的吸附量 q 为：为：),(Tpfq 吸附等温线：吸附等温线：)(1Tfq)(2pfq 1 吸附的基本知识和概念吸附的基本知识和概念3）吸附平衡、等温吸附线和等压吸附线）吸附平衡、等温吸附线和等压吸附线p 为常数为常数T 为常数为常数1 吸附

8、的基本知识和概念吸附的基本知识和概念I-合成沸石等吸附系合成沸石等吸附系II-Lamgmuri型型 III-活性铝等吸附系活性铝等吸附系IV-活性炭吸附水蒸气活性炭吸附水蒸气V-BET型型VI-线性吸附线性吸附典型等温典型等温吸附线吸附线qp（I）（II）（III）（IV）（V）（VI）qpqpqpqpqp3）吸附平衡、等温吸附线和等压吸附线）吸附平衡、等温吸附线和等压吸附线1 吸附的基本知识和概念吸附的基本知识和概念等压吸附线等压吸附线2-物理吸附物理吸附1-化学吸附化学吸附3-过渡区（非平衡吸附区）过渡区（非平衡吸附区）温度温度吸附量吸附量3）吸附平衡、等温吸附线和等压吸附线）吸附平衡、等

9、温吸附线和等压吸附线1 吸附的基本知识和概念吸附的基本知识和概念l 比表面积：单位质量吸附剂具有比表面积：单位质量吸附剂具有的表面积的表面积l 比表面积越大，吸附能力越强。比表面积越大，吸附能力越强。l 多孔介质比表面积大，所以吸附多孔介质比表面积大，所以吸附剂多为多孔介质。剂多为多孔介质。l 多孔介质孔隙越小，比表面积越多孔介质孔隙越小，比表面积越大，孔隙内吸附能力越强大，孔隙内吸附能力越强活性炭孔隙活性炭孔隙4）吸附剂结构，多孔介质，比表面积）吸附剂结构，多孔介质，比表面积1 吸附的基本知识和概念吸附的基本知识和概念多孔吸附剂的外观体积多孔吸附剂的外观体积真孔隙真孔隙堆VVVVVVV-颗粒

10、间隙体积颗粒间隙体积-颗粒内细孔体积颗粒内细孔体积-骨架体积骨架体积5）吸附剂的特性参数）吸附剂的特性参数1 吸附的基本知识和概念吸附的基本知识和概念吸附剂密度吸附剂密度堆积密度：堆积密度：堆VM真密度：真密度：真VMs颗粒密度：颗粒密度：隙堆真孔VVMVVMp5）吸附剂的特性参数）吸附剂的特性参数1 吸附的基本知识和概念吸附的基本知识和概念孔径分布（测定吸附孔径分布（测定吸附等温线、压汞仪等）等温线、压汞仪等）颗粒当量直径、单位体积表面积颗粒当量直径、单位体积表面积Vssd6（颗粒体积）颗粒表面积）pVSs(pV5）吸附剂的特性参数）吸附剂的特性参数2 等温吸附线等温吸附线bpbpqqm11

11、）朗谬尔（）朗谬尔（Langmuir）公式）公式 表面覆盖度表面覆盖度q吸附剂表面的平衡吸附量吸附剂表面的平衡吸附量g（吸附质）（吸附质）/g（吸附剂）（吸附剂）qm饱和吸附量饱和吸附量b吸附平衡常数，吸附平衡常数，Pa-1p吸附质气体分压力，吸附质气体分压力，Paqp2 等温吸附线等温吸附线bpbpqqm11）朗谬尔（）朗谬尔（Langmuir）公式）公式qp适用条件：适用条件：朗缪尔公式适用于没有多朗缪尔公式适用于没有多分子层吸附、微孔吸附和毛细分子层吸附、微孔吸附和毛细凝聚的不复杂过程的各种系统，凝聚的不复杂过程的各种系统，尤其是一些无孔或大孔吸附剂尤其是一些无孔或大孔吸附剂在高于临界温

12、度下对气体吸附在高于临界温度下对气体吸附的情况。的情况。p 较小时较小时Hpbp 亨利定律亨利定律p 较大时较大时mqq 12 等温吸附线等温吸附线2）弗雷德里克（）弗雷德里克（Freundlich）公式）公式nkCq/1C 吸附质浓度吸附质浓度 g/mL或或mol/mLk常数常数n常数常数2 等温吸附线等温吸附线3）BET公式公式)/1)(/1(/0000ppkppppppkqqm布鲁诺（布鲁诺（Brunauer）埃米特（埃米特（Emmett）泰勒（泰勒（Teller）p0吸附质饱和蒸汽压吸附质饱和蒸汽压k常数常数3 常用吸附剂的类型和性能常用吸附剂的类型和性能 极性吸附剂（亲水）极性吸附剂

13、（亲水）硅胶：硅胶：mSiO2nH2O 亲水性，易吸附水分，而难亲水性，易吸附水分，而难于吸附非极性物质。于吸附非极性物质。优点：优点：l 比表面积大，表面性质优异比表面积大，表面性质优异l 在较宽的温度范围内对水蒸气在较宽的温度范围内对水蒸气有较好的吸附特性有较好的吸附特性缺点：缺点：l 暴露在水滴中会裂解成粉末，暴露在水滴中会裂解成粉末，除湿性能丧失除湿性能丧失3 常用吸附剂的类型和性能常用吸附剂的类型和性能多孔活性氧化铝：多孔活性氧化铝：Al O 用于气体干燥，石油气脱硫，用于气体干燥，石油气脱硫，含氟废气净化。含氟废气净化。型氧化铝是氢氧化铝在型氧化铝是氢氧化铝在140-150的低温环

14、境下脱水制得，的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝、铝工业上也叫活性氧化铝、铝胶其结构中氧离子近似为立方胶其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积，面心紧密堆积，Al3+不规则地不规则地分布在由氧离子围成的八面体和分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中。四面体空隙之中。极性吸附剂（亲水）极性吸附剂（亲水）3 常用吸附剂的类型和性能常用吸附剂的类型和性能沸石：沸石：化学成分变化大，化学组成为化学成分变化大，化学组成为AmXpO2pnH2O，式中，式中A代表代表K、Na、Ca、Sr、Ba，X代表代表Si、Al，Al SiS1 51 1，具特征笼状晶体，具特征笼状晶体结构、含沸石水的铝硅酸盐矿

15、物。有结构、含沸石水的铝硅酸盐矿物。有方沸石、斜发沸石、丝光沸石等。可方沸石、斜发沸石、丝光沸石等。可作为吸附材料、催化材料。作为吸附材料、催化材料。通常为人工合成沸石分子筛，为通常为人工合成沸石分子筛，为微孔型、具有立方晶体的硅酸盐。对微孔型、具有立方晶体的硅酸盐。对极性分子，不饱和有机物具选择吸附极性分子，不饱和有机物具选择吸附能力。能力。极性吸附剂（亲水）极性吸附剂（亲水）3 常用吸附剂的类型和性能常用吸附剂的类型和性能 非极性吸附剂（憎水）非极性吸附剂（憎水）活性炭：活性炭：疏水性，常用于空气中有机疏水性，常用于空气中有机溶剂，催化脱除尾气中溶剂，催化脱除尾气中SO2、NOX等恶臭物质

16、的净化；等恶臭物质的净化；优点：优点：性能稳定、抗腐蚀。性能稳定、抗腐蚀。活性炭也具备一定的吸水能活性炭也具备一定的吸水能力，所以不能认为它是憎水的，力，所以不能认为它是憎水的，但是有机化合物和非极性或弱极但是有机化合物和非极性或弱极性化合物要比水更优先强烈吸附性化合物要比水更优先强烈吸附在它表面上，所以一般不用它来在它表面上，所以一般不用它来除湿。除湿。3 常用吸附剂的类型和性能常用吸附剂的类型和性能常用吸湿常用吸湿剂的吸附剂的吸附等温线等温线4 多孔介质传质吸附多孔介质传质吸附ReRRCDtCKtC2)1(表征体元（表征体元（REV）：在多孔：在多孔介质中选取的一个比整体区介质中选取的一个

17、比整体区域小得多而比单个孔隙大得域小得多而比单个孔隙大得多的区域。多的区域。研究时用表征体元的平研究时用表征体元的平均值代替局部值。均值代替局部值。表征体元内质量扩散方程：表征体元内质量扩散方程：-孔隙率；孔隙率；CR-REV中气相浓度；中气相浓度；K-REV骨架表面分离系数；骨架表面分离系数；De-REV中的有效扩散系数；中的有效扩散系数；De-多孔介质有效扩散系数多孔介质有效扩散系数4 多孔介质传质吸附多孔介质传质吸附ReRRCDtCKtC2)1(表征体元（表征体元（REV）：在多孔：在多孔介质中选取的一个比整体区介质中选取的一个比整体区域小得多而比单个孔隙大得域小得多而比单个孔隙大得多的

18、区域。多的区域。气相浓度气相浓度变化变化吸附相浓吸附相浓度变化度变化体元中扩散体元中扩散传质速率传质速率-孔隙率；孔隙率；CR-REV中气相浓度；中气相浓度；K-REV骨架表面分离系数；骨架表面分离系数；De-REV中的有效扩散系数；中的有效扩散系数；De-多孔介质有效扩散系数多孔介质有效扩散系数4 多孔介质传质吸附多孔介质传质吸附ReRRCDtCKtC2)1(多孔介质内多孔介质内水蒸气浓度水蒸气浓度可写为：可写为：ReRCDtCK211KRd11RdeRCRDtC2deRRDDCDtC/2引入阻滞因子引入阻滞因子RRCKCC15 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿1

19、）干燥循环）干燥循环干燥剂：干燥剂：吸附空气中水蒸吸附空气中水蒸汽的吸附剂。汽的吸附剂。干燥剂表面水蒸气分干燥剂表面水蒸气分压压与与环境空气中水蒸气分环境空气中水蒸气分压差压差决定干燥剂是吸湿还决定干燥剂是吸湿还是放湿。是放湿。吸湿量吸湿量表表面面水水蒸蒸气气分分压压力力T5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿干燥循环示意图再生再生吸湿吸湿冷却冷却312120oC10oC吸湿吸湿再生再生冷却冷却吸湿量吸湿量水水蒸蒸气气分分压压力力1）干燥循环）干燥循环5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿静态除湿：吸附剂吸收密闭空间内静止空气中的水蒸气。静态

20、除湿：吸附剂吸收密闭空间内静止空气中的水蒸气。2）静态吸附除湿）静态吸附除湿PaPd时间时间水水蒸蒸气气分分压压力力PaPd5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿该式表示达到平衡时的该式表示达到平衡时的q和水蒸气密度的关系和水蒸气密度的关系平衡时间：平衡时间：若吸附剂和空气充分接触，经充若吸附剂和空气充分接触，经充分搅拌数小时后可达吸附平衡，无搅拌则平分搅拌数小时后可达吸附平衡，无搅拌则平衡时间大为增加。衡时间大为增加。影响平衡时间的因素：影响平衡时间的因素：吸附剂粒径、孔径大吸附剂粒径、孔径大小及分布、空气流速等。小及分布、空气流速等。任务：任务：计算吸附剂量、或计

21、算达到平衡的计算吸附剂量、或计算达到平衡的时间时间2）静态吸附除湿）静态吸附除湿PaPd10VMq5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿吸附剂的吸附平衡时吸附剂的吸附平衡时间（间（无搅拌无搅拌）硅胶硅胶2）静态吸附除湿）静态吸附除湿5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿吸附剂吸附平衡时间的测试吸附剂吸附平衡时间的测试 干燥器底部放入稀硫酸（维持湿度平衡），定期取出干燥器底部放入稀硫酸（维持湿度平衡），定期取出吸附剂称重，可得到吸附剂吸水率随时间的变化曲线。吸附剂称重，可得到吸附剂吸水率随时间的变化曲线。2）静态吸附除湿）静态吸附除湿5 空气静

22、态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿02110)()(qRWMMvVM使密闭容器内水蒸气密度由使密闭容器内水蒸气密度由0降为降为1所需的吸附剂量为：所需的吸附剂量为：010)(qVM存在外部渗透水分时，使密闭容器内水蒸气密度由存在外部渗透水分时，使密闭容器内水蒸气密度由0降为降为1所需所需的吸附剂量为：的吸附剂量为：2）静态吸附除湿）静态吸附除湿v：干燥物品容积干燥物品容积M1：干燥物品含水量干燥物品含水量M2：干燥物品要求含水量干燥物品要求含水量W：干燥物品的总重量干燥物品的总重量R：渗透水份量渗透水份量q0：平衡水分含量平衡水分含量5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静

23、态吸附除湿和动态吸附除湿吸附剂的再生方式：吸附剂的再生方式：加热再生方式：加热再生方式：供给吸附剂脱附所需的热量；供给吸附剂脱附所需的热量；减压再生方式：减压再生方式：用减压手段降低吸附分子的分压，改变吸用减压手段降低吸附分子的分压，改变吸附平衡，实现脱附。附平衡，实现脱附。使用清洗气体的再生方式：使用清洗气体的再生方式：借通入一种很难被吸附的气借通入一种很难被吸附的气体，降低吸附质的分压而实现脱附。体，降低吸附质的分压而实现脱附。置换脱附再生方式：置换脱附再生方式：用具有比吸附质更强的选择吸附性物用具有比吸附质更强的选择吸附性物质来置换而实现脱附。质来置换而实现脱附。优点：优点：空气流经吸附

24、剂。需要吸附剂量少、设备体积小。空气流经吸附剂。需要吸附剂量少、设备体积小。l 吸附原理和装置吸附原理和装置3）动态吸附除湿）动态吸附除湿5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿除湿方式：除湿方式：冷却除湿（近似等温过程）：冷却除湿（近似等温过程）：除湿的同时通过冷却流体带走吸附热；除湿的同时通过冷却流体带走吸附热；绝热除湿（近似等焓过程）：绝热除湿（近似等焓过程）：除湿的同时温度升高。除湿的同时温度升高。吸附剂的选择吸附剂的选择 阻力小（空气压力损失小）；比表面积大；吸附容量大；阻力小（空气压力损失小）；比表面积大；吸附容量大；具有较好机械强度、热稳定性及化学稳定性；

25、具有较好机械强度、热稳定性及化学稳定性；3）动态吸附除湿）动态吸附除湿5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿固定式除湿装置固定式除湿装置3）动态吸附除湿）动态吸附除湿湿空气湿空气干燥空气干燥空气少量空气少量空气（5%）湿空气湿空气干燥空气干燥空气少量空气少量空气（5%）湿空气湿空气干燥空气干燥空气少量空气少量空气（5%）ABABAB123456781234567812345678加加热热器器加加热热器器加加热热器器A：除湿：除湿B：再生：再生A：除湿：除湿B：冷却：冷却A：再生：再生B：除湿：除湿5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿3）动态

26、吸附除湿）动态吸附除湿Heatless Desiccant Air Dryer微热再生吸附式干燥机微热再生吸附式干燥机 是一种利用变压吸附原是一种利用变压吸附原理，通过填充有高吸水性的理，通过填充有高吸水性的氧化铝或分子筛，对压缩空氧化铝或分子筛，对压缩空气进行干燥的一种装置。通气进行干燥的一种装置。通常能够使压缩空气干燥至露常能够使压缩空气干燥至露点点-40到到-70摄氏度。摄氏度。5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿3）动态吸附除湿）动态吸附除湿再生区再生区除湿区除湿区挡板挡板细小通道细小通道除湿转轮结构除湿转轮结构5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附

27、除湿和动态吸附除湿旋转式旋转式除湿机除湿机3）动态吸附除湿）动态吸附除湿5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿旋转式旋转式除湿机除湿机3）动态吸附除湿）动态吸附除湿5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿3）动态吸附除湿）动态吸附除湿21354010203040506070809010%20%40%60%21（3）45处理处理空气空气干空气干空气再生再生空气空气湿空气湿空气转轮除湿转轮除湿5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿3）动态吸附除湿）动态吸附除湿2143010203040506070809010%20%40%

28、60%1234室外室外新风新风送往送往室内室内室内室内排风排风排往排往室外室外新风全热回收新风全热回收 转轮多采用均分扇区，转轮多采用均分扇区，1/2为新风通道，为新风通道，1/2为排风通道，冬为排风通道，冬季新风得到升温增湿，排风得到降温减湿。季新风得到升温增湿，排风得到降温减湿。5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿3）动态吸附除湿）动态吸附除湿新风进口（新风进口（0 oC）新风送风口新风送风口（10 oC）排风出口排风出口（8 oC）排风引入口排风引入口（18 oC）新风换气机新风换气机新风热回收新风热回收显热回收型显热回收型全热回收型全热回收型5 空气静态吸附

29、除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿010203040506070809010%20%40%60%123456789123456789新新风风排排风风用用户户外部热源外部热源全新风型除湿空调系统工作原理图和温湿图全新风型除湿空调系统工作原理图和温湿图除除湿湿转转轮轮显显热热转转轮轮蒸蒸发发冷冷却却3）动态吸附除湿）动态吸附除湿5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿全新风型除湿空调系统全新风型除湿空调系统3）动态吸附除湿）动态吸附除湿5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿010203040506070809010%20%40%60%

30、23416789123456789室室外外风风用户用户外部热源外部热源全回风型除湿空调系统工作原理图和温湿图全回风型除湿空调系统工作原理图和温湿图5室室外外风风3）动态吸附除湿）动态吸附除湿5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿3）动态吸附除湿）动态吸附除湿太阳能吸太阳能吸附式空调附式空调5 空气静态吸附除湿和动态吸附除湿空气静态吸附除湿和动态吸附除湿吸附法处理空气的优点吸附法处理空气的优点 不需对空气进行温度处理或压缩不需对空气进行温度处理或压缩 噪音低噪音低 可以得到很低的露点温度可以得到很低的露点温度 节约能源（比表冷器除湿）节约能源（比表冷器除湿）独立除湿：不

31、依赖降温处理。独立除湿：不依赖降温处理。（吸附或吸收方式）（吸附或吸收方式）3）动态吸附除湿）动态吸附除湿吸附式制冷（补充）吸附式制冷（补充）沸石太阳能吸附制冷原理图沸石太阳能吸附制冷原理图吸附式制冷（补充）吸附式制冷（补充）固体吸附剂固体吸附剂受受热解吸热解吸出制冷剂，出制冷剂，当制冷剂压力达到当制冷剂压力达到冷凝压力时开始解冷凝压力时开始解吸吸-冷凝过程冷凝过程，制冷，制冷剂被冷凝成液体；剂被冷凝成液体；当固体吸附剂收到当固体吸附剂收到冷却冷却时，吸附床压时，吸附床压力低于蒸发压力时力低于蒸发压力时即开始即开始吸附吸附蒸汽，蒸汽，蒸发器中制冷剂液蒸发器中制冷剂液体体蒸发蒸发，实现制冷，实现

32、制冷过程。过程。基本吸附式循环系统示意图基本吸附式循环系统示意图吸附式制冷（补充）吸附式制冷（补充）连续循环型吸连续循环型吸附制冷系统附制冷系统 连续型固体连续型固体吸附式制冷系统吸附式制冷系统有两个吸附床，有两个吸附床，两床交替处于吸两床交替处于吸附状态和解析状附状态和解析状态。态。运行时，其运行时，其中一个处于解析中一个处于解析状态，吸收热量，状态，吸收热量，另一个处于吸附另一个处于吸附状态，释放热量。状态，释放热量。吸附式制冷（补充）吸附式制冷（补充）1 吸收现象简介吸收现象简介气体吸收气体吸收是用某种液体吸收气体中某种组分。是用某种液体吸收气体中某种组分。吸收能力与气体分压、温度、吸收

33、液浓度等有关。吸收能力与气体分压、温度、吸收液浓度等有关。工作过程：吸收工作过程：吸收-再生（浓缩吸收液）再生（浓缩吸收液）-吸收。吸收。液体除湿剂液体除湿剂是吸收剂中的一个分类，对水蒸气有很强是吸收剂中的一个分类，对水蒸气有很强的吸收能力。的吸收能力。1 吸收现象简介吸收现象简介气液平衡气液平衡饱和状态饱和状态p Tp T气液不平衡气液不平衡p Tp T液体中液体中加入吸加入吸收剂达收剂达到一定到一定浓度浓度p1 p气液重新平衡气液重新平衡浓度降低浓度降低p2 Tp2 Tp1 p2 p2 常用吸收型除湿剂及其性能简介常用吸收型除湿剂及其性能简介液体除湿剂期望特性：液体除湿剂期望特性：表面蒸汽

34、分压低（吸湿能力强）；表面蒸汽分压低（吸湿能力强）；对水分溶解度高（提高吸收率，减少除湿剂用量）；对水分溶解度高（提高吸收率，减少除湿剂用量）；几乎不吸收除水蒸气外的其它气体成分；几乎不吸收除水蒸气外的其它气体成分；粘度低（减小流动阻力和传热阻力）粘度低（减小流动阻力和传热阻力）高沸点、高冷凝热、高稀释热、低凝固点；高沸点、高冷凝热、高稀释热、低凝固点；稳定性好，低挥发；稳定性好，低挥发；低腐蚀、无毒；低腐蚀、无毒；价格低廉，容易获得。价格低廉，容易获得。2 常用吸收型除湿剂及其性能简介常用吸收型除湿剂及其性能简介常用液体除湿剂特性常用液体除湿剂特性氯化钙溶液氯化钙溶液氯化锂溶液氯化锂溶液溴化

35、锂溶液溴化锂溶液二甘醇二甘醇三甘醇三甘醇毒性毒性腐蚀性腐蚀性 稳定性稳定性用途用途无无无无无无无无无无中中中中中中中中中中稳定稳定稳定稳定稳定稳定稳定稳定稳定稳定城市燃气除湿城市燃气除湿空调、杀菌、低温干燥空调、杀菌、低温干燥空调除湿空调除湿一般气体除湿一般气体除湿空调、一般气体除湿空调、一般气体除湿挥发性挥发性不不不不不不易易易易2 常用吸收型除湿剂及其性能简介常用吸收型除湿剂及其性能简介溴化锂水溶液表面蒸汽压溴化锂水溶液表面蒸汽压 相 同 温 度相 同 温 度下，一定浓度的下，一定浓度的溴化锂溶液表面溴化锂溶液表面蒸汽压力小于同蒸汽压力小于同温度饱和湿空气温度饱和湿空气压力。且浓度越压力。

36、且浓度越高，差异越大。高，差异越大。3 吸收剂处理空气的机理吸收剂处理空气的机理10 xpp 拉乌尔定律：拉乌尔定律：在一定温度下，稀溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的饱在一定温度下，稀溶液中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸汽压乘以溶液中溶剂的摩尔分数。和蒸汽压乘以溶液中溶剂的摩尔分数。p溶剂的蒸气分压；溶剂的蒸气分压；p0纯溶剂在同温度下的饱和蒸气压力；纯溶剂在同温度下的饱和蒸气压力；x1溶剂的摩尔百分数。溶剂的摩尔百分数。实际溶液一般偏离拉乌尔定律，溶液浓度越低（即溶质实际溶液一般偏离拉乌尔定律，溶液浓度越低（即溶质越少，溶剂越多），越接近拉乌尔定律。越少，溶剂越多），越接近拉乌尔定律。实际溶液

37、偏离拉乌尔定律，导致溶剂的蒸气压更加偏低，实际溶液偏离拉乌尔定律，导致溶剂的蒸气压更加偏低，吸收能力得到加强。吸收能力得到加强。3 吸收剂处理空气的机理吸收剂处理空气的机理典型的吸湿典型的吸湿-再生循环示意图（溴化锂溶液为例）再生循环示意图（溴化锂溶液为例）12341-2 溶液吸湿过程溶液吸湿过程 水蒸气吸收水蒸气吸收 吸收热冷却带走吸收热冷却带走 浓度降低浓度降低2-3 等浓度加热等浓度加热 表面蒸汽压升高表面蒸汽压升高 浓度不变浓度不变3-4 溶液加热再生溶液加热再生 水分蒸发水分蒸发 浓度升高浓度升高4-1 溶液冷却过程溶液冷却过程 浓度不变浓度不变4 影响吸收的主要因素影响吸收的主要因

38、素1）除湿器结构）除湿器结构稀溶液出口稀溶液出口处理空气出口处理空气出口液滴过液滴过滤器滤器填料填料处理空处理空气入口气入口处理空处理空气入口气入口浓溶液浓溶液入口入口开式绝热型除湿器开式绝热型除湿器优点：优点：结构简单结构简单 比表面积大比表面积大缺点：缺点：溶液吸湿过程中温溶液吸湿过程中温度升高，表面水蒸气度升高，表面水蒸气分压升高过多，吸湿分压升高过多，吸湿能力下降。能力下降。4 影响吸收的主要因素影响吸收的主要因素稀溶液出口稀溶液出口处理空气出口处理空气出口处理空处理空气入口气入口浓溶液入口浓溶液入口冷却水冷却水冷却水冷却水1）除湿器结构）除湿器结构内冷型除湿器内冷型除湿器优点：吸收热被带走，因此溶液吸湿能力得以维持。优点：吸收热被带走，因此溶液吸湿能力得以维持。4 影响吸收的主要因素影响吸收的主要因素吸收剂kgkJTpRTTpRq/ln1ln2吸收热（克拉伯龙吸收热（克拉伯龙-克劳修斯方程）：克劳修斯方程）：q-吸热量吸热量;R-水蒸气气体常数水蒸气气体常数;p-压力压力;T-温度温度 2）除湿剂的选择）除湿剂的选择除湿剂选择原则：除湿剂选择原则：a）除湿溶液表面蒸汽压较低）除湿溶液表面蒸汽压较低 b）吸收热小）吸收热小