SE507887C2 - Humidity exchanger is mfd. from matrix of corrugated and flat sheets - Google Patents

Humidity exchanger is mfd. from matrix of corrugated and flat sheets

Info

Publication number
SE507887C2
SE507887C2 SE9502571A SE9502571A SE507887C2 SE 507887 C2 SE507887 C2 SE 507887C2 SE 9502571 A SE9502571 A SE 9502571A SE 9502571 A SE9502571 A SE 9502571A SE 507887 C2 SE507887 C2 SE 507887C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
titanium
airgel
silicate
corrugated
acidic solution
Prior art date
Application number
SE9502571A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9502571L (en
SE9502571D0 (en
Inventor
Paul A Dinnage
Gerard Tremblay
Original Assignee
Munters Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US08/249,058 priority Critical patent/US5435958A/en
Application filed by Munters Corp filed Critical Munters Corp
Priority to SE9502571A priority patent/SE507887C2/en
Priority to JP17506695A priority patent/JP3222728B2/en
Publication of SE9502571D0 publication Critical patent/SE9502571D0/en
Priority to GB9515084A priority patent/GB2303313B/en
Publication of SE9502571L publication Critical patent/SE9502571L/en
Publication of SE507887C2 publication Critical patent/SE507887C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • B01D53/261Drying gases or vapours by adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28023Fibres or filaments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28028Particles immobilised within fibres or filaments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28033Membrane, sheet, cloth, pad, lamellar or mat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28042Shaped bodies; Monolithic structures
    • B01J20/28045Honeycomb or cellular structures; Solid foams or sponges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28088Pore-size distribution
    • B01J20/28092Bimodal, polymodal, different types of pores or different pore size distributions in different parts of the sorbent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
    • F24F3/1423Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10Rotary wheel
    • F24F2203/1032Desiccant wheel
    • F24F2203/1036Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10Rotary wheel
    • F24F2203/104Heat exchanger wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10Rotary wheel
    • F24F2203/1048Geometric details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10Rotary wheel
    • F24F2203/1068Rotary wheel comprising one rotor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/48Processes of making filters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00Gas separation
    • Y10S55/05Methods of making filter
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1002Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina
    • Y10T156/1025Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina to form undulated to corrugated sheet and securing to base with parts of shaped areas out of contact

Abstract

A humidity exchanger medium is made by a method comprising, (i) laminating, impregnating with sodium silicate water glass and partially drying a flat sheet and a corrugated sheet, each comprising paper of inorganic fibres, (ii) forming a honeycomb matrix from at least one sheet, (iii) soaking the matrix in an acid soln. contg. a titanium inorganic salt so as to form a Ti-contg. silicate hydrogel, and (iv) washing and drying the matrix to form a Ti-contg. silicate aerogel.

Description

507 887 användningen. 507 887 use.

För att följaktligen förbättra effektivieteten hos fuktväxlare har man önskat förstärka fuktabsorptionsförmäga hos aerogelen samtidigt som den energi som krävs för att regenerera gelmatrisen efter avfuktningen skall reduceras.Consequently, in order to improve the efficiency of moisture exchangers, it has been desired to enhance the moisture absorption capacity of the airgel while at the same time reducing the energy required to regenerate the gel matrix after dehumidification.

SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en fuktväxlare som har ökad absorptionsförmága och lättare kan regenereras efter användningen.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a moisture exchanger which has increased absorbency and can be more easily regenerated after use.

Ett syfte är dessutom att förbättra processen att tillverka en fuktväxlare.One purpose is also to improve the process of manufacturing a moisture exchanger.

De ovan nämnda och andra syften uppnås i ett fuktväxlarelement som innefattar: (a) ett korrugerat skikt; (b) ett plant skikt laminerat till kontaktpunkterna på en upphöjd yta av det korrugerade skiktet varvid vart och ett av de korrugerade och plana skikten utgörs av ett papper av oorganiska fibrer: och (c) en absorbent innefattande en aerogel bunden till ytorna på vart och ett av nämnda skikt och impregnerat pä de oorganiska fibrerna, vilken aerogel innefattar ett silikat av titan eller titan-aluminium.The above and other objects are achieved in a moisture exchanger element comprising: (a) a corrugated layer; (b) a planar layer laminated to the contact points on a raised surface of the corrugated layer, each of the corrugated and planar layers being a paper of inorganic fibers; and (c) an absorbent comprising an airgel bonded to the surfaces of each one of said layers and impregnated on the inorganic fibers, which airgel comprises a silicate of titanium or titanium-aluminum.

Ett fuktväxlarmedium bildas av en bunden cellstrukturmatris av lindade eller staplade skikt av fuktväxlarelementet.A moisture exchange medium is formed by a bonded cell structure matrix of wound or stacked layers of the moisture exchange element.

Såsom det används häri referererar uttrycket "partiellt torkad" till ett laminat som har ett fast innehäl av vattenglas mellan ungefär 45-55% baserat på en total vikt av impregnerat vattenglas. 507 887 3 Fuktväxlarmediet tillverkas genom (a) bildade av ett laminat av (i) ett korrugerat skikt och (ii) ett plant skikt bundna till kontaktpunkter pâ en upphöjd yta av det korrugerade skiktet, vilket laminat har impregnerats med natriumsilikat vattenglas och därefter partiellt torkats, varvid vart och ett av de korrugerade och plana skikten utgörs av ett papper av oorganiska fibrer: (b) bildande av en cellstrukturmatris av åtminstone ett laminat; (c) dränkning av cellstrukturmatrisen i en sur lösning innehållande åtminstone ett oorganiskt titansalt för att förvandla natriumsilikatvattenglaset till en titaninnehâllande silikathydrogel: och (d) tvättning och torkning av cellstrukturmatrisen för att förvandla den titaninnehâllande silikathydrogelen till en titaninnehâllande silikataerogel.As used herein, the term "partially dried" refers to a laminate having a solids content of water glass between about 45-55% based on a total weight of impregnated water glass. The moisture exchange medium is manufactured by (a) formed by a laminate of (i) a corrugated layer and (ii) a flat layer bonded to contact points on a raised surface of the corrugated layer, which laminate has been impregnated with sodium silicate water glass and then partially dried , each of the corrugated and planar layers being a paper of inorganic fibers: (b) forming a cellular structure matrix of at least one laminate; (c) soaking the cell structure matrix in an acidic solution containing at least one inorganic titanium salt to convert the sodium silicate water glass to a titanium-containing silicate hydrogel; and (d) washing and drying the cell structure matrix to convert the titanium-containing silicate hydrogel to silicate silane hydrogel.

Vid en annan aspekt dränks cellstrutkurmatrisen först i en sur lösning för att förvandla natriumsilikatvattenglaset till en silikathydrogel och dränkes därefter i ett titansaltbad för att bilda den titaninnehâllande silikathydrogelen.In another aspect, the oesophageal matrix is first soaked in an acidic solution to convert the sodium silicate water glass to a silicate hydrogel and then soaked in a titanium salt bath to form the titanium-containing silicate hydrogel.

I ännu en annan utföringsform dränkes matrisen i en sur lösning av ett oorganiskt titansalt och ett oorganiskt aluminiumsalt för att efter tvättning och torkning bilda en titan- och aluminiuminnehállande aerogel.In yet another embodiment, the matrix is soaked in an acidic solution of an inorganic titanium salt and an inorganic aluminum salt to form a titanium- and aluminum-containing airgel after washing and drying.

Det färdiga fuktväxlarmediet utvisar förbättrad fuktabsorption, förbättrad mekanisk styrka och kräver minskad energi för att regenerera den fuktiga absorbentmatrisen.The finished moisture exchanger medium exhibits improved moisture absorption, improved mechanical strength and requires reduced energy to regenerate the moist absorbent matrix.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur 1 visar i perspektiv en vy av skikten i ett element för en fuktväxlare; 507 887 Figur 2 visar i perspektiv en vy av ett element för en fuktváxlare formad till en cellstrukturmatris genom att i spiral linda elementet som år sammansatt av ett korrugerat skikt och ett plant skikt; Figur 3 visar i perspektiv en vy av en fuktväxlare med cellstruktur av roterande typ i vilken användes det spiralformigt lindade elementet enligt figur 2; och Figur 4 visar i perspektiv en vy av fuktväxlare med cellstrukturblock av typen parallellt flöde.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 shows in perspective a view of the layers of an element for a moisture exchanger; 507 887 Figure 2 shows in perspective a view of an element for a moisture exchanger formed into a cell structure matrix by spirally winding the element which is composed of a corrugated layer and a flat layer; Figure 3 shows in perspective a view of a moisture exchanger with a rotating type cell structure in which the helically wound element according to Figure 2 is used; and Figure 4 shows in perspective a view of moisture exchangers with cell structure blocks of the parallel flow type.

På ritningarna är samma delar betecknade med samma hänvisningssiffror i de olika vyerna som visas.In the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals in the various views shown.

DETALJERAD BESKRIVNING AV DE FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMERNA Som visas i figur 1 innefattar ett element 10 för en fuktväxlare ett plant skikt ll och ett korrugerat skikt 12.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in Figure 1, an element 10 for a moisture exchanger comprises a flat layer 11 and a corrugated layer 12.

Det korrugerade skiktet har generellt en wellhöjd (eller våghöjd) från ungefär l till 2,6 mm, en wellångd (eller delningslängd) av ungefär 2,5 till 4,2 mm och ett förhållande mellan wellhöjd/welldelning (eller förhållande höjd/delning) av ungefär 0,2 till 2,0.The corrugated layer generally has a corrugation height (or wave height) of about 1 to 2.6 mm, a corrugation length (or pitch length) of about 2.5 to 4.2 mm and a corrugation height / corrugation pitch ratio (or height / pitch ratio) of about 0.2 to 2.0.

Skikten är vart och ett formade från poröst papper tillverkat av från ungefär 70-100%, företrädesvis ungefär 90%, värmeresistenta ooroganiska fibrer, som har en fiberdiameter av ungefär 3 till 15 mikron. Typiska värmeresistenta fibrer innefattar keramiska fibrer, slaggfibrer, kolfibrer och speciellt glasfibrer. Dessutom kan pappret innehålla upp till ungefär 20% naturliga eller syntetiska bindemedel, såsom en organisk massa. Företrâdesvis användes mindre än ungefär 11% massa, såsom trämassa, vegetarisk massa, syntetisk massa eller blandningar därav.The layers are each formed from porous paper made of from about 70-100%, preferably about 90%, heat-resistant inorganic fibers having a fiber diameter of about 3 to 15 microns. Typical heat-resistant fibers include ceramic fibers, slag fibers, carbon fibers and especially glass fibers. In addition, the paper may contain up to about 20% natural or synthetic binders, such as an organic pulp. Preferably less than about 11% pulp is used, such as wood pulp, vegetarian pulp, synthetic pulp or mixtures thereof.

Skikten är vart och ett generellt från ungefär 0,1 till 0,4 507 887 5 mm, företrädesvis 0,17 till 0,18 mm, i tjocklek. Varje skikt har typiskt en bulkdensítet av vanligen ej mer än 100g/m2, företrädesvis ej mer än 35g/mÄ De korrugerade och plana skikten är omväxlande sammanbundna med ett bindemedel företrädesvis partiellt torkat vattenglas, så att àsarna på det korrugerade pappret 12 häftar vid det plana kraftpappret 11 för att erhålla ensidigt korrugerat papper 10, såsom visas i figurerna 1 och 2, med ungefär 50 till 600 mm bredd. Som visas i figur 2 lindas det ensidigt korrugerade pappret 10 runt en axel eller liknande för att bilda en cylindrisk cellstrukturmatris 14, som visas i figur 3. Alternativt kan korrugerade papperselement 10 staplas för att bilda en blockmatris med cellstrutkur som visas i figur 4.The layers are each generally from about 0.1 to 0.4 507 887 mm, preferably 0.17 to 0.18 mm, in thickness. Each layer typically has a bulk density of usually not more than 100g / m 2, preferably not more than 35g / m 2. The corrugated and planar layers are alternately bonded with an adhesive, preferably partially dried water glass, so that the axes of the corrugated paper 12 adhere to the planar the kraft paper 11 to obtain one-sided corrugated paper 10, as shown in Figures 1 and 2, about 50 to 600 mm wide. As shown in Figure 2, the one-sided corrugated paper 10 is wound around an axis or the like to form a cylindrical cell structure matrix 14, as shown in Figure 3. Alternatively, corrugated paper elements 10 may be stacked to form a block matrix with cell structure curve shown in Figure 4.

Man föredrager att impgregnera pappret med ett natriumsilikatvattenglas som bindemedel och använda ett papper som har ett organiskt innehåll mindre än ungefär 11%.It is preferred to impregnate the paper with a sodium silicate water glass as a binder and to use a paper having an organic content of less than about 11%.

Vattenglaset förvandlas till en titansilikat eller titan- aluminiumsilikataerogel som det aktiva absorbentmaterialet för fuktväxlaren.The water glass is transformed into a titanium silicate or titanium-aluminum silicate airgel as the active absorbent material for the moisture exchanger.

Det är ej nödvändigt att uppvärma cellstrukturmatrisen vid förhöjda temperaturer (i storleksordningen 400-600°C) för att avlägsna det organiska materialet (t.ex. bindemedel och/eller massa) före användningen. Genom att använda mindre än ungefär 10% organiska ämnen i pappersfibrerna och inga organiska bindemedel, är det möjligt att använda cellstrukturen som fuktväxlare utan att bränna av de återstående organiska ämnena. Fuktväxlarmediet enligt föreliggande uppfinning kan regenereras vid relativt låga temperaturer, vanligen från 60° till 175%L med användning av mindre energi än med typiska fuktväxlarmateiral. På grund av det låga slutliga innehållet av organiska ämnen i föreliggande fuktväxlarmaterial och de låga regenereringstemperurena finns ingen verklig risk för vare sig självunderstödjande förbränning eller alltför stor rökbildning såsom är fallet vid konventionella 507 887 fuktvâxlarmaterial.It is not necessary to heat the cell structure matrix at elevated temperatures (on the order of 400-600 ° C) to remove the organic material (eg binder and / or pulp) before use. By using less than about 10% organic matter in the paper fibers and no organic binders, it is possible to use the cell structure as a moisture exchanger without burning off the remaining organic matter. The moisture exchange medium of the present invention can be regenerated at relatively low temperatures, usually from 60 ° to 175% L using less energy than with typical moisture exchange materials. Due to the low final content of organic substances in the present moisture exchanger material and the low regeneration temperatures, there is no real risk of either self-supporting combustion or excessive smoke formation as is the case with conventional 507 887 moisture exchanger materials.

Det impregnerade pappret torkas därefter partiellt för att öka adhesionen mellan skikten och reducera krympningsstorleken hos wellen under följande gelbildning och för att slutligen ge strukturen större likformighet som ett fuktväxlarelement.The impregnated paper is then partially dried to increase the adhesion between the layers and reduce the shrinkage size of the well during the subsequent gel formation and to finally give the structure greater uniformity as a moisture exchanger element.

Cellstrukturmatrisen av skikt som innehåller partiellt torkat vattenglas kan förvandlas till en ytterst effektiv absorbent genom att dränka cellstrukturen i en sur lösning av lösliga titansalter för att bilda en titansilikathydrogel som därefter tvättas och torkas för att bilda en titansilkataerogel.The cellular structure matrix of layers containing partially dried water glass can be transformed into a highly effective absorbent by soaking the cellular structure in an acidic solution of soluble titanium salts to form a titanium silicate hydrogel which is then washed and dried to form a titanium silica agar.

Alternativt drânkes cellstrukturen i ett syrebad för att bilda en kiselhydrogel. Gelmatrisen dränkes därefter i ett bad av titansalter för att bringa titan att tränga in i hydrogelen.Alternatively, the cell structure is soaked in an oxygen bath to form a silicon hydrogel. The gel matrix is then soaked in a bath of titanium salts to cause titanium to penetrate into the hydrogel.

Hydrogelen tvättas och torkas därefter för att bilda en aerogel.The hydrogel is washed and then dried to form an airgel.

Aluminiumsalter kan föreligga antingen i den sura lösningen av titansalter eller i badet av titansalter för att inkorporera aluminium i aerogelen.Aluminum salts may be present either in the acidic solution of titanium salts or in the bath of titanium salts to incorporate aluminum into the airgel.

Den torkade titansilikataerogelen innehåller företrädesvis från ungefär l till 3% titan, som titandioxid, och från 95 till 97% kiseloxid. I en annan utföringsform formas aerogelen företrädesvis från ungefär 1 till 3% titan, som titandioxid, 2 till 5% aluminium, som aluminiumoxid, och 92 till 96% kiseldioxid.The dried titanium silicate aerogel preferably contains from about 1 to 3% titanium, as titanium dioxide, and from 95 to 97% silica. In another embodiment, the airgel is preferably formed from about 1 to 3% titanium, as titanium dioxide, 2 to 5% aluminum, as alumina, and 92 to 96% silica.

Den torkade cellstrukturmatrisen maskinbearbetas till önskade dimensioner. En seg beläggning av melamin, latex, nylon, Teflon°, kolloidal kisel, fenolhartser eller liknande kan anbringas på yttersidorna av cellstrukturmatrisen och härdas för att effektivt öka nötningsmotstándet och ge strukturen ytterligare styrka. 507 887 7 Närvaron av titan i silikatet eller aluminiumsilikatgel- matrisen har befunnits förbättra fuktabsorptionen och reducera den energi som krävs för att regenerera matrisen efter användning. Generellt kan gelmatrisens fuktabsorption ökas i storleksordningen upp till ungefär 20% genom att använda titan i gelen. Den energi som krävs för att regenerera matrisen kan även reduceras i storleksordningen 5 till 10% genom att använda titan i matrisen.The dried cell structure matrix is machined to desired dimensions. A tough coating of melamine, latex, nylon, Teflon®, colloidal silicon, phenolic resins or the like can be applied to the surfaces of the cell structure matrix and cured to effectively increase abrasion resistance and give the structure additional strength. 507 887 7 The presence of titanium in the silicate or aluminosilicate gel matrix has been found to improve moisture absorption and reduce the energy required to regenerate the matrix after use. In general, the moisture absorption of the gel matrix can be increased in the order of up to about 20% by using titanium in the gel. The energy required to regenerate the matrix can also be reduced in the order of 5 to 10% by using titanium in the matrix.

Dessutom tjänar införandet av titan i matrisen till att öka den mekaniska styrkan i fuktväxlaren. Försök har visat att den mekaniska styrkan, i form av tryckhällfasthet kan ökas i storleksordningen 38%.In addition, the introduction of titanium into the matrix serves to increase the mechanical strength of the moisture exchanger. Experiments have shown that the mechanical strength, in the form of compressive strength, can be increased in the order of 38%.

I en utföringsform tillverkas ett fuktväxlarelement genom att impregnera papper av i huvudsak oorganiska fibrer, företrädesvis mer än 89% oorganiska fibrer, och speciellt fiberglasfibrer, kontinuerligt med natriumsilikatvattenglas (37,6% fasta ämnen, 3,22 SiOL/NaqO). Pappret kan ledas genom ett vattenglasbad för att impregnera skikten.In one embodiment, a moisture exchanger element is made by impregnating paper of substantially inorganic fibers, preferably more than 89% inorganic fibers, and especially fiberglass fibers, continuously with sodium silicate water glass (37.6% solids, 3.22 SiOL / NaqO). The paper can be passed through a water glass bath to impregnate the layers.

Vattenglasbindemedlet har en hög kemisk affinitet för fiberglaspappret och fuktar ytan av de sammansatta skikten och även öppningarna mellan fibrerna. Om så önskas överföres vattenglaset till pappret via en tryckrulle.The water glass binder has a high chemical affinity for the fiberglass paper and moistens the surface of the composite layers and also the openings between the fibers. If desired, the water glass is transferred to the paper via a pressure roller.

Företrädesvis impregneras pappret med vattenglas till ett innehåll av fasta partiklar i storleksordningen 180 g/m2 torrvikt (480 g/m2 våtvikt). Därefter torkas tvâ belagda skikt partiellt i ett par torktunnlar till det önskade innehållet av fasta partiklar. Ett skikt leds genom ett par korrugerings- rullar med tänder som tillverkar weller med en höjd av ungefär 2 mm, en delning av ungefär 3,3 mm och ett förhållande mellan höjd/delning av ungefär 0,61. Det wellade skiktet fästs vid det plana skiktet för att forma skiktet till ett sammansatt material. 507 887 En serie av wellade sammansatta skikt staplas för att bilda ett block 15 som visas i figur 4. Alternativt lindas ett wellat sammansatt skikt runt en axel i form av ett hjul 14 som visas i figur 3.Preferably, the paper is impregnated with water glass to a content of solid particles in the order of 180 g / m2 dry weight (480 g / m2 wet weight). Thereafter, two coated layers are partially dried in a pair of drying tunnels to the desired solids content. A layer is passed through a pair of corrugating rollers with teeth that produce wellers with a height of about 2 mm, a pitch of about 3.3 mm and a height / pitch ratio of about 0.61. The welded layer is attached to the planar layer to form the layer into a composite material. 507 887 A series of corrugated composite layers are stacked to form a block 15 as shown in Figure 4. Alternatively, a corrugated composite layer is wound around an axis in the form of a wheel 14 as shown in Figure 3.

För att bilda aerogelabsorbenten från vattenglas doppas den sammansatta wellade skiktstrukturen 14 eller 15 i ett syrebad innehållande titansalter vid en förhöjd temperatur. I allmänhet användes koncentrerad svavelsyra och titansulfatsalter för att bilda det sura badet. Vattenglaset och de surgjorda titansalterna reagerar och bildar en titansilikathydrogel på skikten. Natriumsulfat, en biprodukt, överskott av titansulfat och titansilikathydrogel som ej uppbärs av pappret avlägsnas därefter genom tvättning. Genom att uppvärma och torka cellstrukturmatrisen erhålles dess huvudbestándsdel, en titansilikataerogel.To form the aerogel absorbent from water glass, the composite welded layer structure 14 or 15 is dipped in an oxygen bath containing titanium salts at an elevated temperature. In general, concentrated sulfuric acid and titanium sulfate salts were used to form the acidic bath. The water glass and the acidified titanium salts react to form a titanium silicate hydrogel on the layers. Sodium sulfate, a by-product, excess titanium sulfate and titanium silicate hydrogel not supported by the paper are then removed by washing. By heating and drying the cell structure matrix, its main constituent, a titanium silicate airgel, is obtained.

Man har funnit att för att bilda en tillfredsställande gelmatris av den vattenglasimpregnerade matrisen är temperaturen i syrebadet och badets pH viktiga inbördes relaterade faktorer som skall beaktas samtidigt. För ovanstående och andra ändamål är badets temperatur generellt reglerad att vara från 20 till 60°C, företrädesvis frán 35 till 45°C. Generellt är reaktionstiden från 20 minuter till 90 minuter. pH regleras generellt från ungefär 0,5 till 3, företrädesvis från ungefär 1,5 till 2,5, under reaktionen.It has been found that in order to form a satisfactory gel matrix of the water glass impregnated matrix, the temperature of the oxygen bath and the pH of the bath are important interrelated factors which must be considered simultaneously. For the above and other purposes, the temperature of the bath is generally controlled to be from 20 to 60 ° C, preferably from 35 to 45 ° C. Generally, the reaction time is from 20 minutes to 90 minutes. The pH is generally adjusted from about 0.5 to 3, preferably from about 1.5 to 2.5, during the reaction.

Under gelningsreaktionen tenderar syrebadets pH att stiga då surheten neutraliseras av vattenglaset med högt pH. För att hålla konstant pH kan ytterligare koncentrerad syra tillsâttas.During the gelling reaction, the pH of the oxygen bath tends to rise as the acidity is neutralized by the high pH water glass. To maintain a constant pH, additional concentrated acid can be added.

Den speciella temperaturen på badet och badets pH väljes på grund pà skiktens vatteninneháll, den önskade gelporstorleken, gelporvolym-fördelningen och gelmatrisstyrkan som önskas.The particular temperature of the bath and the pH of the bath are selected due to the water content of the layers, the desired gel pore size, the gel pore volume distribution and the desired gel matrix strength.

Närvaron av den koncentrerade syran gör att porerna bildas i gelmatrisen och åstadkommer deras fördelning. 507 88-7 9 Om aluminiumsalter användes tenderar deras närvaro att stabilicera porernas väggar och öka gelens lángtidsstabilitet. Även om litteraturen anger att närvaro av aluminium kan öka effektiviteten eller prestationsförmågan hos gelen har detta ej demonstrerats otvetydigt.The presence of the concentrated acid causes the pores to form in the gel matrix and causes their distribution. 507 88-7 9 If aluminum salts are used, their presence tends to stabilize the walls of the pores and increase the long-term stability of the gel. Although the literature indicates that the presence of aluminum may increase the efficiency or performance of the gel, this has not been unequivocally demonstrated.

Koncentrationen av titansalter i badet kan varieras företrädesvis från mer än ungefär 1 wt. % till den lösbara gränsen.The concentration of titanium salts in the bath can be preferably varied from more than about 1 wt. % to the soluble limit.

Det har befunnits användbart att cirkulera den sura lösningen genom gelmatrisen under åtminstone ungfär 15 minuter genom att jämt höja och sänka cellstrukturmatrisen frán badet. Om så önskas kan den sura lösningen pumpas genom cellstrukturmatrisen istället för att lyfta och sänka matrisen.It has been found useful to circulate the acidic solution through the gel matrix for at least about 15 minutes by steadily raising and lowering the cell structure matrix from the bath. If desired, the acidic solution can be pumped through the cell structure matrix instead of lifting and lowering the matrix.

Istället för att använda ett syrebad, kan en sur lösning cirkuleras genom cellstrukturen. Alternativt kan cellstrukturen bringas att passera under ett surt vattenfall för att bilda hydrogelen.Instead of using an oxygen bath, an acidic solution can be circulated through the cell structure. Alternatively, the cell structure can be passed under an acidic waterfall to form the hydrogel.

Om så önskas kan hydrogelen bildas genom att först doppa cellstrukturen i koncentrerad svavelsyra. Därefter kan cellstrukturen doppas i en titansulfatlösning för att inkorporera titan i hydrogelen.If desired, the hydrogel can be formed by first dipping the cell structure in concentrated sulfuric acid. Thereafter, the cell structure can be dipped in a titanium sulfate solution to incorporate titanium into the hydrogel.

Generellt föredrar man koncentrerad svavelsyra som syra.In general, concentrated sulfuric acid is preferred as the acid.

Emellertid kan salpeter-, fosfor- eller saltsyra användas.However, nitric, phosphoric or hydrochloric acid can be used.

Beroende på den valda syran användes titan- och aluminiumsulfater, -nitrater, -fosfater eller -klorider för att inkorporera titan eller titan och aluminium i gelen.Depending on the acid selected, titanium and aluminum sulfates, nitrates, phosphates or chlorides were used to incorporate titanium or titanium and aluminum into the gel.

Aluminium kan inkorporeras i gelstrukturen genom att tillsätta ett aluminiumsalt till det surgjorda titansaltbadet eller genom att doppa hydrogelen i en lösning av titan- och aluminiumsalter. 507 887 10 Porstorleken i gelmatrisen väljes beroende på det speciella tillstànd som skall uppfyllas av fuktväxlarmediet. Om en likformig porstorlek önskas bibehåller man pH i syrebadet vid ett konstant värde. Om en variation i porstorleken önskas justeras pH därefter. Exempelvis kan vid en gasinloppsida av fuktvâxlarmediet porernas storlek skräddarsys för att ta upp vatten under kalla ångtillstånd. Porer med större storlek är effektiva för detta ändamål. Vid fuktväxlarens utloppssida kan porernas storlek skräddarsys för att effektivt avlägsna vatten från en varm och torr omgivning genom att utforma porer med mindre storlek.Aluminum can be incorporated into the gel structure by adding an aluminum salt to the acidified titanium salt bath or by dipping the hydrogel in a solution of titanium and aluminum salts. 507 887 10 The pore size of the gel matrix is selected depending on the particular condition to be met by the moisture exchanger medium. If a uniform pore size is desired, the pH of the oxygen bath is maintained at a constant value. If a variation in pore size is desired, the pH is adjusted accordingly. For example, at a gas inlet side of the moisture exchanger medium, the size of the pores can be tailored to absorb water under cold steam conditions. Larger pores are effective for this purpose. At the outlet side of the moisture exchanger, the size of the pores can be tailored to effectively remove water from a hot and dry environment by designing smaller size pores.

Som angivits ovan regleras porstorleken, delvis, genom pH i syrebadet såväl som genom badets temperatur. Genom att variera pH i badet kan följaktligen porstorleken göras större eller mindre efter behov. Porstorleksfördelningen i aerogelen kan regleras genom att hålla pH i den sura lösningen från 0,5 till 1,5 pá en sida av matrisen för att erhålla mindre porer och genom att hålla pH på den andra sidan av matrisen från 1,5 till 3,0 för att erhålla större porer.As stated above, the pore size is regulated, in part, by the pH of the oxygen bath as well as by the temperature of the bath. Consequently, by varying the pH of the bath, the pore size can be made larger or smaller as needed. The pore size distribution in the airgel can be adjusted by keeping the pH of the acidic solution from 0.5 to 1.5 on one side of the matrix to obtain smaller pores and by keeping the pH on the other side of the matrix from 1.5 to 3.0. to obtain larger pores.

Den maximala koncentrationen av natriumsalt som bildas från vattenglasen som en biprodukt i det sura badet regleras företrädesvis för att tillåta åtminstone flera cellstrukturmatriser att behandlas i ett enda syrebad.The maximum concentration of sodium salt formed from the water glasses as a by-product in the acid bath is preferably controlled to allow at least several cell structure matrices to be treated in a single oxygen bath.

Sedan cellstrukturmatrisen har förvandlats till en hydrogel tvättas den för att avlägsna biprodukter och överskott av reagensmedel. Därefter torkas cellstrukturen med luft vid lämpliga strömningshastigheter och lufttemperaturer för att bilda en aerogel. Temperaturerna och strömningshastigheterna som användes för detta ändamål är ej kritiska. Generellt är en lufttemperatur på ungefär 175°C och en strömningshastighet av 200 fot per minut tillfredsställande.After the cell structure matrix has been transformed into a hydrogel, it is washed to remove by-products and excess reagents. Thereafter, the cell structure is dried with air at appropriate flow rates and air temperatures to form an airgel. The temperatures and flow rates used for this purpose are not critical. In general, an air temperature of about 175 ° C and a flow rate of 200 feet per minute are satisfactory.

Det har noterats att under gelbildningen kan wellhöjderna minska i storleksordningen upp till ungefär 15% från ungefär 2 507 887 ll mm till ungefär 1,7 mm. Steget att partiellt torka de belagda skikten efter impregnering med vattenglas och före gelbildningen reducerar nettomängden av denna wellkrympning och ger en mer likformig struktur åt fuktväxlarelementet.It has been noted that during gel formation, wave heights can decrease on the order of up to about 15% from about 2,507,887 ll mm to about 1.7 mm. The step of partially drying the coated layers after impregnation with water glass and before gel formation reduces the net amount of this corrugation and gives a more uniform structure to the moisture exchanger element.

Följande exempel illustrerar en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning men begränsar ej dess omfattning.The following examples illustrate a preferred embodiment of the present invention but do not limit its scope.

EXEMPEL 1 För att illustrera den förbättrade fuktabsorptionen och mekaniska styrkan hos ett element enligt uppfinningen formades prov av absorbent från fiberglaspapper med en bulkdensitet på 35 g/m2 och ett organiskt innehåll av < 11%. Proven impgrenerades med vattenglas (37,6% fasta ämnen, 3,22 sioz/Nazo) till lso g/m2 tarrvikt, partiellt torkat till ss wt. % fasta ämnen, och reagerades med en lösning av titansulfat, svavelsyra eller aluminiumsulfat vid ett pH av 1,5 under 30 minuter vid en badtemperatur pà 43°C. Proven tvättades och torkades för att bilda en titansilikataerogel (hädanefter TiGe1).EXAMPLE 1 To illustrate the improved moisture absorption and mechanical strength of an element according to the invention, samples of fiberglass absorbent were formed with a bulk density of 35 g / m 2 and an organic content of <11%. The samples were impregnated with water glass (37.6% solids, 3.22 sioz / Nazo) to 1000 g / m2 tar weight, partially dried to ss wt. % solids, and was reacted with a solution of titanium sulphate, sulfuric acid or aluminum sulphate at a pH of 1.5 for 30 minutes at a bath temperature of 43 ° C. The samples were washed and dried to form a titanium silicate airgel (hereinafter TiGe1).

För jämförelseändamál preparerades prover av en aluminiumsilikat aerogel (3-5% Al2O,, 95-97% Si0z) preparerade från en identisk vattenglasimpregnerad fiberglas som reagerades vid 45°C vid ett pH av 1,5 under en timme med aluminiumsulfat och svavelsyrelösning. Proven tvättades därefter (härefter referererade till som SiGel). Alla proven infördes därefter i avfuktarhjul.For comparison purposes, samples of an aluminosilicate airgel (3-5% Al 2 O 3, 95-97% SiO 2) were prepared from an identical water glass impregnated fiberglass which was reacted at 45 ° C at a pH of 1.5 for one hour with aluminum sulfate and sulfuric acid solution. The samples were then washed (hereinafter referred to as SiGel). All samples were then introduced into dehumidifier wheels.

Provhjul av absorbenten (TiGel) enligt uppfinningen och av den jämförbara aluminiumsilikatabsorbenten (SiGel) regenererades först till jämvikt vid 220°F, 80 gr/lb. och utsattes för en luftström vid standardtemperatur (20°C) och fukttillständ (50% RH) under samma tidsperioder.Test wheels of the absorbent (TiGel) according to the invention and of the comparable aluminosilicate absorbent (SiGel) were first regenerated to equilibrium at 220 ° F, 80 g / lb. and exposed to an air stream at standard temperature (20 ° C) and humidity (50% RH) for the same periods of time.

Nettoviktökningen hos proverna mättes. Fuktupptagningen mättes 507 887 12 vid 3, 4, 5, 6, 10 och 15 minuters intervall. Resultaten återfinns i tabell 1 nedan: Tabell 1 TiGel (uppfinningen) (Känd teknik) SiGel Prov volym 24,75 25,97 (cu. in.) Torkmedel 12,6 11,1 (ib./cu. ft.) Minuter Minuter Fuktupptagning 3 5,1 3 4,6 (% torkmedel wt.) 4 6,6 4 6,0 5 8,0 5 7,2 6 9,3 6 8,5 10 14,2 10 13,3 15 19,0 15 17,0 Fuktupptagning 3 0,62 3 0,51 (ib.H,O/cu.ft.) 4 0,79 4 0,66 5 0,95 5 0,81 6 1,11 6 0,94 10 1,70 10 1,48 15 2,27 15 1,89 Avfuktarhjulen enligt uppfinningen av titansilikataerogel uppvisade större fuktupptagning än konventionella aluminiumsilikataerogelhjul.The net weight gain of the samples was measured. Moisture uptake was measured 507 887 12 at 3, 4, 5, 6, 10 and 15 minute intervals. The results are found in Table 1 below: Table 1 TiGel (Invention) (Prior Art) SiGel Sample Volume 24.75 25.97 (cu. In.) Desiccant 12.6 11.1 (ib./cu. Ft.) Minutes Minutes Moisture absorption 3 5.1 3 4.6 (% desiccant wt.) 4 6.6 4 6.0 5 8.0 5 7.2 6 9.3 6 8.5 10 14.2 10 13.3 15 19, 0 15 17.0 Moisture uptake 3 0.62 3 0.51 (ib.H, O / cu.ft.) 4 0.79 4 0.66 5 0.95 5 0.81 6 1.11 6 0.94 1.70 10 1.48 15 2.27 15 1.89 The dehumidifier wheels according to the invention of titanium silicate airgel showed greater moisture absorption than conventional aluminum silicate airgel wheels.

Prov från varje absorbent testades med avseende på mekanisk styrka. Kraften som krävdes för att pressa ett wellat skikt plant utövat av en kolv mättes på fem ställen på samma prov.Samples from each absorbent were tested for mechanical strength. The force required to press a corrugated layer flat applied by a piston was measured at five locations on the same sample.

TiGel-proven uppvisade en tryckhàllfasthet av 36 i 4 psi, medan SiGel-proven uppvisade en tryckhàllfasthet av endast 26 + 3 psi. Skälet för den förbättrade hållfastheten hos titansilikatelementen är hittills ej klara. 507 887 13 Andra utföringsformer är uppenbara för fackmannen inom denna teknik. Uppfinningen är ej begränsad mer än till vad som framgår av följande patentkrav.The TiGel samples exhibited a compressive strength of 36 at 4 psi, while the SiGel specimens exhibited a compressive strength of only 26 + 3 psi. The reason for the improved strength of the titanium silicate elements is not clear so far. Other embodiments will be apparent to those skilled in the art. The invention is not limited more than to what appears from the following claims.

Claims (1)

1. 507 887 14 Patentkrav ll Vârmeväxlarelement innefattande: (a) ett korrugerat skikt; (b) ett plant skikt laminerat till kontaktpunkter på en upphöjd yta av det korrugerade skiktet, varvid vart och ett av de korrugerade och plana skikten utgöres av ett papper av oorganiska fibrer, och (c) en absorbent innefattande en aerogel bunden till ytorna på vart och ett av skikten och impregnerat på det oorganiska fibrerna, vilken aerogel innefattar ett silikat av titan eller titan-aluminium. Element enligt krav 1, i vilket nämnda aerogel är en titansilikataerogel. Element enligt krav 1, i vilket nämnda aerogel är ett titan-aluminiumsilikat. Element enligt krav 1, i vilket nämnda aerogel innehåller från ungefär 1 till 3 viktprocent titan. Element enligt krav 1, i vilket pappret är ett fiberglaspapper. Element enligt krav 1, i vilket vart och ett av de korrugerade och plana skikten har från 0,1 till 0,4 mm tjocklek. Element enligt krav 1, i vilket nämnda korrugerade skikt har en wellhöjd mellan 1 och 2,6 mm, en welldelning mellan 2,5 och 4,2 mm och ett förhållande mellan wellhöjd och welldelning av 0,2 till 2,0. Fuktväxlarmedium som innefattar en cellstrukturmatris av ett lindat element eller ett flertal staplade element, varvid varje element innefattar; 10. ll. 12. 13. 14. 15. 507 887 15 (a) ett korrugerat eller wellat skikt; (b) ett plant skikt laminerat till kontaktpunkter på en upphöjd yta av det korrugerade skiktet, varvid vart och ett av de korrugerade och plana skikten utgöres av ett papper av oorganiska fibrer, och (c) en absorbent innefattande en aerogel bunden till ytan av vart och ett av skikten och impregnerat på de oorganiska fibrerna, vilken aerogel innefattar ett silikat av titan eller titan-aluminium. Fuktväxlarmedium enligt krav 8, i vilket aerogelen är en titansilikataerogel. Fuktväxlarmedium enligt krav 8, i vilket aerogelen är ett titan-aluminiumsilikat. Fuktväxlarmedium enligt krav 8, i vilket aerogelen innehåller från ungefär 1 till 3 viktprocent titan. Fuktväxlarmedium enligt krav 8, i vilket pappret är ett fiberglaspapper. Fuktväxlarmedium enligt krav 8, i vilket vart och ett av de korrugerade och plana skikten är från 0,1 till 0,4 mm i tjocklek. Fuktväxlarmedium enligt krav 8, i vilket det korrugerade skiktet har en wellhöjd mellan 1 och 2,6 mm, en welldelning mellan 2,5 och 4,2 mm och ett förhållande mellan wellhöjd och welldelning på 0,2 till 2,0. Förfarande för tillverkning av ett fuktväxlarmedium innefattande: (a) bildning av ett laminat av (i) ett korrugerat skikt och (ii) ett plant skikt bundet till kontaktpunkter pà en upphöjd yta av det korrugerade skiktet, vilket laminat har impregnerats med natriumsilikatvattenglas och därefter 507 887 16. 17. l8I 19. 20. 21. 16 partiellt torkat, varvid vart och ett av de korrugerade och plana skikten utgöres av ett papper av oorganiska fibrer: (b) bildande av en cellstrukturmatris från åtminstone ett laminat. (c) dränkning av cellstrukturmatrisen i en syrlig lösning innefattande åtminstone ett oorganiskt titansalt för att förvandla natriumsilikatvattenglaset till en titaninnehållande silikathydrogel: och (d) tvättning och torkning av cellstrukturmatrisen för att förvandla den titaninnehållande silikathydrogelen till en titaninnehållande silikataerogel. Förfarande enligt krav 15, i vilket cellstrukturmatrisen först dränkes i en sur lösning för att förvandla natriumsilikatvattenglaset till en silikathydrogel och därefter dränkning i ett bad av titansalt för att forma den titaninnehållande silikathydrogelen. Förfarande enligt krav 15, i vilket cellstrukturmatrisen dränkes i en sur lösning av ett oorganiskt titansalt och ett oorganiskt aluminiumsalt för att, efter tvättnings- och torkningsstegen, bilda en titan- och aluminiuminnehâllande silikataerogel. enligt krav 15, i vilket den sura lösningen en temperatur från 20° till 60°C. Förfarande hàlles vid enligt krav 18, i vilket den sura lösningen en temperatur från 35° till 45°C. Förfarande hàlles vid 15, i vilket den sura lösningen ungefär 0,5 till 3. enligt krav ett pH från Förfarande hàlles vid enligt krav i vilket den sura lösningen ett pH frán 15, ungerfär 1,5 till 2,5. Förfarande hàlles vid 22. 230 24. 25. 26. 27. 28. 507 887 17 Förfarande enligt krav 20, i vilket pH hálles vid ett konstant värde för att bilda ett fuktväxlarmedium som har likformiga porstorlekar. Förfarande enligt krav 20, i vilket porstorleks- fördelningen i aerogelen varieras genom att hälla pH i den sura lösningen vid ett värde från ungefär 0,5 till 1,5 på en första sida av cellstrukturmatrisen och vid ett värde från ungefär 1,5 till 3,0 på en andra sida av cellstrukturmatrisen för att åstadkomma ett fuktväxlar- medium med olika porstorlekar vid motsatta sidor. Förfarande enligt krav 15, i vilket matrisen nedsänkes i nämnda sura lösning för att förvandla vattenglaset till den titaninnehàllande silikathydrogelen fràn ungefär 20 till 90 minuter. Förfarande enligt krav 15, innefattande att nämnda sura lösning cirkuleras genom matrisen under åtminstone ungefär 15 minuter. Förfarande enligt krav 25, vid vilket den sura lösningen cirkuleras genom att höja och sänka cellstrukturmatrisen från ett bad innehållande den sura lösningen. Förfarande enligt krav 25, i vilket den sura lösningen cirkuleras genom att lösningen pumpas genom cell- strukturmatrisen. Förfarande enligt krav 15, i vilket nämnda papper leds genom ett vattenglasbad för att impregnera pappret med vattenglaset.A heat exchanger element comprising: (a) a corrugated layer; (b) a planar layer laminated to contact points on a raised surface of the corrugated layer, each of the corrugated and planar layers being a paper of inorganic fibers, and (c) an absorbent comprising an airgel bonded to the surfaces of each and one of the layers and impregnated on the inorganic fibers, which airgel comprises a silicate of titanium or titanium-aluminum. An element according to claim 1, in which said airgel is a titanium silicate airgel. An element according to claim 1, in which said airgel is a titanium-aluminum silicate. Elements according to claim 1, in which said airgel contains from about 1 to 3% by weight of titanium. An element according to claim 1, in which the paper is a fiberglass paper. Elements according to claim 1, in which each of the corrugated and planar layers has from 0.1 to 0.4 mm thickness. Elements according to claim 1, in which said corrugated layer has a corrugation height between 1 and 2.6 mm, a corrugation pitch between 2.5 and 4.2 mm and a corrugation height and corrugation pitch ratio of 0.2 to 2.0. Moisture exchange medium comprising a cell structure matrix of a wound element or a plurality of stacked elements, each element comprising; 10. ll. 12. 13. 14. 15. 507 887 15 (a) a corrugated or corrugated layer; (b) a planar layer laminated to contact points on a raised surface of the corrugated layer, each of the corrugated and planar layers being a paper of inorganic fibers, and (c) an absorbent comprising an airgel bonded to the surface of each and one of the layers and impregnated on the inorganic fibers, which airgel comprises a silicate of titanium or titanium-aluminum. A moisture exchange medium according to claim 8, in which the airgel is a titanium silicate airgel. Moisture exchange medium according to claim 8, in which the airgel is a titanium-aluminum silicate. A moisture exchange medium according to claim 8, in which the airgel contains from about 1 to 3% by weight of titanium. Moisture exchange medium according to claim 8, in which the paper is a fiberglass paper. Moisture exchange medium according to claim 8, in which each of the corrugated and planar layers is from 0.1 to 0.4 mm in thickness. Moisture exchange medium according to claim 8, in which the corrugated layer has a corrugation height between 1 and 2.6 mm, a corrugation pitch between 2.5 and 4.2 mm and a corrugation height and corrugation pitch ratio of 0.2 to 2.0. A method of making a moisture exchange medium comprising: (a) forming a laminate of (i) a corrugated layer and (ii) a planar layer bonded to contact points on a raised surface of the corrugated layer, which laminate has been impregnated with sodium silicate water glass and then 507 887 16. 17. l8I 19. 20. 21. 16 partially dried, each of the corrugated and planar layers being a paper of inorganic fibers: (b) forming a cellular structure matrix from at least one laminate. (c) soaking the cell structure matrix in an acidic solution comprising at least one inorganic titanium salt to convert the sodium silicate water glass to a titanium-containing silicate hydrogel; and (d) washing and drying the cell structure matrix to convert the titanium-containing silicate silane hydrogel to the titanium-containing silicate hydrogel. The method of claim 15, wherein the cell structure matrix is first soaked in an acidic solution to transform the sodium silicate water glass into a silicate hydrogel and then soaking in a titanium salt bath to form the titanium-containing silicate hydrogel. A method according to claim 15, in which the cell structure matrix is soaked in an acidic solution of an inorganic titanium salt and an inorganic aluminum salt to form, after the washing and drying steps, a titanium- and aluminum-containing silicate aerogel. according to claim 15, in which the acidic solution has a temperature of from 20 ° to 60 ° C. The process according to claim 18, in which the acidic solution has a temperature of from 35 ° to 45 ° C. The process is maintained at 15, in which the acidic solution is about 0.5 to 3. According to claim 1, the pH of The process is maintained according to claim 1, wherein the acidic solution has a pH of 15, about 1.5 to 2.5. A process according to claim 20, wherein the pH is maintained at a constant value to form a moisture exchange medium having uniform pore sizes. The method of claim 20, wherein the pore size distribution in the airgel is varied by pouring the pH of the acidic solution at a value of from about 0.5 to 1.5 on a first side of the cell structure matrix and at a value of from about 1.5 to 3 , 0 on a second side of the cell structure matrix to provide a moisture exchange medium with different pore sizes at opposite sides. The method of claim 15, wherein the matrix is immersed in said acidic solution to convert the water glass to the titanium-containing silicate hydrogel from about 20 to 90 minutes. The method of claim 15, comprising circulating said acidic solution through the matrix for at least about 15 minutes. The method of claim 25, wherein the acidic solution is circulated by raising and lowering the cell structure matrix from a bath containing the acidic solution. A method according to claim 25, in which the acidic solution is circulated by pumping the solution through the cell structure matrix. A method according to claim 15, in which said paper is passed through a water glass bath to impregnate the paper with the water glass.
SE9502571A 1993-08-02 1995-07-11 Humidity exchanger is mfd. from matrix of corrugated and flat sheets SE507887C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/249,058 US5435958A (en) 1993-08-02 1994-05-25 Method for making a humidity exchanger medium
SE9502571A SE507887C2 (en) 1995-07-11 1995-07-11 Humidity exchanger is mfd. from matrix of corrugated and flat sheets
JP17506695A JP3222728B2 (en) 1994-05-25 1995-07-11 Element for moisture exchanger, moisture exchanger medium and method for producing the same
GB9515084A GB2303313B (en) 1994-05-25 1995-07-21 Element for humidity exchanger, humidity exchanger medium and method of manufacturing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9502571A SE507887C2 (en) 1995-07-11 1995-07-11 Humidity exchanger is mfd. from matrix of corrugated and flat sheets

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9502571D0 SE9502571D0 (en) 1995-07-11
SE9502571L SE9502571L (en) 1997-01-12
SE507887C2 true SE507887C2 (en) 1998-07-27

Family

ID=20398965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9502571A SE507887C2 (en) 1993-08-02 1995-07-11 Humidity exchanger is mfd. from matrix of corrugated and flat sheets

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE507887C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2488294A4 (en) * 2009-10-13 2016-11-23 Desiccant Rotors Internat Pvt Ltd Honey comb matrix comprising macro porous desiccant, process and use thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2488294A4 (en) * 2009-10-13 2016-11-23 Desiccant Rotors Internat Pvt Ltd Honey comb matrix comprising macro porous desiccant, process and use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
SE9502571L (en) 1997-01-12
SE9502571D0 (en) 1995-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5435958A (en) Method for making a humidity exchanger medium
US5505769A (en) Titanium silicate aerogel element and humidity exchanger using matrix of aerogel element
US5300138A (en) Langmuir moderate type 1 desiccant mixture for air treatment
JP5091226B2 (en) Ceramic filter containing clay and method for producing the same
KR101228278B1 (en) Porous ceramic structure and apparatus combined with dehumidifier and humidifier comprising the same
CA2865123A1 (en) Desiccant based honeycomb chemical filter and method of manufacture thereof
US4911227A (en) Heat exchange apparatus for effecting heat exchange in plurality of gases, heat exchange element for use in said apparatus and process for preparation of said heat exchange element
EP3151945B1 (en) Gas treatment monolith article and use thereof
JPH0523529A (en) Adsorbable honeycomb ceramic laminate and preparation thereof
US4021590A (en) Method of manufacturing a contact body
EP1006238B1 (en) Method of producing a dehumidifying element
SE507887C2 (en) Humidity exchanger is mfd. from matrix of corrugated and flat sheets
JP3874187B2 (en) Dehumidifying element and dehumidifying device
EP1130161B1 (en) Method for the production of a dehumidifying element
US20030056884A1 (en) Heat and moisture exchange media
GB2077316A (en) Fibrous sheets and regenerative heatexchangers made from them
JP2013107073A (en) Adsorbent sheet and method for producing the same, and usage of the same
WO1993000220A1 (en) Method and apparatus for producing a laminate
KR20100019751A (en) System for adding humidity
KR101228182B1 (en) Refrigerator
JPH0494734A (en) Production of active silicagel honeycomb adsorbent having high adsorptivity
JPH01111422A (en) Production of moisture absorptive sheet and element for exchanging moisture
JPH0742923U (en) Fibrous structure for total heat exchange
KR101208869B1 (en) Non-organic desiccant rotor with high efficiency and method of manufacturing the non-organic desiccant rotor
SE459525B (en) HEAT EXCHANGE ELEMENT MANUFACTURED FROM A PAPER-LIKE MATERIAL WHICH IS MADE OF GLASS FIBERS CONTAINING Zirconia Oxide

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed