TW574056B - Humidity adsorbent agent and humidity adsorbent element using thereof - Google Patents

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574056 Α7 Β7 經濟部智慧財產 局員工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 發明領域： 本發明係相關於一種吸溼劑之改善及使用彼之吸溼元 件。 發明背景： 吸溼元件結合於再生型除溼機或全熱交換機，誠如所 知，支撐吸溼劑之材料，諸如矽凝膠、沸石或相當物於製 成蜂巢樣地含無機纖維之載體表面。此等當中，吸溼元件 主要使用矽凝膠當吸溼劑，因依其具有高度吸溼特性，此 外又脫溼容易及價格便宜。 習知地，吸溼元件構成係爲了要支撐於製成蜂巢樣地 含無機纖維之蜂巢轉子表面。構成蜂巢轉子周邊面積部分 是分成吸溼的吸附帶、脫附所吸溼度及恢復蜂巢轉子吸溼 能力的脫附帶，及脫附帶加熱後蜂巢轉子退火的冷卻帶。 旋轉上述蜂巢轉子，轉子交替循環於吸附帶、脫附帶 及冷卻帶。爲此，正常溫度之吸溼週期及熱脫附係重覆交 替地執行。 脫附處理程序之執行，是以開放空氣經加熱器或熱交 換機加熱後通過蜂巢轉子爲之。 空氣加熱所需溫度係以考量蜂巢轉子吸溼量及自蜂巢 轉子脫溼所需能源（脫附能）而決定之。 脫吸附溫度氣體積之積表示 ’當溼氣量相同，脫附能更低時，那麼脫附溫度及空氣體 積是更小。 上述蜂巢轉子之加熱溫度，因所使用加熱器或熱交換 I I Ί 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）-4 --------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 574056 A7 B7 五、發明説明（2 ) 9批衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 機之能力或公共事業（熱源或電力或相當者之可得性）不同而 有一定限度。特別是當溼氣量多時，需要更多的脫附能。 當脫附空氣體積增加脫附能時，後處理步驟之效率即變質 ’而有需要設備龐大或公共事業使用增加之麻煩。 較佳者是用沸石當吸溼劑（乾燥劑），關於吸溼能力迄今 以親水性沸石較矽凝膠爲強。無論如何，因爲親水性沸石 之汽化熱大、180〜200 °C之脫附溫度是比較高，致使它不 能展現吸溼能力爲其缺點。爲此，迄今沸石是被限制於特 別目的使用，如塑膠乾燥劑或相當者。 選擇性地，知道矽凝膠當吸溼劑。矽凝膠之脫附溫度 是80〜150 °C，比沸石爲低。然而，在低溼度及當補充在 蜂巢轉子之空氣溫度是高的情況時，矽凝膠即有吸溼能力 不能充分作爲的缺點。 發明之槪述： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 綜觀先前的問題，本發明之目的係爲提供主要具有親 水性沸石及矽凝膠長處的吸溼劑，那就是具有與沸石的吸 溼能力及脫附溫度相等之吸溼劑。 根據本發明第一觀點，爲達成上述目的，發明者認定 親水性沸石中部分鈉被鑭系取代之矽酸鋁提供較佳的吸溼 劑T本|明係基於此認知而實行Ί —- 本發明所使用之矽酸鋁，將描述於下： 通常，結晶的矽酸鋁以xM2/nAl2〇3ySi〇2 (M爲具有η値 的金屬）表示之，其以X及y來區別不同結晶結構的隧道結 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 574056 A7 B7 五、發明説明（3 構’及多種的矽酸鋁。此等矽酸鋁當中，本發明能使用一 矽酸鋁中個別A型沸石（Na2〇Al2〇3*2 Si〇2M.5H2〇）、χ型 沸石（Ν&2〇·Αΐ2〇3·2.5 Si〇2*3H2〇) 及 Y 型沸石 (Na2〇Ah〇3M.8 中部分鈉被鑭系任一元素（主 要爲鑭）所取代。本發明使用材料是以化學式aMx〇y*b Na2〇〜 Ah〇3M Si〇2，e H2〇（Μ爲鑭系）表示之。 本發明中，鑭系取代沸石中部分鈉爲鑭系元素者係選 擇鑭系之任一元素，或選擇鑭系之任何多種元素。 本發明中自述矽酸鋁其結構主要爲鑭系之鑭所取代， 其具有低的吸附熱及低的汽化熱，而對於吸附熱及汽化熱 幾乎相等者，其具有大的有效矽酸鋁吸附體積。 此等自述意思爲根據本發明之吸溼劑，從低溫到高溫 均如同迄今親水性沸石所有的高吸溼能力，及如同矽凝膠 脫附溫度具除淫效率之吸渔劑。 那就是根據本發明第一觀點，爲達成上述目的，有一 要被用於矽酸鋁之物質，其在親水性沸石中部分鈉被鑭系 取代。 根據本發明第二觀點’在本發明第一觀點中，有一吸 溼劑是一種矽酸鋁物質，其以化學式aMx〇y*b Na2〇\ AhChM SiO^e H2〇 (Μ爲鑭系）表示之，鑭系者係選擇鑭系 ^—- 根據本發明第三觀點，在本發明第二觀點中，有一種 在吸溼劑中物質，其aMx〇y是選擇鑭系之La2〇3、 Nd2〇3、 Ce〇:、及Pr6〇u中之任一或多種，Na2〇則以等於或小於5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財-A局員工消費合作社印製 -6 - 574056 A7 B7 五、發明説明（4 ) 扣衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) wt·% (重量百分比）-當作b Na2〇、Ah〇3是以10〜35 wt.% (重 量百分比）·當作c Al2〇3、SiCh是以20〜80 wt·% (重量百分 比）-當作d Si〇2。 根據本發明第四觀點，在本發明第三觀點中，有一種 物質爲吸溼元件係支撐吸溼劑於載體。 執行目的之吸溼能力，較佳者爲aM>、〇y含有等於或大於 1 w t · %。以a M x〇y而言，最好使用L a 2〇3，當欲得到更有效 的吸溼能力時，更佳者其La2Ch含量比爲4〜10 wt·%。 通常，La2〇3、Nd2〇3、CeCh及Pr6〇u含量上限·· La2〇3 含量爲10wt.%，Nd2〇3、CeCh及Pr6〇u含量分別爲約5wt.% 。本發明，此等鑭系含量並不受限，含有更高比率亦可使 用。 本發明之吸溼元件展現良好的除溼能力，較佳蜂巢轉

子能力之必要條件爲等於或小於250g/L ，更佳者爲200g/L 〇 較佳實施例之詳細描述： 經濟部智慧財I局員工消費合作社印製 本發明之較佳實施例中，將無機黏合劑加入吸溼劑中 其含有La2〇3含量爲6 wt.%、NchCh含量爲2 wt.%、Ce〇3含量 爲2 wt·%、 Pr6〇H含量爲2 wt·%、 Al2〇3含量爲27wt·%及 li〇2含量爲58 wt·%，而它是漿體。蜂巢轉子7^^^ 漬於該漿體中並乾燥之，一吸溼元件即已構成。 實施例： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 574056 A7 _ B7 五、發明説明（5 ) 本發明之實施例與比較例，將敘述如下： 實施例1 : 將少量有機纖維加入多量的矽酸鋁（三氧化鋁-二氧化矽 )纖維中，當作原材料，造成厚度0.2 mm、密度0.25 g/cm3之 紙。使用此製得之原料紙及製成波形像蜂巢，每個長3.3 mm、寬1.9 mm並滾碾之，然後得出具有柱狀蜂巢結構織品 (直徑4 0 0 m m、長度4 0 0 m m)。再將蜂巢結構織物浸漬於加 入無機黏合劑於吸溼劑中之漿體，其包含：含有鑭之矽酸 銘組成中La2〇3含量爲6wt·%、 Na2〇含量爲3wt.%、 Nd2〇3 含里爲2 wt.%、Ce〇3含量爲2 wt.%、Pr6〇ii含量爲2 wt.%、 AhCh含量爲27wt.%及SiCh含量爲58 wt·%，一蜂巢狀吸溼元 件即已製得。 比較例1 : 使用實施例1相同之製造方法，製得柱狀蜂巢結構（直 徑400 mm、長度400 mm)支撐A型沸石之吸溼元件。 實施例2 : 將E玻璃纖維紙（30 g/irT每平方公尺基本重量、〇.2 Him 1度）浸漬於漿體中，使 蜂巢，每個上峰間距3 · 3 m m、高1 · 9 m m ，然後得出具有柱 狀蜂巢結構織品（直徑4 0 0 m m、長度4 0 0 m m)。在蜂巢結構 物浸漬於矽酸鈉溶液後，矽凝膠在蜂巢表面即以化學反應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）" (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部智慧財i局員工消費合作社印製 574056 A7 B7 五、發明説明（6 ) 合成。然將其洗滌、乾燥及去除蜂巢吸溼元件之有 而一支撐蜂巢狀矽凝膠之吸溼元件即可製得。 使用實施例1相同之製造方法製造蜂巢狀吸溼元 較例1到2爲設定在旋轉再生型除溼機。所得結果顯5 及2。 表1顯示比較實施例1及比較例1到2間製程出口 。表2顯示與比較實施例1及比較例1所得製程出口露 之再生溫度。 物 機 比 件 點同 露相 之點 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

表1 製程入口溫度 10°C 20°C 製程入口絕對溼份 5g/kg 5g/kg 製程出口露點 實施例1 -5 6GC DP -45〇C DP 比較例1 -43°C DP -35〇C DP 比較例2 -38°C DP -2 8〇C DP 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 試驗條件：流通風速爲2公尺/秒；再生溫度爲 °C DP爲露點（露點以°C表示）。

表2 實施例1 比較例1 再生溫度 140°C 160°C 製程出口露點 -53〇C DP -53〇C DP 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 _ 574056 A7 ___B7 ___ 五、發明説明（7 ) 試驗條件：流通風速爲2公尺/秒；製程入口溫度爲W°C 製程入口絕對溼份爲5 g/kg。 表1及2淸楚顯示，使用根據本發明之支撐吸溼劑吸淫 元件，其吸溼能力如同使用習知的矽凝膠吸溼劑是比較大 。在低溼度地區使用親水性沸石作除溼之用，提高除溼-增 溼作用績效及降低脫附能亦能夠展現。 此外，爲獲得吸溼能力（除溼·增溼作用績效）所需脫附 溫度，如同使用矽凝膠吸溼劑可以很低。此等效果以不均 分佈吸溼劑於支撐載體表面而增加。 更進一步，低溫地區如使用僅可用親水性沸石及廢熱 慣用方法是想得到的。此等效果以不均分佈吸溼劑於支撐 載體表面而增加。 上文中，根據本發明對本發明之詳細敘述，提供一種 具有親水性沸石及矽凝膠雙重優點之吸溼劑，也就是說， 提供一種具有吸溼能力如同沸石及脫附溫度如同矽凝膠之 吸溼劑，及使用彼之吸溼元件。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、訂 經濟部智慧財X局員工消費合作社印製

A

Claims (1)

1. 574056 ♦ A8 寻 Λ B8 C8 D8 六、申請專利範圍 附件：第901 1 1748號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國92年7月24日修正 1 . 一種吸溼劑，其特徵是使用親水性沸石中部分鈉 被鑭系取代之一種矽酸鋁，係以化學式aMx〇，b Na2〇c Ah〇3*d SiChw H2〇(M爲鑭系）表示之，鑭系者係選擇鑭系之 任一元素，或選擇鑭系之任何多種元素’且 a : 0〜5 % b ·· 0 〜5 % c : 5 〜3 5 % d : 2 0 〜8 0 % e : 〇〜40%，以上均爲莫耳比， X : 1 〜6 y : 1 〜1 1 0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 .如申請專利範圍第1項之吸溼劑，其中aMx〇y是選 擇鑭系之La2〇3、NchCh、CeCh及Pr6〇n中之任一或多種， Na2〇則以等於或小於5 wt·%(重量百分比）-當作b Na2〇、 Ah〇3是以10〜35wt·%(重量百分比）-當作c Al2〇3、及Si〇2是 以20〜80wt.% (重量百分比）-當作d SiCh。 3 . —種吸溼元件，含有支撐於載體上之如申請專利 範圍第1或2項之吸溼劑。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）