CN114441379A - 气体除湿膜的除湿量测试装置及测试方法 - Google Patents

气体除湿膜的除湿量测试装置及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了气体除湿膜的除湿量测试装置及测试方法，所述装置包括依次相连的干燥箱和气泵；第一温湿度计，所述第一温湿度计与所述干燥箱相连；除湿膜元件，所述除湿膜元件包括外壳、除湿膜片、原气进气口、除湿气出口和负压出口，所述原气进气口与所述气泵相连；所述除湿气出口与所述干燥箱相连，使除湿气返回至所述干燥箱；真空泵，所述真空泵与所述负压出口相连；真空计，所述真空计设在所述负压出口与所述真空泵之间的管路上。通过该装置可以快速有效地计算出单位面积气体除湿膜在单位时间内对固定空间的气体的除湿量，从而反映气体除湿膜的除湿效果，为除湿膜性能的优劣提供可靠数据。

Description

气体除湿膜的除湿量测试装置及测试方法
技术领域
本发明涉及膜分离、气体膜分离技术领域，具体而言，本发明涉及气体除湿膜的除湿量测试装置及测试方法。
背景技术
除湿是日常生活、生产中的一个重要课题，人体适宜的空气湿度在30％～60％的范围内，过高的空气湿度会造成人体的不适感，且容易诱发疾病，在中国北方生活的人到南方就会感到湿潮。工业生产中，如精密仪器仪表、电子器件等，湿度比温度更会影响其使用寿命。这就需要对环境空气进行适当的干燥处理。
传统的除湿技术有冷却、压缩和吸附等，这些方式除湿效率低、能耗高。近年来，随着膜技术的发展，膜法除湿技术引起人们的广泛关注，该技术有节能、环保、系统稳定、占地小等优点。基于膜法除湿技术的气体除湿膜在现阶段已经有一定的应用。
气体除湿膜是一种均质膜，由于气体中各组分在气体除湿膜表面上吸附能力不同以及膜内溶解-扩散能力的差异，所以水分子和其他气体分子透过膜的速率不同，渗透速率快的水分子在负压侧富集，而渗透慢的其它气体则在大气压侧富集，最终达到水气分离的目的。
那么，如何对其除湿性能进行有效评价成为一个技术难题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出气体除湿膜的除湿量测试装置及测试方法。通过该除湿量测试装置可以快速有效地计算出单位面积气体除湿膜在单位时间内对固定空间的气体的除湿量，从而反映气体除湿膜的除湿效果，为除湿膜性能的优劣提供可靠数据。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种气体除湿膜的除湿量测试装置。根据本发明的实施例，所述除湿量测试装置包括：
依次相连的干燥箱和气泵；
第一温湿度计，所述第一温湿度计与所述干燥箱相连；
除湿膜元件，所述除湿膜元件包括外壳、除湿膜片、原气进气口、除湿气出口和负压出口，所述外壳设在所述除湿膜元件的外部，所述除湿膜片将所述除湿膜元件分为大气压侧和负压侧，所述原气进气口和所述除湿气出口设在所述大气压侧，且所述原气进气口和所述除湿气出口为通路，所述原气进气口与所述气泵相连，所述负压出口设在所述负压侧；所述除湿气出口与所述干燥箱相连，使除湿气返回至所述干燥箱；
真空泵，所述真空泵与所述负压出口相连；
真空计，所述真空计设在所述负压出口与所述真空泵之间的管路上。
根据本发明上述实施例的气体除湿膜的除湿量测试装置，该装置通过在负压侧设置真空泵，使负压侧的压强不高于500Pa，从而使除湿膜片的两侧形成一个标准压差ΔP，ΔP约等于一个大气压(即0.1Mpa)，由此可以快速有效地计算出单位面积气体除湿膜在单位时间内对固定空间的气体的除湿量，从而反映气体除湿膜的除湿效果，为除湿膜性能的优劣提供可靠数据。根据气体除湿膜的除湿原理可知，除湿膜的除湿量与膜两侧的压差有密切关系，其原理为溶解-扩散。发明人发现，如果在测试过程中对膜材两侧的压差无要求，其水蒸气透过量为水蒸气透过微孔膜至吸附剂的增重，其原理为微孔透过，这种表征气体除湿膜的除湿量的方法是不科学的。另外，本发明气体除湿膜的除湿量测试装置的结构简单，便于安装和拆卸，可适用于不同型式除湿膜的除湿量测试，包括但不限于单片除湿膜元件、卷式膜组件、中空纤维膜组件、板式膜组件等型式。
另外，根据本发明上述实施例的气体除湿膜的除湿量测试装置还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述除湿量测试装置还包括：恒温恒湿箱，所述干燥箱设在所述恒温恒湿箱内。
在本发明的一些实施例中，所述除湿量测试装置还包括：气体流量计，所述气体流量计设在所述气泵与所述原气进气口之间的管路上。
在本发明的一些实施例中，所述除湿量测试装置还包括：第二温湿度计，所述第二温湿度计设在所述负压出口与所述真空泵之间的管路上。
在本发明的一些实施例中，所述第二温湿度计的温度精度为±0.2℃，湿度精度为±2％。
在本发明的一些实施例中，所述干燥箱的内部为密封性设计，所述干燥箱的开门处设有密封垫，与所述干燥箱相连的管路均为密封性设计。
在本发明的一些实施例中，所述除湿膜元件为密封性设计。
在本发明的一些实施例中，所述除湿膜元件的型式为单片除湿膜元件、卷式膜组件、中空纤维膜组件或者板式膜组件。
在本发明的一些实施例中，所述第一温湿度计的温度精度为±0.2℃，湿度精度为±2％。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种采用上述实施例的气体除湿膜的除湿量测试装置进行测试的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：
(1)测量干燥箱的体积V1，测量除湿膜元件的除湿膜片的面积S1；
(2)使所述干燥箱中充满一定湿度r1％和一定温度t1的气体；
(3)开启真空泵，使真空计的压强不高于500Pa；
(4)运行所述除湿量测试装置，经过时间T1后，记录此时所述干燥箱中气体的温度为t2，湿度为r2％；
(5)计算单位时间内单位面积除湿膜的除湿量K为：
K＝(ρ11-ρ21)V1/T1/S1
＝(ρ1×r1％-ρ2×r2％)V1/T1/S1
其中，ρ1为温度为t1时的饱和水蒸气密度，ρ2为温度为t2时的饱和水蒸气密度；
ρ11为温度为t1且湿度为r1％时的水汽密度，则ρ11＝ρ1×r1％；
ρ21为温度为t2且湿度为r2％时的水汽密度，则ρ21＝ρ2×r2％。
根据本发明上述实施例的测试方法，该方法通过负压侧设置的真空泵，使负压侧的压强不高于500Pa，从而使除湿膜片的两侧形成一个标准压差ΔP，ΔP约等于一个大气压(即0.1Mpa)，由此可以快速有效地计算出单位面积气体除湿膜在单位时间内对固定空间的气体的除湿量，从而反映气体除湿膜的除湿效果，为除湿膜性能的优劣提供可靠数据。根据气体除湿膜的除湿原理可知，除湿膜的除湿量与膜两侧的压差有密切关系，其原理为溶解-扩散。发明人发现，如果在测试过程中对膜材两侧的压差无要求，其水蒸气透过量为水蒸气透过微孔膜至吸附剂的增重，其原理为微孔透过，这种表征气体除湿膜的除湿量的方法是不科学的。
另外，根据本发明上述实施例的测试方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，步骤(2)具体如下：将所述干燥箱的门打开，放入恒温恒湿箱中，将所述恒温恒湿箱门关闭，设定好初始数值并开启所述恒温恒湿箱，直至所述恒温恒湿箱的温湿度达到设定值，当第一温湿度计的显示数值稳定时，关闭所述干燥箱的门，所述第一温湿度计测试所述干燥箱的湿度为r1％，温度为t1。
在本发明的一些实施例中，所述恒温恒湿箱的初始数值为：湿度为50％-100％，温度为20℃-40℃。
另外，需要说明的是，本发明中针对气体除湿膜的除湿量测试装置所描述的全部特征和优点，同样适用于测试方法，在此不再一一赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的气体除湿膜的除湿量测试装置的结构示意图。
图2是根据本发明实施例的除湿膜元件的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种气体除湿膜的除湿量测试装置，参考附图1，所述装置包括：干燥箱1、气泵2、第一温湿度计4、除湿膜元件5、真空泵8和真空计7。下面进一步对根据本发明实施例的气体除湿膜的除湿量测试装置进行详细描述。
根据本发明的实施例，所述干燥箱1中充满一定湿度r1％和一定温度t1的气体。进一步地，所述干燥箱1的内部为密封性设计，所述干燥箱1的开门处设有密封垫，与所述干燥箱1相连的管路均为密封性设计。
根据本发明的实施例，气泵2，所述气泵2与所述干燥箱1相连，所述气泵2为干燥箱1中一定湿度r1％和一定温度t1的气体流向除湿膜元件5提供动力。
根据本发明的实施例，参考附图2，除湿膜元件5，所述除湿膜元件5包括外壳5-1、除湿膜片5-2、原气进气口5-5、除湿气出口5-6和负压出口5-7，所述外壳5-1设在所述除湿膜元件5的外部，所述除湿膜片5-2将所述除湿膜元件5分为大气压侧5-3和负压侧5-4，所述原气进气口5-5和所述除湿气出口5-6设在所述大气压侧5-3，且所述原气进气口5-5和所述除湿气出口5-6为通路，所述原气进气口5-5与所述气泵2相连，所述负压出口5-7设在所述负压侧5-4；所述除湿气出口5-6与所述干燥箱1相连，使除湿气返回至所述干燥箱1，由此，干燥箱1中的气体循环往复地流向除湿膜元件5。其中，与干燥箱1相连的原气进气口5-5和除湿气出口5-6为通路，气泵2输送的气体经原气进气口5-5进入除湿膜元件5，经内部流通后从除湿气出口5-6输出。输送气体经过除湿膜片5-2表面时，由于除湿膜的渗透原理，输送气体中含有的水汽会由大气压侧5-3经除湿膜片5-2渗透至负压侧5-4，再经真空泵8负压而吸走。
进一步地，所述除湿膜元件5为密封性设计，保证除湿膜片5-2的上下表面能够保持足够的压差。
根据本发明的实施例，第一温湿度计4，所述第一温湿度计4与所述干燥箱1相连，用于测试所述干燥箱1内气体的湿度和温度。进一步地，所述第一温湿度计4的温度精度为±0.2℃，湿度精度为±2％，且第一温湿度计4可自行进行数据记录并导出。
根据本发明的实施例，真空泵8，所述真空泵8与所述负压出口5-7相连。所述真空泵8使负压侧5-4的压强不高于500Pa，从而使除湿膜片5-2的两侧形成一个标准压差ΔP，ΔP约等于一个大气压(即0.1Mpa)，由此可以快速有效地计算出单位面积气体除湿膜在单位时间内对固定空间的气体的除湿量，从而反映气体除湿膜的除湿效果，为除湿膜性能的优劣提供可靠数据。
根据本发明的实施例，真空计7，所述真空计7设在所述负压出口5-7与所述真空泵8之间的管路上，用于测试除湿膜片5-2的负压侧5-4的压强。
在本发明的一个具体实施例中，所述除湿量测试装置还包括：恒温恒湿箱(在图中未示出)，所述干燥箱1设在所述恒温恒湿箱内，用于为干燥箱1提供一定湿度r1％和一定温度t1的气体，由此，当多次测试除湿膜元件5或者测试多个除湿膜元件5的除湿效果时，均可以设定某一固定的湿度和温度，进而提高测试结果的准确性。
在本发明的再一个具体实施例中，参考附图1，所述除湿量测试装置还包括：气体流量计3，所述气体流量计3设在所述气泵2与所述原气进气口5-5之间的管路上。所述气体流量计3用于调节进入除湿膜元件5的气体的流量，由此，可以测试气体的流通量对除湿膜元件的除湿性能造成的影响，以便调整至合适的流量。
在本发明的又一个具体实施例中，参考附图1，所述除湿量测试装置还包括：第二温湿度计6，所述第二温湿度计6设在所述负压出口5-7与所述真空泵8之间的管路上。进一步地，所述第二温湿度计6的温度精度为±0.2℃，湿度精度为±2％，且第二温湿度计6可自行进行数据记录并导出。
根据本发明的实施例，所述除湿膜元件5的型式包括但不限于单片除湿膜元件、卷式膜组件、中空纤维膜组件或者板式膜组件，也就是说，本发明的除湿量测试装置适用于各种型式的除湿膜元件5。
根据本发明上述实施例的气体除湿膜的除湿量测试装置，该装置通过在负压侧5-4设置真空泵8，使负压侧5-4的压强不高于500Pa，从而使除湿膜片5-2的两侧形成一个标准压差ΔP，ΔP约等于一个大气压(即0.1Mpa)，由此可以快速有效地计算出单位面积气体除湿膜在单位时间内对固定空间的气体的除湿量，从而反映气体除湿膜的除湿效果，为除湿膜性能的优劣提供可靠数据。根据气体除湿膜的除湿原理可知，除湿膜的除湿量与膜两侧的压差有密切关系，其原理为溶解-扩散。发明人发现，如果在测试过程中对膜材两侧的压差无要求，其水蒸气透过量为水蒸气透过微孔膜至吸附剂的增重，其原理为微孔透过，这种表征气体除湿膜的除湿量的方法是不科学的。另外，本发明气体除湿膜的除湿量测试装置的结构简单，便于安装和拆卸，可适用于不同型式除湿膜的除湿量测试，包括但不限于单片除湿膜元件、卷式膜组件、中空纤维膜组件、板式膜组件等型式。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种采用上述实施例的气体除湿膜的除湿量测试装置进行测试的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)测量干燥箱1的体积V1，测量除湿膜元件5的除湿膜片5-2的面积S1。
(2)使所述干燥箱1中充满一定湿度r1％和一定温度t1的气体。
该步骤具体如下：将所述干燥箱1的门打开，放入恒温恒湿箱中，将所述恒温恒湿箱门关闭，设定好初始数值并开启所述恒温恒湿箱，直至所述恒温恒湿箱的温湿度达到设定值，当第一温湿度计4的显示数值稳定时，关闭所述干燥箱1的门，所述第一温湿度计4测试所述干燥箱1的湿度为r1％，温度为t1。与干燥箱1相连的两根气管以及温湿度计的连接线可通过恒温恒湿箱的通孔中穿过，做好密封。
根据本发明的实施例，所述恒温恒湿箱的初始数值并不受特别限制，本领域人员可根据实际情况随意选择，作为一种优选的方案，所述恒温恒湿箱的初始数值为：湿度为50％-100％，温度为20℃-40℃。
打开测试装置中的气泵2，调整气体流量计3至合适的流量，例如5-15L/min。
(3)开启真空泵8，经过一段时间后真空计7的显示稳定，使稳定后真空计7的压强不高于500Pa，发明人发现，如果真空计7的压强高于500Pa，则会造成膜两侧压差过小，从而造成除湿膜元件的除湿性能开始下降。满足测试要求后，可以继续进行下一步，此时膜两侧压差为ΔP，则ΔP≈0.1MPa。
(4)运行所述除湿量测试装置，经过时间T1后，记录此时所述干燥箱1中气体的温度为t2，湿度为r2％。
在该步骤中，干燥箱1内湿度为r1％、温度为t1的气体在气泵2的作用下，同时在气体流量调节流量的作用下，该气体经原气进气口5-5进入除湿膜元件5，经内部流通后从除湿气出口5-6输出。所述除湿气出口5-6与所述干燥箱1相连，使除湿气返回至所述干燥箱1，由此，干燥箱1中的气体循环往复地流向除湿膜元件5。输送气体经过除湿膜片5-2表面时，由于除湿膜的渗透原理，输送气体中含有的水汽会由大气压侧5-3经除湿膜片5-2渗透至负压侧5-4，再经真空泵8负压而吸走。如此经过时间T1后，记录此时所述干燥箱1中气体的温度为t2，湿度为r2％。
(5)计算单位时间内单位面积除湿膜的除湿量K为：
K＝(ρ11-ρ21)V1/T1/S1
＝(ρ1×r1％-ρ2×r2％)V1/T1/S1
其中，ρ1为温度为t1时的饱和水蒸气密度，ρ2为温度为t2时的饱和水蒸气密度；
ρ11为温度为t1且湿度为r1％时的水汽密度，则ρ11＝ρ1×r1％；
ρ21为温度为t2且湿度为r2％时的水汽密度，则ρ21＝ρ2×r2％。
ρ1和ρ2可通过查饱和水蒸气密度表得到。如果t1和/或t2不在该饱和水蒸气密度表中，则通过如下方法计算得到ρ1和ρ2：
设V1空间在t1温度水汽饱和时水汽的质量为m0，由克拉伯龙方程式PV＝nRT(其中R为常数)可得
m0＝Mn＝18n＝18P1V1/R(t1+273.15)
m0的单位为g，M为水分子的摩尔质量，M＝18g/mol；
设t1温度水汽饱和时的密度为ρ1，t1温度时水的饱和蒸汽压为P1，其中P1可通过水汽饱和蒸汽压表查得，则ρ1＝m0/V1＝18P1/R(t1+273.15)，ρ1的单位为g/m3，P1的单位为Pa。ρ2的计算方法与ρ1相同。
根据本发明上述实施例的测试方法，该方法通过负压侧5-4设置的真空泵8，使负压侧5-4的压强不高于500Pa，从而使除湿膜片5-2的两侧形成一个标准压差ΔP，ΔP约等于一个大气压(即0.1MPa)，由此可以快速有效地计算出单位面积气体除湿膜在单位时间内对固定空间的气体的除湿量，从而反映气体除湿膜的除湿效果，为除湿膜性能的优劣提供可靠数据。根据气体除湿膜的除湿原理可知，除湿膜的除湿量与膜两侧的压差有密切关系，其原理为溶解-扩散。发明人发现，如果在测试过程中对膜材两侧的压差无要求，其水蒸气透过量为水蒸气透过微孔膜至吸附剂的增重，其原理为微孔透过，这种表征气体除湿膜的除湿量的方法是不科学的。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
该实施例提供一种气体除湿膜的除湿量测试装置，参考附图1，该装置包括依次相连的干燥箱1、气泵2和气体流量计3，还包括第一温湿度计4、除湿膜元件5、真空泵8、真空计7和第二温湿度计6。第一温湿度计4与干燥箱1相连。所述真空泵8与所述负压出口5-7相连，所述真空计7和第二温湿度计6均设在所述负压出口5-7与所述真空泵8之间的管路上。
参考附图2，除湿膜元件5包括外壳5-1、除湿膜片5-2、原气进气口5-5、除湿气出口5-6和负压出口5-7，外壳5-1设在除湿膜元件5的外部，除湿膜片5-2将除湿膜元件5分为大气压侧5-3和负压侧5-4，原气进气口5-5和除湿气出口5-6设在大气压侧5-3，且原气进气口5-5和除湿气出口5-6为通路，原气进气口5-5与气泵2相连，负压出口5-7设在负压侧5-4；除湿气出口5-6与干燥箱1相连，使除湿气返回至干燥箱1，由此，干燥箱1中的气体循环往复地流向除湿膜元件5。
上述的干燥箱1，内部为密封性设计，开门处有密封垫可以保证其气密性；与第一温湿度计4的接口和气体管路的接口均为密封性设计。
上述的第一温湿度计4和第二温湿度计6的温度精度为±0.2℃，湿度精度为±2％，且温湿度计可自行进行数据记录并导出。
上述的干燥箱1设在所述恒温恒湿箱内，用于为干燥箱1提供一定湿度r1％和一定温度t1的气体。
上述的真空泵8在系统工作过程中，真空计7显示为200Pa，可以满足负压侧5-4真空度低于500Pa。
上述气体除湿膜除湿量测试装置的测试方法，包括A-G的步骤：
步骤A：测量记录干燥箱的体积V1＝0.01m3，安装好除湿膜元件，记录使用的除湿膜片的面积为S1＝1.25×10-3㎡。
步骤B：将干燥箱打开门，放入恒温恒湿箱中，与干燥箱相连的两根气管以及第一温湿度计的连接线可通过恒温恒湿箱的通孔中穿过，做好密封。将恒温恒湿箱门关闭，设定好初始数值并开启恒温恒湿箱。设定恒温恒湿箱温度为25℃，湿度为90％。打开测试装置中的气泵，调整气体流量计至合适的流量，约10L/min。
步骤C：开启真空泵，经过约10分钟后真空计的显示稳定，显示值为200Pa，满足测试要求，可以继续进行下一步。此时膜两侧压差为ΔP，则ΔP≈0.1MPa。
步骤D：经过约20分钟后，恒温恒湿箱的温湿度达到设定值。此时记录第一温湿度计的温度为t1，湿度为r1％。同时关闭干燥箱的门。此时除湿膜测试装置开始正常运行，经过1h后，记录当时第一温湿度计的温度为t2，湿度为r2％，表1为t1-t2时间内对应的湿度(％RH)和温度(T)，可用数据1和数据16，此时间区段为1h。
则t1＝24.8℃，r1％＝89.9％；t2＝24.7℃，r2％＝71％；
步骤E：r2％-r1％＝18.9％即为1h内干燥箱1内的湿度变化量。
步骤F：水汽密度的计算。
查饱和水蒸气密度表可得。
t1＝24.8℃时，ρ1为22.8g/m3；t2＝24.7℃，ρ2为22.6g/m3
若t1温度，r1％湿度下水汽密度为ρ11,则ρ11＝ρ1×r1％。
若t2温度，r2％湿度下水汽密度为ρ21，则ρ21＝ρ2×r2％。
ρ1、ρ2、ρ11和ρ21的单位均为g/m3。
步骤G：单位时间内单位面积除湿膜的除湿量K为：
K＝(ρ11-ρ21)V1/T1/S1
＝(ρ1×r1％-ρ2×r2％)V1/T1/S1
＝(22.8g/m3×89.9％-22.6g/m3×71％)×0.01m3/1h/1.25×10-3㎡
＝35.6g/h·㎡。
表1
序号 时间(t) 温度(T) 湿度(％RH)
1 15:58:21 24.8 89.9
2 16:02:21 24.7 87.8
3 16:06:21 24.7 80.7
4 16:10:21 24.7 78.6
5 16:14:21 24.7 77.4
6 16:18:21 24.7 76.2
7 16:22:21 24.7 75.3
8 16:26:21 24.7 74.5
9 16:30:21 24.8 73.8
10 16:34:21 24.8 73.4
11 16:38:21 24.8 72.6
12 16:42:21 24.8 72.4
13 16:46:21 24.8 72
14 16:50:21 24.8 71.6
15 16:54:21 24.7 71.2
16 16:58:21 24.7 71
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种气体除湿膜的除湿量测试装置，其特征在于，包括：
依次相连的干燥箱和气泵；
第一温湿度计，所述第一温湿度计与所述干燥箱相连；
除湿膜元件，所述除湿膜元件包括外壳、除湿膜片、原气进气口、除湿气出口和负压出口，所述外壳设在所述除湿膜元件的外部，所述除湿膜片将所述除湿膜元件分为大气压侧和负压侧，所述原气进气口和所述除湿气出口设在所述大气压侧，且所述原气进气口和所述除湿气出口为通路，所述原气进气口与所述气泵相连，所述负压出口设在所述负压侧；所述除湿气出口与所述干燥箱相连，使除湿气返回至所述干燥箱；
真空泵，所述真空泵与所述负压出口相连；
真空计，所述真空计设在所述负压出口与所述真空泵之间的管路上。
2.根据权利要求1所述的气体除湿膜的除湿量测试装置，其特征在于，还包括：
恒温恒湿箱，所述干燥箱设在所述恒温恒湿箱内。
3.根据权利要求1所述的气体除湿膜的除湿量测试装置，其特征在于，还包括：
气体流量计，所述气体流量计设在所述气泵与所述原气进气口之间的管路上。
4.根据权利要求1所述的气体除湿膜的除湿量测试装置，其特征在于，还包括：
第二温湿度计，所述第二温湿度计设在所述负压出口与所述真空泵之间的管路上；
任选地，所述第二温湿度计的温度精度为±0.2℃，湿度精度为±2％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的气体除湿膜的除湿量测试装置，其特征在于，所述干燥箱的内部为密封性设计，所述干燥箱的开门处设有密封垫，与所述干燥箱相连的管路均为密封性设计；
任选地，所述除湿膜元件为密封性设计。
6.根据权利要求1-4任一项所述的气体除湿膜的除湿量测试装置，其特征在于，所述除湿膜元件的型式为单片除湿膜元件、卷式膜组件、中空纤维膜组件或者板式膜组件。
7.根据权利要求1-4任一项所述的气体除湿膜的除湿量测试装置，其特征在于，所述第一温湿度计的温度精度为±0.2℃，湿度精度为±2％。
8.一种采用权利要求1-7任一项所述的气体除湿膜的除湿量测试装置进行测试的方法，其特征在于，包括：
(1)测量干燥箱的体积V1，测量除湿膜元件的除湿膜片的面积S1；
(2)使所述干燥箱中充满一定湿度r1％和一定温度t1的气体；
(3)开启真空泵，使真空计的压强不高于500Pa；
(4)运行所述除湿量测试装置，经过时间T1后，记录此时所述干燥箱中气体的温度为t2，湿度为r2％；
(5)计算单位时间内单位面积除湿膜的除湿量K为：
K＝(ρ11-ρ21)V1/T1/S1
＝(ρ1×r1％-ρ2×r2％)V1/T1/S1
其中，ρ1为温度为t1时的饱和水蒸气密度，ρ2为温度为t2时的饱和水蒸气密度；
ρ11为温度为t1且湿度为r1％时的水汽密度，则ρ11＝ρ1×r1％；
ρ21为温度为t2且湿度为r2％时的水汽密度，则ρ21＝ρ2×r2％。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)具体如下：
将所述干燥箱的门打开，放入恒温恒湿箱中，将所述恒温恒湿箱门关闭，设定好初始数值并开启所述恒温恒湿箱，直至所述恒温恒湿箱的温湿度达到设定值，当第一温湿度计的显示数值稳定时，关闭所述干燥箱的门，所述第一温湿度计测试所述干燥箱的湿度为r1％，温度为t1。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述恒温恒湿箱的初始数值为：
湿度为50％-100％，温度为20℃-40℃。
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