吸湿剂技术原理及应用范围的立项申请

第一节  吸湿剂的简介

吸湿剂是指能从空气中吸收湿气的任何一种物质，亦称干燥剂。可根据吸湿剂状态分为固体吸湿剂、液体吸湿剂、气体吸湿剂三类，其中提及较多的是固体吸湿剂和液体吸湿剂。固体吸湿剂利用吸附原理，对湿空气进行除湿；液体吸湿剂利用吸收原理，使空气达到除湿的效果；气体吸湿剂，即为压缩空气，此空气通过和湿空气混合， 实现对湿空气稀释除湿的目的。（立项申请）

第二节 吸湿剂的分类及应用

固体吸湿剂

固体吸湿剂，是能从空气中吸附水蒸气的一种固体物质，亦称固体干燥剂。利用表面积很大的多孔物质，在表面吸附和毛细管凝结下吸收空气的水分。由于固体吸湿剂表面的水蒸汽分压力低于空气中水蒸汽分压力，从而吸收空气中的水分，达到空气除湿的目的。

固体硅胶吸湿剂

最常用的固体吸湿剂是硅胶和氯化钙。在焓湿图上， 使用固体吸湿剂的空气处理过程为等焓升温。当固体吸湿剂和湿空气接触时，固体吸湿剂吸收湿空气中的水分，同时放出汽化潜热，使空气升温，而空气减湿前后的焓值不变。

固体吸湿剂在蒸发冷却空调技术中的典型应用是用在转轮中，转轮除湿机利用固体吸湿剂吸收空气中的水分来达到空气除湿的目的。转轮除湿机的关键部件是转轮，它由特殊复合耐热材料制成的波纹状介质所构成，波纹状介质中载有固体吸湿剂。

使用固体吸湿剂的优点是设备比较简单，投资和运行成本较低。

缺点是固体吸湿剂吸湿到一定程度后，需要再生，除湿的性能也不稳定，适合使用在除湿量较小的场所。

液体吸湿剂

液体吸湿剂，是能从空气中吸收水蒸气的一种液体物质，亦称液体干燥剂。液体吸湿剂除湿就是利用液体吸湿剂具有很强的吸湿和容湿能力直接处理空气，当液体吸湿剂与湿空气直接接触时，推动力为空气中水蒸气的分压力与液体吸湿剂表面的饱和蒸汽压之差，从而实现空气除湿的效果。在除湿过程中，液体吸湿剂会放出热量，此热量是空气中水分由气态变为液态时释放出来的热量，湿空气的含湿量下降，液体吸湿剂吸收空气中的水分变成稀溶液。在焓湿图上，根据液体吸湿剂的浓度和温度不同，可以实现等焓减湿过程和等温减湿过程。

在空调工程中，使用的液体吸湿剂有氯化钙、氯化锂、溴化锂等。氯化钙吸湿剂的吸湿性能最差，而且有较强的腐蚀性；氯化锂和溴化锂吸湿剂都具有较强的吸湿能力，在国内外使用较多。使用液体吸湿剂除湿的主要优点是可以实现空气的大幅度减湿，使空气达到很低的含湿量；而缺点则是液体吸湿剂除湿过程需要一套盐水溶液的再生设备，系统复杂，初投资高，适用于含湿量要求很低的场所。

气体吸湿剂

气体吸湿剂，是通过与湿空气混合，能从湿空气中稀释水蒸气的一种特殊的、气态的干燥的空气，亦称气体干燥剂。气体吸湿剂除湿就是利用两种湿度不同的空气（干燥空气和湿空气）混合发生热质交换的过程，从而实现湿空气稀释除湿的效果。气体吸湿剂不需要再生，除湿性能稳定，是一种低成本、绿色吸湿剂。

压缩空气已广泛应用于石油、制氧、航空等工业领域，另外压缩空气作为一种干燥空气的介质，即 “气体吸湿剂”，可以与蒸发冷却技术结合应用于空调中，如一些矿井空调，而近些年来，越来越多的应用于纺织厂空调中。高压喷气以压缩空气为冷媒，通过高压喷嘴将压缩空气射出，压缩空气和湿空气接触，经过绝热膨胀吸收空气中的热量，同时干燥的压缩空气和湿空气又通过卷吸、掺混等作用吸收湿空气中的水分，达到空气减湿的效果。

第三节 吸湿剂的技术原理

固体吸湿剂：利用表面积很大的多孔物质，在表面吸附和毛细管凝结下吸收空气的水分。由于固体吸湿剂表面的水蒸汽分压力低于空气中水蒸汽分压力，从而吸收空气中的水分，达到空气除湿的目的。

液体吸湿剂：利用液体吸湿剂具有很强的吸湿和容湿能力直接处理空气，当液体吸湿剂与湿空气直接接触时，推动力为空气中水蒸气的分压力与液体吸湿剂表面的饱和蒸汽压之差，从而实现空气除湿的效果。

气体吸湿剂：利用两种湿度不同的空气（干燥空气和湿空气）混合发生热质交换的过程，从而实现湿空气稀释除湿的效果。

固体吸湿剂：增大吸湿剂和空气的接触面积（在严格密封条件下），由于用途、应用范围不同，其吸湿剂的选择和使用方法各有区别。如密封包装箱内，密封垛内或柜内吸潮，宜使用硅胶、铝胶、沸石等吸湿剂，一般应用静态吸湿法，如是库内大面积吸潮，则可应用氯化钙、生石灰、木炭等吸潮剂，如果库内区域性小气候（垛底、墙角、墙边等处）吸潮，则可应用动态吸湿的方法。

液体吸湿剂：液体除湿剂应具备以下性质：（1）在除湿器的工作条件下有较高的溶解度，以减小消耗量；（2）在除湿器的工作条件下有较低的蒸汽压；（3）在操作温度下黏度要低，以改善除湿塔内的流动状况，提高吸收速率，降低蹦的功耗，较小传热阻力；（4）应尽可能具有无毒性、无腐蚀性、不易燃、不发泡、冰点低、价格便宜的特点，并具有化学稳定性。

气体吸湿剂：一般为压缩空气或者干空气。

第四节 吸湿剂的特性

硅胶：别名硅酸凝胶，是一种高活性吸附材料，属非晶态物质。硅胶主要成分是二氧化硅，化学性质稳定，不燃烧。硅胶为透明或乳白色粒状固体。具有开放的多孔结构,吸附性强,能吸附多种物质。在水玻璃的水溶液中加入稀硫酸（或盐酸）并静置，便成为含水硅酸凝胶而固态化。以水洗清除溶解在其中的电解质Na+和SO42-（Cl-）离子，干燥后就可得硅胶。如吸收水分，部分硅胶吸湿量约达40%，甚至300%。用于气体干燥，气体吸收，液体脱水，色层分析等，也用做催化剂。如加入氯化钴，干燥时呈蓝色，吸水后呈红色。可再生反复使用。 

氯化钙：一种由氯元素和钙元素组成的盐，化学式为CaCl2。微苦，无味。它是典型的离子型卤化物，室温下为白色、硬质碎块或颗粒。因为它在空气中易吸收水分发生潮解，所以无水氯化

氯化钙

钙必须在容器中密封储藏。氯化钙及其水合物和溶液在食品制造、建筑材料、医学和生物学等多个方面均有重要的应用价值。氯化钙对氨具有突出的吸附能力和低的脱附温度，在合成氨吸附分离方面具有很大的应用前景。但由于氯化钙不易形成稳定的多孔材料，与气氨的接触面积小，并且在吸附、解吸过程中容易膨胀、结块，因此使之难以在这方面付诸实际应用。将氯化钙担载于高比表面载体上，可以大大提高氯化钙与气氨的接触面积。已有相关研究表明，将氯化钙担载于分子筛上而制备的复合吸附剂比单一吸附剂有更好的吸附性能和稳定性。

常用的液体吸湿剂

氯化锂：氯化锂吸湿性强，即使在完全干燥的环境中，1 个氯化锂分子也能保持与 2个水分子的紧密当氯化锂溶液与湿度为90%的空气达到湿平衡时，1个氯化锂分子约能吸收26个水分子，这时氯化锂吸收的水量是其自身质量的1000余倍。氯化锂溶液中，由于存在氯化锂分子，使溶液中水分子的浓度降低，氯化锂溶液表面上饱和空气层的水蒸汽分子数也相应减少。因此，与同温度的水相比，氯化锂溶液表面饱和空气层的水蒸汽分压力将低于同温度下水表面饱和空气层的水蒸汽分压力。所以，当空气中的水蒸汽分压力大于氯化锂溶液表面水蒸汽分压力时，空气中的水蒸汽分子将向氯化锂溶液转移，或者说被氯化锂溶液吸收，空气湿度降低。

溴化锂：溴化锂（lithium bromide）分子式 LiBr，分子量 86.85。无水溴化锂为白色立方晶系结晶体或粒状粉末，相对密度 3.64g/cm3，熔点 560℃，沸点 1265℃。易溶于水，能溶于甲醇、乙醇等。溴化锂水溶液为无色液体，有咸味，无毒，呈中性或微碱性。

常用的气体除湿剂

压缩空气：压缩空气，即被外力压缩的空气。空气具有可压缩性，经空气压缩机做机械功使本身体积缩小、压力提高后的空气叫压缩空气。压缩空气是一种重要的动力源。与其它能源比，它具有下列明显的特点：清晰透明，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作。  压缩空气已广泛应用于石油、制氧、航空等工业领域，另外压缩空气作为一种干燥空气的介质，即 “气体吸湿剂”，可以与蒸发冷却技术结合应用于空调中，如一些矿井空调，而近些年来，越来越多的应用于纺织厂空调中。高压喷气以压缩空气为冷媒，通过高压喷嘴将压缩空气射出，压缩空气和湿空气接触，经过绝热膨胀吸收空气中的热量，同时干燥的压缩空气和湿空气又通过卷吸、掺混等作用吸收湿空气中的水分，达到空气减湿的效果。

 

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