膜除湿技术用于空气除湿的研究进展_张琪

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1、舰船防化2013年第2期，26~32CHEMICALDEFENCEONSHIPS№2,26~32膜除湿技术用于空气除湿的研究进展张琪（中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸，056027）摘要：从亲水膜除湿技术和疏水膜除湿技术这两方面分析了膜除湿技术用于空气除湿的工作原理和技术优势，介绍了该技术国内外研究进展，并对膜除湿技术的发展做出了展望。关键词：亲水膜；疏水膜；空气除湿；吸湿溶液中图分类号：TQ028.8文献标识码：AResearchProgressofMembrane-basedDehumidificationTechnologi

2、esinAirDryingZhangQi(The718thResearchInstituteofCSIC,Handan056027,China)Abstract:Themechanismandadvantagesofhydrophilicmembranedehumidificationtechnologiesandhydrophobicmembranedehumidificationtechnologiesinairdryingwereanalyzed.Theapplicationofthistechnologyincompressedgas

3、dryingwasgiven.ResearchProgressathomeandabroadwereshown.Andthedevelopmentofmembrane-baseddehumidificationtechnologieswasprospected.Keywords：Hydrophilicmembrane,Hydrophobicmembrane,Airdehumidification,Hygroscopicliquid型除湿技术，已进入空气净化科学研究和工业应用领0前言域，成为研究前沿和应用热点。表1给出了各种空气空气除湿是舰船舱

4、室、生活保障中必不可少的要除湿方法的性能比较。求。过高的空气湿度会造成人的不适感，诱发疾病；可见，膜除湿具有很多优点：除湿过程连续、无而且对物质的保存和某些工艺过程，以及要求在低湿污染问题、除湿效率高、设备简单易维护等。它按除条件下运行的仪器仪表都有影响，比如地下工程、武湿机理可分为亲水膜除湿和疏水膜除湿。本文将从这器仓库、坑道、精密仪器运行等场合，高湿的环境会两个方面介绍一下膜除湿技术用于空气除湿的国内导致精密电子装置的准确性下降，严重影响弹药的使外研究进展。用等问题，甚至会造成重大事故，给国民经济造成损1亲水膜除湿技术失。因此，人们必须采

5、取有效的措施来保证空气湿度[1～3]符合要求。1.1除湿原理目前常用的空气除湿方法有冷却法除湿、固体吸亲水膜除湿技术主要基于溶解-扩散机理，对于特附剂除湿、转轮法除湿。这些传统的除湿方法虽然应定的膜材料，水蒸气在其中的透过速率比较大，其渗用广泛，但是仍然存在除湿效率低、设备复杂、二次透系数比氮气、氧气和其他一些空气中的微量气体高[4]污染等不足。膜除湿技术是近几十年发展起来的新至少两个数量级。当湿润空气流经中空纤维膜（进气2013年第2期膜除湿技术用于空气除湿的研究进展·27·表1各种空气除湿方法的性能比较Tab.1Performanceco

6、ntrastofdifferentdehumidificationmeans方法冷却法吸收法吸附法转轮法膜法分离原理冷凝吸收吸附吸附渗透除湿后最低露点/℃-20-30-50-50-40设备占地面积中大大小小操作维修中难中难中生产规模小~大型大型中~大型小~大型小~大型冷冻机、吸收塔、泵、吸附塔、换热转轮除湿器、膜分离器、主要设备表冷器换热器器、切换阀换热器换热器耗能大大大大小侧）时被膜表面吸收，从而在膜两侧表面产生浓度梯力差，从而提高膜两侧的水蒸气分压差，在分压差的度，水蒸气在极薄的膜壁中扩散至膜丝的另一侧（渗作用下水蒸气优先透过膜而散发到环

7、境中去，被干燥[5]透侧），并由小部分干燥吹扫气反吹带出膜干燥器，的空气进入室内。压差的形成可以将输入的空气加得到的干燥空气从中空纤维膜出口流出，从而完成水压后进入膜组件，渗透侧保持常压；也可以进气侧保-气分离。整个过程中，膜丝内外始终存在的水蒸气持常压，在渗透侧抽真空。通过加压得到膜两侧压差分压差保证了水分子不断向外扩散，形成一个连续不的工艺流程见图2，通过抽真空得到膜两侧压差的工间断的干燥过程，除湿原理见图1。艺流程见图3，其中渗透侧吹扫气的引入是为了将渗透过来的水蒸气及时带走，消除浓差极化，保证膜两侧水蒸气一直处于压力差下。吹扫气膜组件

8、干燥环境空气空气图1亲水膜除湿技术原理示意图吹扫气空气泵Fig.1Schematicdiagramofhydrophilicmembranedehumidifica