先进水蒸汽吸附材料及其除湿与空调系统

成果编号：11755

价格：面议

完成单位：中国科学院大连化学物理研究所

单位类别：中国科学院系统院所

完成时间：2015年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：装备制造、能源环保、新材料

我要对接关注发送消息

发布人：陈海军离线

发送消息

在众多的吸附材料中，以高分子材料为代表的有机材料的水蒸汽吸附能力较强，但不宜脱附，并且高温再生会导致材料结构破坏，不能重复使用。而以传统分子筛，硅胶为代表的无机多孔材料尽管已经被广泛用于吸附式冷冻机的研究，但由于不能实现水蒸汽在100℃以下温度下的脱附再生，或者仅能实现部分再生，导致除湿机的再生能耗高，工作效率低下。特别是采用这类材料的吸附式冷冻机，体积庞大，制造费用高，从而无法实现大规模的商业化应用。我们研发了系列具有S形吸附等温线，可在60-80℃低温区间内即可实现水蒸汽完全脱附再生的先进无机水蒸汽吸附材料。水蒸汽的吸附量可达其质量比的20-25%，再生温度60-80℃即可脱除90%以上的吸附水。并且反复水蒸汽吸附脱附循环10万次试验后，其吸附量也无明显变化。以上特性表明，这种水蒸汽吸附材料完全满足太阳能制冷与除湿的空调系统的需要。同时，除了太阳能之外，目前大都无法利用的90℃以下的余热，如工厂，内燃机的废热，也可以利用这个系统来实现制冷，增热，以及除湿的功能，对节能减排，推进我国经济可持续发展有重要的战略意义。

472 次浏览分享到

成果介绍

科技计划：

成果形式：新工艺、新产品、新材料、新装备

合作方式：技术开发、技术咨询、技术服务、技术入股

参与活动：

专利情况：未申请专利

成果简介

成果概况

创新要点

水蒸气吸附材料在有效工作区间内的吸附量的变化决定了除湿及空调系统效率的高低。简单的说，好的除湿材料要求在相对较低的湿度区间内有比较大的水蒸汽吸附量，同时吸附了水的除湿材料还应该在较低再生温度下实现水蒸汽的脱附再生。活性炭由于对水蒸汽的吸附量低，不适宜作为除湿材料。而传统的硅酸盐类的分子筛，虽然在极低的相对湿度下（<0.05）即可吸附大量的水蒸汽，但其再生温度很高，一般都在120℃以上，完全脱除再生往往需要200℃以上的高温。硅胶的吸湿性能良好, 但吸附大量水后易破裂, 且再生温度也很高, 使其应用受到限制。我们所开发的两种分子筛除湿材料， 50-60℃即可实现除湿机能的再生，由于具有特殊的低温再生能力，可以节省除湿机的耗能。并且，由于其再生温度低，可以利用太阳热能，以及船舶等机器本身排出的低温废热来实现除湿材料再生，具有显著的节能功效。另一方面，在远洋船舶，海岛上，还可以利用除湿机的这一工作原理，利用太阳热能，轮机废热在实现除湿的同时，还可以从空气中制备出饮用淡水。

主要技术指标

1）水蒸气吸附量不小于0.18g水/g吸附剂 2）2000次反复吸附脱附90℃加速老化后吸附量变化率不大于0.5%。 3）20万次反复吸附脱附后吸附量变化率不大于5%。 4）60℃再生吸附量不小于95%。

其他说明

采用固体吸附剂的太阳能制冷机的原理是：在真空系统中，固体吸附剂吸附液态介质之后，利用液态介质的蒸发所生成的蒸发潜热来产生冷源，实现制冷的目的。而吸附了介质之后的固体吸附剂可以利用太阳能制造的热水来使得介质脱附，从而实现固体吸附剂的再生。采用两个装有吸附剂的固定床，可使得这种吸附与脱附的行为交替循环，从而太阳能制冷空调系统得以实现连续制冷。水的蒸发潜热较大，并且无毒无腐蚀，是最为理想安全的吸附介质。因而优良的水蒸汽吸附材料是采用固体吸附剂的太阳能制冷空调系统的核心之一。作为太阳能制冷空调系统的水蒸汽吸附材料，必须满足以下的三个要求：1）这种材料必须具有大量的水蒸汽吸附能力，以提高系统的工作效率。2）这种材料必须具备100℃以下温度即可以实现水蒸汽完全脱附再生的特性。3）反复循环使用的耐久性能。

完成人信息

姓名：对接成功后可查看

所在部门：对接成功后可查看

职务：对接成功后可查看

职称：对接成功后可查看

手机：对接成功后可查看

E-mail：对接成功后可查看

电话：对接成功后可查看

传真：对接成功后可查看

邮编：对接成功后可查看

通讯地址：对接成功后可查看

联系人信息