试析液体除湿系统流程模拟及工质喷雾再生过程研究

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1、北京化工大学硕士学位论文液体除湿系统流程模拟及工质喷雾再生过程研究姓名：熊超申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：郑丹星20100531北京化工大学硕士研究生学位论文液体除湿系统流程模拟及工质喷雾再生过程研究摘要液体除湿系统可以采用低品位热源代替高品位电能来驱动，能够实现温湿度的独立控制，提高空气的品质。因此，从节约能源、保护环境等方面讲是一种前景广阔的空气调节技术。本文在归纳液体除湿剂氯化锂和湿空气的物性的基础上，利用热力学方法分析液体吸收式除湿系统除湿过程和再生过程的机理。除湿及再生过程都是在湿空气中水蒸

2、气分压与氯化锂溶液蒸汽压之间压力差驱动下的热质传递过程。低温高浓度的溶液有利于除湿过程的进行；高温低浓度的溶液有利于再生过程的进行。本文通过ASPENPLUS对溶液吸收式除湿系统工艺流程进行模拟研究。在传统液体除湿工艺基础上通过引入分流器和中问冷却器改进系统性能。模拟结果显示：引入分流器能降低再生侧溶液循环流量，从而使再生侧的热负荷降低了5．5％，再生后处理过程中的冷水负荷及设备尺寸也减小了；引入中间冷却的多级除湿系统，除湿量显著提高了12．7％，再生风量相对减少了5．2％，说明适当的热量(冷量)补偿能够使除湿和

3、再生过程中质量传递和热量传递更加匹配，从而获得更好的除湿效果和能量利用效率。通过侧线采出冷却的方式优化了除湿器结构，除湿量比普通的绝热型除湿器提高10．6％。北京化工大学硕士研究生学位论文本文对液体除湿系统的关键过程，即再生过程进行了实验研究。设计、搭建了实验室规模的LiCl溶液喷雾式再生实验装置，以32％．33％的LiCI水溶液为除湿工质，选用压力式喷嘴作为雾化器开展实验研究，溶液浓度最高可提升1％．3％。考察了溶液预热温度、雾化操作压力、再生液气比等操作参数对再生效果的影响，结果如下：喷雾再生的适宜温度范围在

4、70℃．85℃之间，溶液浓度的变化量随再生温度的升高而增大；操作压力的适宜范围在0．3MPa-1．OMPa，溶液浓度的变化量随操作压力的升高而增大，但增大的趋势越来越小；溶液浓度的变化量随液气比的增大显著减小，最佳的液气比范围在0．8．1．2。关键词：液体除湿，流程模拟，喷雾再生实验，LiCI溶液北京化工大学硕士研究生学位论文LiquidDesiccantProcessSimulationandInvestigationforWorkingFluidSprayRegenerationABSTRACTLiquidd

5、esiccantabsorptiondehumidificationcallutilizethelow—gradeenergy,taketheplaceofelectricitypower．Thesystemalsocancontrolthetemperatureandthehumidityindependently,andimprovethequalityoftheair．So，thissystemisapotentialtechniqueofadjustmentofairconditioninviewofpr

6、otectingenvironmentandsavingenergyThisessayanalysesthemechanismofdehumidifyandregenerationprocessforliquiddesiccantsystemwiththermodynamicsmethodonthebasisofsummarizingthephysicalpropertiesoflithiumchloridesolutionandhumidair．Bothofdehumidificationandregenera

7、tionareheatandmasstransferprocessdrivenbypressuredifferencebetweenvapourpressureofwetairandvaporpressureofLiCIsolution．Lowtemperatureandhighconcentrationofthesolutionisbeneficialfordehumidificationprocess；hightemperatureandlowconcentrationsolutionisbeneficial

8、totheconductofregeneration．Inthisessay,thesimulationofliquiddesiccantsystemisavailablebyASPENPLUS．Inordertoimprovesystemperformances，weintroducethesplitterandintercooleronthebasisoftradit