CN109641174B - 由环境空气获得水的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于由环境空气(14)获得水的方法,所述的方法包括至少以下的方法步骤:使所述的环境空气(14)与至少一种液体吸附试剂(16)接触,其中所述的液体吸附试剂(16)用于吸附所述的环境空气(14)中所包含的至少一部分水;将被所述的吸附的水稀释的吸附试剂(18)运送至第一热交换器(20);将所述的稀释的吸附试剂(18)运送至至少一个解吸附装置(30)中。所述的解吸附装置(30)解吸附的水(42)被运送至所述的第一热交换器(20),通过所述的稀释的吸附试剂(18)通过所述的第一热交换器(20)冷却所述的解吸附的水(42)。本发明还涉及用于由环境空气(14)获得水的装置(10)。
Description
本发明涉及由环境空气获得水的方法,其中所述的方法包括至少以下方法步骤:使环境空气与至少一种液体吸附试剂接触,其中所述的液体吸附试剂用于吸附环境空气中所包含的至少一部分水;将被吸附的水稀释的吸附试剂运送至第一热交换器,并将稀释的吸附试剂转移至至少一个解吸附装置中。本发明进一步涉及由环境空气获得水的装置,其包含:用于用于将液体吸附试剂施加和/或引导至第一吸附结构上和/或至第一吸附结构的至少一个装置,其中形成第一吸附结构,用于吸附环境空气中所包含的至少一部分水;至少一个运送装置,用于将由吸附的水稀释的吸附试剂运送至第一热交换器;以及至少一个解吸附装置。
用于由环境空气获得水的此类方法和装置是大量已知的。具体而言,已知相应的吸附方法得自空气除湿技术。其中,在所谓的液体干燥试剂中由空气吸附湿度,例如在浓吸湿盐水中。高度吸湿的盐为例如氯化锂。随后,通过加热、真空蒸馏、反渗透或类似的方法由盐水中再次部分除去水,使得所述的溶液可以再次用于将空气除湿。该方法是例如由Kathabar公司在工业上提供的(参见http://www.kathabar.com/liquid-desiccant/ system-features-benefits)。以名称“Ducool”在市场上提供的其他系统(参见http://icogen-sa.com/deshumidificadores-ener-g,-ducool-separator/caracter%C3%ADsticas-de-la-serie-du-handling.html)通过蜂巢式结构(其被浸泡在盐水中)通过吹风机对空气进行处理,使得通过凉的且浓的盐水由空气吸附其中的水蒸汽。分开的再生空气流发送通过浸泡在温暖的盐水中的蜂巢结构。其中一部分水再次由盐水蒸发,并且水蒸汽由再生空气释放。上文提出的方法可以用于构建大气水发生器,其中这些方法的目的是空气除湿,而不是由环境空气获得液态水。由WO 2009/135618A1,用于由环境空气获得水的方法和相应的装置(具有各从属权利要求的前序的特征)是已知的。
所有上文提及的方法和装置都不利地具有极高的能量输入,特别是电能。如果如果人们在例如干旱地区使用已知的大气水发生器(专门具有再生能量),这意味着需要极大片地区的光伏模块,并且每升获得的水具有相应高的成本。在此之前,由下列来源的热因此用于具有蒸汽装置的已知工厂的操作:化石燃料的燃烧,已知对环境不利;传统的太阳热模块,通常甚至具有真空管,从而能够达到相对高的温度并具有相对高的工厂成本;以及在所谓的排汽蒸汽压缩方法中的冷凝热,对此再次需要较多的电能。
在盐水蒸发/蒸馏后在水的冷凝中形成的热消散至环境中。至此,热交换器,通常为气体/气体热交换器(例如板式热交换器(错流或对流热交换器))或者其他的冷却装置用于普通的工厂中,其相应地增加工厂的成本。
因此,本发明的目的是提供一般方法和一般装置,其分别可以更简单、更廉价地操作和制造,并且比已知的方法和装置需要更少的能量输入。
根据权利要求1所述的特征的一般方法以及根据权利要求16所述的特征的装置用于解决这些目的。便于本发明研发的有利构造在各个独立权利要求中详细说明,其中所述的方法的有利构造被认为是装置的有利构造,反之亦然。
根据本发明的用于由环境空气获得水的方法包括至少以下方法步骤:使环境空气与至少一种液体吸附试剂接触,其中所述的液体吸附试剂用于吸附环境空气中所包含的至少一部分水;将被吸附的水稀释的吸附试剂运送至第一热交换器;将稀释的吸附试剂转移至至少一个解吸附装置中,其中解吸附装置解吸附的水被运送至第一热交换器,并且通过稀释的吸附试剂通过第一热交换器实施解吸附的水的冷却。首先,根据本发明的方法分别可行并且确保的是通过解吸附的热水的排放冷却解吸附的水和解吸附装置、以及可任选地使解吸附的冷水的至少一部分返回至解吸附装置。此外,在第一热交换器中,在将稀释的吸附试剂转移至解吸附装置中之前对稀释的吸附试剂进行加热。因此,可以有利地省略分开的冷却装置。由此,所述的方法可以简单且廉价地操作,并且需要比已知方法更低的能量输入。其中,任何类型的液体干燥试剂都可以理解为术语“液体吸附试剂”,其使得环境空气中所包含的至少一部分水被吸附在吸附试剂中。液体吸附试剂可以具体为盐水,例如氯化锂溶液。例如通过至少一个泵主动转运、还是通过重力转运,都可以理解为术语“转运”。
在根据本发明的方法的其他有利的构造中个,使环境空气与液体吸附试剂接触是通过将吸附试剂喷洒在环境空气中,或者通过使环境空气通过使用吸附试剂浸泡的吸附结构的方式来实施。由此,可以确保的是使环境空气以大表面的方式与液体吸附试剂接触。对于使用吸附试剂浸泡吸附结构的情况而言,使用蜂巢结构或者其他的大表面的结构,在这些结构上,吸附试剂可以流动,并且环境空气流动通过这些结构和/或在这些结构附近流动。其他结构也是可以想到的,其中需要注意的是环境空气总是以大表面的方式与液体吸附试剂接触。通过所提及的方法步骤,可以确保尽可能大地吸附环境空气中所包含的水。
在根据本发明的方法的其他有利构造中,对通过吸附的水稀释的吸附试剂进行加热可以通过至少一个加热装置实施,其中加热装置(多个)在解吸附装置的前面和/或后面和/或外部和/或内部排布。加热稀释的吸附试剂会增加解吸附装置中吸附的水发生解吸附的效率。由此,可以显著增加由环境空气获得的水的量。其中,加热装置可以排布在解吸附装置的前面以及由此排布在解吸附装置的外部,和/或还可以在稀释的吸附试剂的流动方向中排布在解吸附装置的内部。其中存在这样的可能性:热装置包括在第一热交换器和解吸附装置之间排布的至少一个第二热交换器。该第二热交换器一方面与热源连接,另一方面与引导稀释的吸附试剂的管线或软管连接。具体而言,第二热交换器可以与至少一个太阳能模块和/或至少一个软管系统(具有热转移液体)可操作地连接。具体而言,所提及的用于热转移液体的热交换器、太阳能模块和/或管线系统在根据本发明的方法中,可以用作加热装置。使用所提及的加热装置确保整体低能量输入,并由此通过使用特定的可再生能量确保廉价的方法。将至少一个加热装置排布在解吸附装置中的可能性还可以使得水的产率大幅升高。
在根据本发明的方法的另一个有利的构造中,将加热的且稀释的吸附试剂供入解吸附装置的至少一个蒸发结构中,其中加热的、稀释的吸附试剂中所包含的至少一部分水的蒸发是在蒸发结构处和/或蒸发结构中实施的。蒸发结构相应地形成,使得在加热的稀释的吸附试剂中所包含的水的大表面蒸发得以发生。例如蜂巢结构还可以用于蒸发结构。由于蒸发结构形成具有大的表面,所以稀释的且加热的吸附试剂中所包含的水的蒸发可以在相对低温下实施。因此,已经描述的加热在第一吸附结构中吸附的环境空气的水可以通过上文所述的相对廉价的热太阳能模块或其他加热装置实施。可以有利地省略用于改善蒸发结构中的蒸发速率的、昂贵的高温太阳能模块或其他成本密集型组件。此外,通过蒸发结构蒸发的水可以被供入用于冷凝水蒸汽的与水浸泡的至少一个冷凝结构中。将蒸发的水供入冷凝结构中可以通过天然和/或技术形成的空气流实施。然而,还存在这样的可能性:将蒸发的水供入冷凝结构中是通过天然扩散实施的。此外,存在这样的可能性:在解吸附装置内部提供用于帮助将蒸发的水供入冷凝结构中的负压。通过这些措施,确保在蒸发结构中蒸发的水热别容易地供入冷凝结构中,而无需耗费大的能量。在天然形成的空气流下,无需其他的能量。但是在技术形成的空气流下,由于其可以通过例如吹风机形成,所以其他的能量耗费较低。同样适用于将负压施加在解吸附装置的内部。通过这些措施,根据本发明,确保蒸发的水的至少一大部分可以在冷凝结构中冷凝,并且可以作为液态水由解吸附装置排放。冷凝结构相应地具有尽可能大的表面,其可以通过例如蜂巢结构满足。但是其他结构也可以考虑。
在根据本发明的方法的另一个有利的构造中,冷凝结构至少部门浸泡于通过第一热交换器冷却的解吸附的水中。这增加了冷凝结构上水蒸汽的冷凝速率。此外,存在这样的可能性:稀释的吸附试剂的浓缩是在蒸发结构处实施的,同时获得浓缩的吸附试剂,其中在介入或未介入第三热交换器的条件下,将浓缩的吸附试剂供入吸附结构中。如果第三热交换器在稀释的吸附试剂的流动方向上在第一热交换器后面排布并使用,因此稀释的吸附试剂的加热可以在进入解吸附装置之前通过第三热交换器实施。通过使用这种已经存在的热源,再次避免需要外部热源,或者至少减少这种需要,使得所述的方法可以特别廉价地且能量高效地实施。
在根据本发明的方法的另一个有利的构造中,将至少一部分解吸附的水在流动方向上在第一热交换器之前和/或之后通过至少一个合适的装置由系统路径中除去。由此,一方面避免了通过解吸附装置水的连续冷凝而使得系统中水的量连续增加。为了使水的路径不会溢出,连续地或者在预定的时间点除去至少一部分这种解吸附的水。
此外,本发明涉及用于由环境空气获得水的装置,其中所述的装置包含用于将液体吸附试剂施加和/或引导至吸附结构上和/或吸附结构中的至少一个装置,其中所述的吸附结构形成用于吸附在环境空气中所包含的至少一部分水。此外,所述的装置包含用于将由吸附的水稀释的吸附试剂转运至第一热交换器的至少一个转运装置,以及至少一个解吸附装置。根据本发明,第一热交换器以液体引导方式与解吸附装置连接,使得在解吸附装置中解吸附的水通过稀释的吸附试剂冷却。通过根据本发明的装置的构造,可以对在解吸附装置中解吸附的水实施廉价的冷却,由此可以廉价低冷却解吸附装置本身。根据本发明,可以省略例如在解吸附装置处或在解吸附装置中对装置进行额外的冷却。由此,一方面可以廉价地且简单地制造根据本发明的装置,另外,需要较低的能量输入。如已经列出的那样,术语“液体吸附试剂”用于所有类型的液体干燥试剂,其可以用于吸附在环境空气中所包含的至少一部分水。其中,液体吸附试剂可以为例如吸湿盐水。例如通过至少一个泵主动转运、还是通过重力转运,都可以理解为术语“转运”。
在根据本发明的装置的另一个有利的构造中,该装置包含用于加热稀释的吸附试剂的至少一个加热装置,其中所述的加热装置(多个)排布在解吸附装置的前面和/或后面和/或外部和/或内部。通过进一步加热稀释的吸附试剂(其有利地已经通过第一热交换器加热),促进并加速稀释的吸附试剂中水的解吸附。因此,根据本发明,可以得到大量增多的由环境空气得到的水的部分。其中,加热装置可以特别包含热交换器、太阳能模块和/或用于热转移液体的管线系统。具体而言,这些类型的加热装置可以能量高效地操作。例如存在这样的可能性:加热装置包含排布在第一热交换器和解吸附装置之间的至少一个第二热交换器,其中一方面,第二热交换器以液体传导的方式与第一热交换器连接,而另一方面,第二热交换器以液体传导的方式与解吸附装置连接。其中,第二热交换器可以特别地与至少一个加热装置可操作地连接,例如至少一个太阳能模块和/或具有热转移液体的至少一个软管系统。
在根据本发明的装置的另一个有利的构造中,在解吸附装置中形成至少一个蒸发结构,其中被供入解吸附装置中的加热的且稀释的吸附试剂的至少一部分水在蒸发结构处和/或在蒸发结构中蒸发。通过蒸发结构,确保在加热的且稀释的吸附试剂中结合的水可靠地解吸附。此外,存在这样的可能性:在解吸附装置中形成用水浸泡的在还少一个冷凝结构,其用于冷凝通过蒸发结构蒸发的水。其中,解吸附装置可以额外包含用于将通过蒸发结构蒸发的水转运至冷凝结构的手段。用于转运的这种手段可以例如通过解吸附装置中的吹风机实现。而且,还存在这样的可能性:所述的装置包含用于在解吸附装置中形成负压的手段。通过上文提及的解吸附装置的构造的可能性,一方面,确保在加热的且稀释的吸附试剂中结合的水通过蒸发而解吸附,另一方面确保在冷凝结构上由此获得的水蒸汽冷凝。由此,确保由环境空气中可到地得到水。通过将至少一个加热装置排布在解吸附装置中用于进一步加热供入的、加热的且稀释的吸附试剂,还可以显著地增加其解吸附,并由此增加在蒸发结构上结合的水的蒸发速率。用于将由蒸发结构得到的水蒸汽转运至冷凝结构的手段、以及用于在解吸附装置中产生负压的手段,会加速水蒸汽供入到冷凝结构中。其中,形成蒸发结构和冷凝结构,使得它们形成大的表面。其中,可以特别使用蜂巢结构。但是其他结构也是可以想到的。大表面的形成会分别增加在蒸发结构和冷凝结构处水蒸汽和水的产生。此外,可以确保上文提及的过程可以在相对低的温度下高效地实施。
在根据本发明的装置的另一个有利的构造中,其包含至少一个管线系统,其中形成管线系统,使得冷凝结构用解吸附的水至少部分浸泡,其中所述的解吸附的水通过第一热交换器冷却。通过由环境空气中得到的解吸附的水的至少部分返回,可以省略其他的水源。由此,确保成本高效地由环境空气获得水。
在根据本发明的装置的另一个有利的构造中,其包含至少一个管线系统,其中形成该管线系统,使得由解吸附装置流出的浓缩的吸附试剂被供入第一吸附结构(具有或不具有插入设置的第三热交换器)中。有利地,吸附试剂的流动回路也可以被包含在所提及的管线系统中,使得其可以频繁地再利用。由此,可以大量地节省成本。在插入设置第三热交换器的情况下,其在稀释的吸附试剂的流动方向上在第一热交换器后面排布,其中稀释的吸附试剂的加热在进入解吸附装置之前受到第三热交换器的影响。由此,由解吸附装置流出的浓缩的吸附试剂的加热可以用于额外加热稀释的吸附试剂。因此,所述的装置可以特别能量高效地操作。
在根据本发明的装置的另一个有利的构造中,所述的装置包含用于由系统回路除去解吸附的水的至少一个装置。其中这种除去装置可以排布在第一热交换器的前面和/或后面。通过至少部分除去解吸附的水,一方面可以确保装置中水的回路不会溢出,另一方面可以使除去的水用于其他目的。其中,除去解吸附的水可以连续地实施或者在所示的时间点实施。
本发明的其他特征由权利要求书、实施方案以及基于附图,可以显而易见。上文在说明书中提及的特征和特征组合、以及在下文在实施方案中提及的特征和特征组合不仅可以用于各个详细说明的组合中,而且在不脱离本发明的范围的情况下,还可以用于其他的组合中。
其中,附图显示根据本发明的装置的示意性图示。
在所示的实施方案中,用于由环境空气14获得水的装置10包含用于将液体吸附试剂16扩散至吸附结构12中的装置(未示出)。对于扩散或供入液体吸附试剂16而言,可以使用具有相应的开口或阀、或者相当的喷雾装置的合适的管路系统。其中,液体吸附试剂16特别分布在吸附结构12的整个上表面上,因此,浸泡吸附结构12。随后,吸附试剂16缓慢地流入吸附结构12的下表面中,其中其再次流出,并通过合适的管系统再次收集(未示出)。人们意识到在所示的实施方案中,形成蜂窝状的吸附结构12。因此,形成极大的表面,在该表面上可以实施在环境空气14中所包含的至少一部分水的吸附。其中,在液体吸附试剂16中,由环境空气16吸附水,其中由此产生的冷凝热立即再次被释放至环境空气14中,其中所述的环境空气是通过蜂窝状吸附结构12的大表面由吸附试剂16得到的。通过由环境空气14吸附水,液体吸附试剂16被稀释,并作为稀释的吸附试剂18离开吸附结构12。
在所示的实施方案中,使环境空气14以大表面的方式与液体吸附试剂16接触。液体吸附试剂16为例如浓缩的氯化锂溶液。其中,可以形成吸附结构12,使得其可以户外设置,并且可用过自然风。由于不需要其他的吹风机,由此可以节省能量和工厂成本。然而,如果自然风条件不允许环境空气12足够大量地通过吸附结构12,当然可以额外地使用相应的辅助手段,例如吹风机。选择具有合适的渗透性、合适的强度和合适的尺寸的吸附结构12。这种结构在坚固的纸板(被保护以防分解)中是例如极其廉价可用的,并且目前可以用于例如鸡舍的蒸发冷却中。
在本发明的其他描述中,使用箭头表示的直线代表液体管线,例如管路或软管,其中在装置中使用的液体在箭头方向上使用。技术专家已知其中所需的泵送装置,并且在附图中仅在一个设计变体中示出。
它们是用于将吸附的水所稀释的吸附试剂18运送至第一热交换器20的运送装置或泵48。人们意识到第一热交换器20通过管线系统54以液体传导的方式与解吸附装置30连接,使得被解吸附装置30解吸附的水42通过稀释的吸附试剂18冷却。此外,由于由解吸附装置30得来的解吸附的水42具有比稀释的吸附试剂18更高的温度,所以通过第一热交换器20实施稀释的吸附试剂18的第一加热。
在所示的实施方案中,将稀释的吸附试剂18供入在第一热交换器20之后的其他的热交换器24。热交换器24用于浓缩的吸附试剂38的热的热恢复,其通过管线系统52返回或者由解吸附装置30供入热交换器24中。其中,浓缩的吸附试剂38具有比第一热交换器20得到的稀释的吸附试剂18更高的温度。由解吸附装置30流出的浓缩的吸附试剂38随后再次被供入在流动方向上在热交换器24之后的吸附结构12的上部面积。这可以通过管线系统52再次实施。
在其他的过程中,稀释的吸附试剂18被供入第二热交换器22中,其中其是通过加热装置(即,太阳能模块26以及太阳能模块26的向右的软管系统28)的热转移液体加热的。现在由此加热的液体吸附试剂36随后(由第二热交换器22开始)通过管线系统56被转移至解吸附装置30的外壳46中。人们意识到,加热的稀释的吸附试剂36被供入蒸发结构32中,其在解吸附装置30内形成,并浸泡该结构。再次形成蜂窝状的蒸发结构32。一部分加热的稀释的吸附试剂36蒸发,并在蒸发结构32中形成水蒸汽。由加热的稀释的吸附试剂36释放的水蒸汽一起由再生空气流40携带,随后与外壳46中使用水浸泡的冷凝结构34接触。冷凝结构34用于冷凝借助于蒸发结构32蒸发的水。人们意识到还形成蜂窝状的冷凝结构34,从而形成尽可能大的表面。在解吸附装置30的有利的构造中,蒸发结构32和冷凝结构34在空间上彼此排布的及其接近,例如彼此平行,由此水蒸汽的转运可以通过再生空气流40由蒸发结构32达到冷凝结构34中(例如通过自然扩散和/或自然对流)。因此,可以可任选地省略其他的吹风机,其可以节省电力消耗和工厂成本。再生空气40总是完全保持在外壳46中。其中,选择加热的稀释的盐水36的温度,使得再生空气40中的水蒸汽的分压超过环境温度的饱和压力。
由于水(浸泡冷凝结构34)具有稍微高于环境温度的温度,并由此具有低于加热的稀释的盐水36的相对较低的温度,所以在冷凝结构34中水蒸汽由再生空气40冷凝,并由此用于由环境空气14获得水。人们意识到,在水蒸汽冷凝中再次释放的热通过解吸附的水42由冷凝结构34转移出来,并通过第一热交换器24传递至稀释的吸附试剂18。由此,可以省略大的且昂贵的空气/空气热交换器。还可以省略用于冷却的其他冷却装置或例如吹风机,其再次用于节省电力消耗和工厂成本。
此外,人们意识到通过在蒸发结构32上水的部分蒸发而再次浓缩的吸附试剂38通过管线系统52由解吸附装置30的外壳46排出,并通过第三热交换器24再次传递至吸附结构12。因此,可以容易地重复所述的工艺的循环。
此外,由附图可以清楚的是,根据所示的实施方案,至少一部分解吸附的水42通过管线系统50被再次传递至解吸附装置30中的冷凝结构34的上部面积中。由于解吸附的水42通过第一热交换器20冷却,则这种冷却的解吸附的水通过44表示。
在实施方案的上述描述中,为了方便,可以表示吸附试剂16,18,36,38,或者水的全部质量流(complete mass flow)流动通过整个回路。所述的系统由此可以操作,并且取得所示的结果。然而,技术专家清楚的是,优化热流并且根据吸附速率和蒸发速率的可能性,并非全部的质量流,而是一部分的吸附试剂16,18,36,38或者水必须流动通过整个回路。另一部分吸附试剂16,18可以通过分开的泵例如由吸附结构12的底部运送至上部面积。类似地,一部分加热的稀释的吸附试剂36可以由蒸发结构32的底部运送至上部面积,其中可以部分流动通过用于进一步吸附其他热的第二热交换器22。并且,一部分解吸附的水42可以由冷凝结构34的底部运送至上部面积。所有上文提及的质量流或部分流还可以至少部分通过超过第二和/或第三热交换器22,24(而非通过它们)。还可以采用冷的和温的吸附试剂的体积流动(例如通过合适的泵送功率),以及空气流的体积流动(例如通过蜂窝结构的合适的渗透性)。关于水的产率和/或能量消耗和/或工厂成本,本发明确切地包含这种可行的组合和变体,以便优化整个系统。
为了由解吸附的水42形成饮用水,优选的是,还必须在下游分别安装过滤器和灭菌工艺、以及矿物质化工艺。这些工艺相当于本领域的现有技术。其指出,在本发明中分别提出的浓缩的吸附试剂和盐水已经具有高度的灭菌作用。为了方便,由于水通过砾石层,所以由空气得到的水可以矿物质化。
在下文中,描述在附图中未示出的用于由环境空气14获得水的装置10的其他实施方案。
其中,加热的稀释的吸附试剂36可以例如在解吸附装置30内部或外部再次多次加热多次,使得其在蒸发结构32上流过/流动通过蒸发结构32之后,再次通过一个或多个热交换器。热交换器(多个)可以排布在解吸附装置30的外壳46的内部或外部。用于加热吸附试剂36的一个/多个元件还可以附着在外壳46内部,例如太阳能模块26的热转移液体通过所述的元件。蒸发工艺由此可以受到极大的帮助。在其他的示例性实施方案中,可以将用于加热吸附试剂36的元件构造成大的表面,使得吸附试剂36(其在这些元件的上面流过)在它们的表面上立刻蒸发。
此外,存在这样的可能性:在解吸附装置30的外壳46内部存在降低的压力,使得空气被完全或部分除去。这可以例如通过真空泵取得,或者还使得外壳46内部的水通过其他加热元件的加热而达到沸腾,并且水蒸汽可以通过阀离开外壳46。其中,外壳46中所包含的空气可以通过水蒸汽一起携带通过阀,并由外壳46除去。当加热元件在此时被关闭时,外壳46中的水再次冷却,并且此后仅水蒸汽的蒸汽压力存在于外壳46内部。通过降低的压力,将水蒸汽由蒸发结构32转运至冷凝结构34现在可以极大地加速。如果外壳46内的气体不包含(几乎)空气,仅包含水蒸汽,则不再需要扩散或对流,而且水蒸汽可以由蒸发结构32直接流至冷凝结构34。
在此,清楚的是,术语“水蒸汽”描述的是水的气体聚集状态,而不是空气和水滴的混合物。
Claims (24)
1.一种用于获得环境空气(14)的方法,其中所述的方法包括至少以下的方法步骤:
- 使所述的环境空气(14)与至少一种液体吸附试剂(16)接触,其中所述的液体吸附试剂(16)用于吸附所述的环境空气(14)中所包含的至少一部分水;
- 将被所述的吸附的水稀释的吸附试剂(18)运送至第一热交换器(20);
- 将所述的稀释的吸附试剂(18)运送至至少一个解吸附装置(30)中,
其中所述的解吸附装置(30)解吸附的水(42)被运送至所述的第一热交换器(20),并且通过所述的稀释的吸附试剂(18)通过所述的第一热交换器(20)实施所述的解吸附的水(42)的冷却;
将加热的且稀释的吸附试剂(36)供入所述的解吸附装置(30)中的至少一个蒸发结构(32)中,其中在所述的加热的且稀释的吸附试剂(36)中所包含的至少一部分水的蒸发是在所述的蒸发结构(32)处和/或所述的蒸发结构(32)中实施的;
通过所述的蒸发结构(32)蒸发的水被供入用水浸泡的、用于冷凝所述的水蒸汽的至少一个冷凝结构(34)中;使用通过所述的第一热交换器(20)冷却的、解吸附的水(44)至少部分浸泡所述的冷凝结构(34)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特 征为:
使所述的环境空气(14)与所述的液体吸附试剂(16)接触是通过在所述的环境空气(14)中喷洒所述的液体吸附试剂(16)实施的,或者通过使所述的环境空气(14)通过被所述的液体吸附试剂(16)浸泡的第一吸附结构(12)实施的。
3.根据权利要求1所述的方法,其特 征为:
通过至少一个加热装置对所述的稀释的吸附试剂(18)进行加热,其中所述的加热装置排布在所述的解吸附装置(30)的前面和/或后面和/或外部和/或内部。
4.根据权利要求3所述的方法,其特 征为:
所述的加热装置包含在所述的第一热交换器(20)和所述的解吸附装置(30)之间排布的至少一个第二热交换器(22)。
5.根据权利要求4所述的方法,其特 征为:
所述的第二热交换器(22)与至少一个加热装置可操作地连接。
6.根据权利要求3所述的方法,其特 征为:
所述的加热装置包含用于热转移液体的热交换器、太阳能模块和/或管线系统。
7.根据权利要求1所述的方法,其特 征为:
将所述的蒸发的水供入所述的冷凝结构(34)中是通过天然和/或技术形成的空气流(40)来实施的。
8.根据权利要求1所述的方法,其特 征为:
将所述的蒸发的水供入所述的冷凝结构(34)中是通过自然扩散来实施的。
9.根据权利要求1至8的任意一项所述的方法,其特 征为:
在所述的解吸附装置(30)中提供用于帮助将所述的蒸发的水供入所述的冷凝结构(34)中的负压。
10.根据权利要求2所述的方法,其特 征为:
在所述的蒸发结构(32)中,实施所述的加热的且稀释的吸附试剂(36)的浓缩,同时获得浓缩的吸附试剂(38),其中将所述的浓缩的吸附试剂(38)供入所述的第一吸附结构(12)中,其中所述的第一吸附结构(12)具有插入设置的第三热交换器(24)。
11.根据权利要求10所述的方法,其特 征为:
在所述的稀释的吸附试剂(18)的流动方向上,在所述的第一热交换器(20)之后排布所述的第三热交换器(24),其中所述的稀释的吸附试剂(18)的加热是在进入所述的解吸附装置(30)之前通过所述的第三热交换器(24)实施的。
12.根据上述权利要求的任意一项所述的方法,其特 征为:
在流动方向上,在所述的第一热交换器(20)之前和/或之后,通过至少一个合适的装置,由系统回路除去至少一部分所述的解吸附的水(42, 44)。
13.一种用于由环境空气(14)获得水的装置,其包含:
- 至少一个装置,其用于将液体吸附试剂(16)供入和/或传导至第一吸附结构(12)上和/或给第一吸附结构(12),其中形成所述的第一吸附结构(12),用于吸附在所述的环境空气(14)中所包含的至少一部分所述的水;
- 至少一个运送装置(48),其用于将由所述的吸附的水稀释的吸附试剂(18)运送至第一热交换器(20);以及
- 至少一个解吸附装置(30),
其中所述的第一热交换器(20)以液体传导的方式与所述的解吸附装置(30)连接,使得在所述的解吸附装置(30)中解吸附的所述的水(42)通过所述的稀释的吸附试剂(18)冷却;
在所述的解吸附装置(30)中形成至少一个蒸发结构(32),其中给供入所述的解吸附装置(30)中的加热的且稀释的吸附试剂(36)的至少一部分水在所述的蒸发结构(32)处和/或所述的蒸发结构(32)中蒸发;
在所述的解吸附装置(30)中,形成使用水浸泡的至少一个冷凝结构(34),用于冷凝通过所述的蒸发结构(32)蒸发的所述的水;
所述的装置(10)包含至少一个管线系统(50),其中形成所述的管线系统(50),使得所述的冷凝结构(34)被通过所述的第一热交换器(20)冷却的解吸附水(44)至少部分浸泡。
14.根据权利要求13所述的装置,其特 征为:
所述的液体吸附试剂(16)为吸湿盐水。
15.根据权利要求13所述的装置,其特 征为:
所述的装置(10)包含用于加热所述的稀释的吸附试剂(18)的至少一个加热装置,其中所述的加热装置被排布在所述的解吸附装置(30)的前面和/或后面和/或外部和/或内部。
16.根据权利要求15所述的装置,其特 征为:
所述的加热装置包含排布在所述的第一热交换器(20)和所述的解吸附装置(30)之间的至少一个第二热交换器(22),其中一方面,所述的第二热交换器(22)以液体传导的方式与所述的第一热交换器(20)连接,另一方面,以液体传导的方式与所述的解吸附装置(30)连接。
17.根据权利要求16所述的装置,其特 征为:
所述的第二热交换器(22)与至少一个加热装置可操作地连接。
18.根据权利要求17所述的装置,其特 征为:
所述的加热装置包含具有热转移液体的至少一个太阳能模块(26)和/或至少一个软管系统(28)。
19.根据权利要求16所述的装置,其特 征为:
所述的加热装置包含用于热转移液体的热交换器、太阳能模块和/或管线系统。
20.根据权利要求13所述的装置,其特 征为:
所述的解吸附装置(30)包含用于将通过所述的蒸发结构(32)蒸发的所述的水转运至所述的冷凝结构(34)的手段。
21.根据权利要求13至20的任意一项所述的装置,其特 征为:
所述的装置(10)包含用于在所述的解吸附装置(30)中形成负压的手段。
22.根据权利要求13至20的任意一项所述的装置,其特 征为:
所述的装置(10)包含至少一个管线系统,其中形成所述的管线系统,使得由所述的解吸附装置(30)流出的浓缩的吸附试剂(38)被供入所述的第一吸附结构(12)中,其中所述的第一吸附结构(12)中具有或不具有插入设置的第三热交换器(24)。
23.根据权利要求22所述的装置,其特 征为:
在所述的稀释的吸附试剂(18)的流动方向上,在所述的第一热交换器(20)之后排布所述的第三热交换器(24),其中所述的稀释的吸附试剂(18)的加热是在进入所述的解吸附装置(30)之前通过所述的第三热交换器(24)实施的。
24.根据权利要求13至20的任意一项所述的装置,其特 征为:
所述的装置包含用于由系统回路除去所述的解吸附的水(42, 44)的至少一个装置。
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