CN116293957A - 一种溴化锂吸收式除湿装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种溴化锂吸收式除湿装置，由蒸发器，脱水装置，冷凝器，吸收器，发生器及附属系统组成，通过冷剂水在蒸发器壳体内低温蒸发，对湿气体进行降温除湿；通过脱水装置对湿气体中的物理携带水进行分离；通过冷凝器对脱水后的气体进行加热，降低气体的的相对湿度。本发明所述装置以热能为主要驱动能源，各功能组件可集中布置，也可分开布置，布局灵活，场地适应性强。本发明所述装置减少了大量的电能消耗，可广泛应用于具有余热资源的工、矿企业。

Description

一种溴化锂吸收式除湿装置
技术领域
本发明涉及气体除湿领域，特别适用于以余热为驱动能源，消除白色烟羽和工艺气体恒温除湿。
背景技术
工业气体除湿，一般采用升温除湿、通风除湿、冷冻除湿、吸附除湿等多种方法，目前常用的驱动能源为电能。直排型工艺气体，需对排放口的相对湿度进行控制，以减少排放口的白色烟羽及其携带的颗粒等污染物。在电能供应紧张的时段或供应短缺的区域，除湿负荷难以得到有效保障，易出现工艺气体湿度不可控的风险，对产品品质和环境控制有一定不良影响。同时在工业系统中有大量的低温热水、低压蒸汽或低温烟气等低品位热源，常规工艺无法进行利用，一般采用直排的方式进行处理，既浪费能源，对周边环境也有一定污染。
发明内容
为缓解工业气体除湿对电能的依赖，充分回收利用工业系统中的低温余热，本发明公开了一种溴化锂吸收式除湿装置，其各功能组件以溴化锂溶液或氨水等对水蒸气有吸收能力的工质为中间介质，在设定的压力及温度条件下，按既定的循环流程与工业气体，冷却水及驱动热源进行换热，以达到对工业气体降温除湿的目的。
本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，由蒸发器、脱水装置、冷凝器、气体通道、吸收器、发生器、冷剂循环系统和溶液循环系统组成。其中蒸发器、冷凝器、吸收器、发生器为换热器，脱水装置为汽水分离装置。各功能组件通过气体通道、冷剂循环系统和溶液循环系统连接成一个整体。各功能组件集中布置或模块化分体布置。
本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，其蒸发器由疏水装置A、布淋装置、壳体A和换热管A组成，壳体A呈负压状态，湿气体在换热管A内流动，冷剂水经布淋装置均匀分布于换热管A外侧，冷剂水因负压发生低温蒸发，吸收湿气体热量，对湿气体进行冷却降温，湿气体中因冷却降温析出的冷凝水经疏水装置A排出装置外。
本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，其脱水装置由脱水器和疏水装置B组成，脱水器通过吸附或离心分离的方式对含冷凝水的气体进行脱水，脱出的液态水经疏水装置B排出系统外。
本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，其冷凝器由壳体B和换热管B组成，干气体在换热管B内部流动，自发生器来的冷剂蒸汽，在换热管B外冷凝放热，对干气体进行加热，提高干气体温度，降低干气体相对湿度。
本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，其吸收器吸收自蒸发器来的冷剂蒸汽，吸收剂是溴化锂溶液或氨水或其他对水蒸气有吸收能力的工质，被加热的冷却水通过冷却塔进行冷却循环使用或向系统外输出热量。
本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置利用热源驱动溶液和冷剂水先后在发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器中进行循环，该热源为热水、蒸汽、烟气、燃气、燃油、太阳能中的一种能源。
附图说明
图1为本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置构成图。图中序号为：1—蒸发器，11—疏水装置A，12—布淋装置，13—壳体A，14—换热管A，2—脱水装置，21—脱水器，22—疏水装置B，3—冷凝器，31—壳体B，32—换热管B，4—气体通道，5—吸收器，6—发生器，7—冷剂循环系统，8—溶液循环系统。
图2为应用实例1——锅炉尾气除湿流程示意图。图中序号为：9—锅炉，91—进口烟道，92—出口烟道，93—烟囱，图中未标序号装置为本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置。
图3为应用实例2——工艺气体除湿流程示意图。图中序号为：10—生产系统工艺气体产生装置，101—工艺气体进口通道，102—工艺气体出口通道，103—干工艺气体使用装置，图中未标序号装置为本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置。
具体实施方式
下面结合附图和应用实例作进一步说明。
结合图1，一种溴化锂吸收式除湿装置，由蒸发器1、脱水装置2、冷凝器3、气体通道4、吸收器5、发生器6、冷剂循环系统7和溶液循环系统8组成，各功能组件通过气体通道4、冷剂循环系统7、溶液循环系统8连接为一个整体。蒸发器1由疏水装置A11、布淋装置12、壳体A13和换热管A14组成。脱水装置2由脱水器21和疏水装置B22组成。冷凝器3由壳体B31和换热管B32组成。利用热源驱动溶液和冷剂水先后在发生器6、冷凝器3、蒸发器1、吸收器5中进行循环。
含有水分的湿气体在蒸发器1中被冷却降温至饱和态，气体中所含水分在低温状态下冷凝析出，降低了气体的绝对湿度；经降温后，带一定液滴的湿气体在脱水装置2中经吸附或离心分离等方式进行脱水。冷凝析出和脱水出的水分别经疏水装置A11和疏水装置B22排出系统外。经脱水后的气体，在冷凝器3中被加热至所需温度，由此降低其相对湿度。经除湿后的干气体输送至需要场所或经烟囱排放。经过本装置后的烟气，通过冷却方式减少绝对湿度，又通过升温降低相对湿度，且在除湿过程中起到了一定洗涤作用，实现了气体的二次净化。
主要功能组件的中间介质侧一般呈负压状态。中间介质为溴化锂溶液时，溴化锂溶液中的水称为冷剂水，水蒸气称为冷剂蒸汽。蒸发器1的中间介质侧为冷剂水，冷剂水在负压状态下进行低温蒸发，吸收湿气体中的热量，对湿气体进行降温冷却，蒸发出的蒸汽经冷剂循环系统7进入吸收器5。吸收器5的中间介质侧为溴化锂浓溶液，溴化锂浓溶液吸收蒸发器1来的冷剂蒸汽后变成稀溶液，放出吸收热对冷却水进行加热；稀溶液通过溶液循环系统8进入发生器6。吸收器5中的被加热冷却水则通过冷却塔冷却后循环使用或向装置外输出热量。稀溶液在发生器6中被驱动热源加热浓缩，溶液中的水蒸发为冷剂蒸汽经冷剂循环系统7进入冷凝器3，经浓缩后的浓溶液经溶液循环系统8回到吸收器5开始新的溶液循环。发生器6产生的冷剂蒸汽在冷凝器3中加热经脱水后的干烟气，自身则被冷凝成冷剂水经冷剂循环系统7回到蒸发器1开始新的冷剂循环。
本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，其驱动热源为热水、蒸汽、烟气、燃气、燃油或太阳能等经核算参数满足要求的热源。
结合图2，此为本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置在锅炉尾气除湿中的应用实例：
锅炉9产生的热烟气，经进口烟道91接入本发明所述一种溴化锂吸收式除湿装置的蒸发器1中被冷却至饱和态以下，在冷却过程中烟气中携带的水蒸气经冷凝析出，烟气状态变成携带液滴的低温烟气。经冷却后的低温烟气通过气体通道4进入脱水装置2进行脱水，烟气中的液滴以及经脱水装置脱出的液态水经疏水装置排出装置外，经脱水后的烟气状态变成低温干烟气。低温干烟气通过气体通道4进入冷凝器3进行加热，降低烟气相对湿度；经加热后的烟气经烟囱93排放。烟气的降温及升温程度可根据排放需要进行设计调整，以满足排放要求。该应用实例中的本发明所述一种溴化锂吸收式除湿装置的中间介质、驱动热源及冷却水按图1所述流程进行循环运转。
结合图3，此为本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置在工艺气体除湿中的应用实例：
生产系统工艺气体产生装置10产生的含水工艺气体，经工艺气体进口通道101进入本发明所述一种溴化锂吸收式除湿装置的蒸发器1中被冷却至饱和状态以下，在冷却过程中工艺气体中携带的水蒸气经冷凝析出，工艺气体状态变成携带液滴的低温气体。经冷却后的低温气体通过气体通道4进入脱水装置2进行脱水，工艺气体中的液滴及经脱水装置脱出的液态水经疏水装置排出装置外。经脱水后的低温工艺气体通过气体通道4进入冷凝器3进行加热，以降低工艺气体相对湿度；经加热后的工艺气体通过工艺气体出口通道102接入干工艺气体使用装置，供系统使用。工艺气体的温度及除湿率可根据系统需要进行设计调整，以满足工艺需要。该应用实例中的本发明所述一种溴化锂吸收式除湿装置的中间介质、驱动热源及冷却水按图1所述流程进行循环运转。
本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，通过利用气体自身热量及驱动热源进行除湿，电能消耗低，可有效提高使用单位的能源综合利用效率，降低综合能耗。
本发明所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，结构布置灵活，场地适应性强，可同时适用于老系统改造和新建项目。
以上所述仅为本发明的应用实例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在相关的技术领域均应包括在本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种溴化锂吸收式除湿装置，由蒸发器（1）、脱水装置（2）、冷凝器（3）、气体通道（4）、吸收器（5）、发生器（6）、冷剂循环系统（7）和溶液循环系统（8）组成，其特征是：蒸发器（1）、冷凝器（3）、吸收器（5）、发生器（6）为换热器，脱水装置（2）为汽水分离装置，各功能组件通过气体通道（4）、冷剂循环系统（7）、溶液循环系统（8）连接为一个整体。
2.根据权利要求1所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，其特征是：各功能组件集中布置，或模块化分体布置。
3.根据权利要求1所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，其特征是：蒸发器（1）由疏水装置A（11）、布淋装置（12）、壳体A（13）和换热管A（14）组成，壳体A（13）呈负压状态，湿气体在换热管A（14）内流动，冷剂水经布淋装置（12）均匀分布于换热管A（14）外侧，冷剂水因负压发生低温蒸发，吸收湿气体热量，对湿气体进行冷却降温，湿气体中因冷却降温析出的冷凝水经疏水装置A（11）排出装置外。
4.根据权利要求1所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，其特征是：脱水装置（2）由脱水器（21）和疏水装置B（22）组成，脱水器（21）通过吸附或离心分离的方式对含冷凝水的气体进行脱水，脱出的液态水经疏水装置B（22）排出系统外。
5.根据权利要求1所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，其特征是：冷凝器（3）由壳体B（31）和换热管B（32）组成，干气体在换热管B（32）内部流动，自发生器（6）来的冷剂蒸汽，在换热管B（32）外冷凝放热，对干气体进行加热，提高干气体温度，降低干气体相对湿度。
6.根据权利要求1所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，其特征是：吸收器（5）吸收自蒸发器（1）来的冷剂蒸汽，吸收剂是溴化锂溶液或氨水或其他对水蒸气有吸收能力的工质，被加热的冷却水通过冷却塔进行冷却循环使用或向系统外输出热量。
7.根据权利要求1所述的一种溴化锂吸收式除湿装置，其特征是：利用热源驱动溶液和冷剂水先后在发生器（6）、冷凝器（3）、蒸发器（1）、吸收器（5）中进行循环，该热源为热水、蒸汽、烟气、燃气、燃油、太阳能中的一种能源。
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