第4章空氣熱質(zhì)處理方法

Chapter4空氣熱質(zhì)處理方法

第4章空氣熱質(zhì)處理方法學(xué)習(xí)對(duì)空氣進(jìn)行熱質(zhì)處理的主要技術(shù)的原理和方法，包括空氣與液體表面、空氣與固體表面之間的熱質(zhì)交換。著重介紹國內(nèi)外流行的獨(dú)特除濕方法，即利用吸收劑和吸附材料處理空氣的機(jī)理和方法及其應(yīng)用系統(tǒng)。Chapter4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1.1相關(guān)概念

（1）空氣與液體表面間接觸形式---直接接觸：填料式和無填料式。典型設(shè)備是噴淋室（水處理空氣）和冷卻塔（空氣處理水）---間接接觸：空氣與冷卻介質(zhì)之間間接接觸。典型設(shè)備是表冷器、空氣加熱器、電加熱器。噴淋室風(fēng)機(jī)盤管冷卻塔冷卻塔冷卻塔閉式冷卻塔4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1.1相關(guān)概念

（2）空氣調(diào)節(jié)利用冷卻或加熱設(shè)備等裝置，對(duì)空氣的溫度和濕度進(jìn)行處理，使之達(dá)到人體舒適度的要求。（3）熱舒適性人體對(duì)周圍空氣環(huán)境的舒適熱感覺，主要取決于室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度等。有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。空調(diào)機(jī)組新風(fēng)回風(fēng)集中空氣處理裝置功能示意圖

組合式空調(diào)箱構(gòu)造示意圖一次回風(fēng)式空調(diào)系統(tǒng)系統(tǒng)圖示及夏季空氣處理過程i-d圖的表示：

4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1.1相關(guān)概念

（4）新風(fēng)---從室外引進(jìn)的新鮮空氣，經(jīng)過空調(diào)機(jī)組處理后送入室內(nèi)環(huán)境中。---新風(fēng)量大小是衡量室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要參考指標(biāo)，新風(fēng)量是根據(jù)CO2的濃度來確定。---新風(fēng)用途：滿足衛(wèi)生要求；補(bǔ)充室內(nèi)排風(fēng)和保持室內(nèi)正壓。4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1.1相關(guān)概念

（5）回風(fēng)---從室內(nèi)引出的空氣，經(jīng)過熱質(zhì)交換設(shè)備的處理再送回室內(nèi)的環(huán)境中。---回風(fēng)量=系統(tǒng)總風(fēng)量-減去系統(tǒng)的新風(fēng)量。（6）濕空氣焓濕圖描述濕空氣狀態(tài)參數(shù)及其變化過程的特性線圖。等焓、等含濕量、等溫、等相對(duì)濕度線及水蒸汽分壓力線。可以量化、查詢、計(jì)算空氣狀態(tài)參數(shù)和變化過程可以告訴我們哪些信息？干球溫度、濕球溫度含濕量熱濕比相對(duì)濕度焓值水蒸氣分壓力以1kg干空氣的濕空氣為基準(zhǔn)，在一定的大氣壓力下，取焓h與比濕度d為坐標(biāo)，圖中有定比濕度、定水蒸氣分壓力、定露點(diǎn)溫度、定焓、定濕球溫度、定干球溫度、定相對(duì)濕度各線簇。濕空氣焓濕圖定濕度線簇一定壓力下，水蒸氣分壓與比濕度一一對(duì)應(yīng)，因此定比濕度線簇也是定水蒸氣分壓力線簇。露點(diǎn)溫度td取決于水蒸氣分壓，因此定比濕度線簇也是定td線簇。定焓線簇52-21定溫（干球溫度）線簇52-22定相對(duì)濕度線簇Φ=100%時(shí)線實(shí)際上是不同比濕度d下露點(diǎn)的軌跡Φ=0%時(shí)即為干空氣，d＝0，即縱坐標(biāo)軸52-23水蒸氣分壓力線簇52-24定濕球溫度線簇由于d通常很小，濕球溫度也不高，定tw線可近似以定焓線代替52-25濕空氣焓濕圖通過焓濕圖，可以確定濕空氣的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)，而且可以非常直觀地表示出濕空氣的狀態(tài)變化過程，便于分析計(jì)算濕空氣的處理過程。應(yīng)用1：通過已知兩個(gè)空氣狀態(tài)參數(shù)，查詢另外其它參數(shù)。（標(biāo)出27攝氏度、相對(duì)濕度為60%的狀態(tài)點(diǎn)，并查詢其他參數(shù)。）濕空氣焓濕圖通過焓濕圖，可以確定濕空氣的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)，而且可以非常直觀地表示出濕空氣的狀態(tài)變化過程，便于分析計(jì)算濕空氣的處理過程。應(yīng)用1：通過已知兩個(gè)空氣狀態(tài)參數(shù)，查詢另外其它參數(shù)。（標(biāo)出27攝氏度、相對(duì)濕度為60%的狀態(tài)點(diǎn)，并查詢其他參數(shù)。）4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1.1相關(guān)概念

（7）送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)---指的是為了消除室內(nèi)的余熱余濕，以保持室內(nèi)空氣環(huán)境要求，送入房間的空氣的狀態(tài)。---舒適性空調(diào)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)為：夏室內(nèi)24-28℃；φ=40-65%；風(fēng)速≤0.3m/s冬室內(nèi)18-22℃；φ=40-60%；風(fēng)速≤0.2m/s4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1空氣熱質(zhì)處理途徑4.1.2空氣熱質(zhì)處理的各種方案

---不同途徑都可以達(dá)到同一送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。05432W'd0i1t0LOL'Wj=100%(1)W→L→O噴淋室噴冷水(或用表面冷卻器)冷卻減濕→加熱器再熱(1)W’→2→L→O:加熱器預(yù)熱→噴蒸汽加濕→加熱器再熱夏季：冷卻減濕冬季：加熱加濕(2)W→1→O:固體吸濕劑減濕→表面冷卻器等濕冷卻(3)W→O:液體吸濕劑減濕冷卻(2)W‘→3→L→O:加熱器預(yù)熱→噴淋室絕熱加濕→加熱器再熱(3)W'→4→O:加熱器預(yù)熱→噴蒸汽加濕(4)W'→L→O:噴淋室噴熱水加熱加濕→加熱器再熱(5)W'→5→L'→O:加熱器預(yù)熱→一部分噴淋室絕熱加濕→與另一部分未加濕空氣混合4.1.2空氣熱濕處理的原理和方案空氣熱質(zhì)處理的各種方案Chapter4.2

空氣與固體表面之間的熱濕交換

B冷卻降濕是將空氣冷卻到露點(diǎn)溫度以下，從而將其中水蒸氣部分去除的方法冷卻盤管凝結(jié)水CA濕空氣通過盤管的情況冷卻除濕時(shí)空氣狀態(tài)變化的i-d圖上表示4.2空氣與固體表面之間的熱濕交換

4.2空氣與固體表面之間的熱質(zhì)交換4.2.1濕空氣在冷表面的冷卻降濕

動(dòng)畫直接蒸發(fā)空氣冷卻器動(dòng)畫濕空氣傳質(zhì)氣膜冷凝液膜冷卻介質(zhì)傳熱金屬壁

濕空氣在冷壁面上的冷卻去濕過程示意圖空調(diào)工程中通常通過金屬冷壁面冷卻濕空氣以除掉濕分，使得空氣側(cè)壁面上出現(xiàn)水蒸汽冷凝液在重力作用下的流動(dòng)4.2.1濕空氣在冷表面上的冷卻降濕dgditgtitw表面式空氣冷卻器冷卻、干燥空氣冷卻器表面溫度低于濕空氣的露點(diǎn)溫度，水蒸氣凝結(jié)，形成水膜。假設(shè)：水膜相鄰的飽和空氣層的溫度與冷卻器表面的水膜溫度近似相等。4.2.1濕空氣在冷表面的冷卻降濕

動(dòng)畫空氣主體部分與冷卻器表面的熱交換原因：空氣主流與凝結(jié)水膜之間溫差（t-ti）質(zhì)交換：空氣主流與水膜相鄰的飽和空氣層中的水蒸氣的分壓力差，即含濕量差（d-di）4.2.1濕空氣在冷表面的冷卻降濕

4.2.1濕空氣在冷表面的冷卻降濕

濕空氣和水膜的微元面積dA的熱質(zhì)交換量4.2.1濕空氣在冷表面的冷卻降濕

假定水膜和金屬表面的熱阻可不計(jì)，則單位面積上冷卻劑的傳熱量4.2.1濕空氣在冷表面的冷卻降濕

根據(jù)熱平衡4.2.1濕空氣在冷表面的冷卻降濕

根據(jù)熱平衡4.2.1濕空氣在冷表面的冷卻降濕

根據(jù)熱平衡，對(duì)于空氣側(cè)，有4.2.1濕空氣在冷表面的冷卻降濕

4.2.1濕空氣在冷表面的冷卻降濕

濕空氣冷卻減濕過程示意圖ti●M(i2,t2)PQB(i1,tw2)●●tw2i2tw1t1飽和線工作線冷卻減濕過程線●E(i1,t1)t2連接線切線A(i2,tw1)●濕空氣入口狀態(tài)濕空氣出口狀態(tài)出口端冷卻劑溫度入口端冷卻劑溫度C(ii,ti)td2td1濕球溫度干球溫度濕球溫度干球溫度52-544.2.2濕空氣在肋片上的冷卻降濕過程（自學(xué)）表面式空氣冷卻器采用肋片這種擴(kuò)展換熱面的形式來強(qiáng)化冷卻降濕過程中的熱質(zhì)交換。假定：（1）熱質(zhì)傳遞過程是穩(wěn)定（2）肋片的導(dǎo)熱系數(shù)、肋根溫度tF,B為定值（3）金屬肋片只有x方向的導(dǎo)熱，肋片外的水膜只有y方向的導(dǎo)熱。動(dòng)畫4.2.2濕空氣在肋片上的冷卻降濕過程金屬肋片在x方向的微元體的導(dǎo)熱量：4.2.2濕空氣在肋片上的冷卻降濕過程微元體的凝結(jié)水膜與肋片傳熱量為：4.2.2濕空氣在肋片上的冷卻降濕過程4.2.2濕空氣在肋片上的冷卻降濕過程4.2.2濕空氣在肋片上的冷卻降濕過程

空氣與水直接接觸熱質(zhì)交換現(xiàn)象在生產(chǎn)應(yīng)用的許多領(lǐng)域都常見到，如：電力生產(chǎn)等工業(yè)過程的冷卻塔蒸發(fā)式冷凝器等冷卻設(shè)備民用和工業(yè)空調(diào)系統(tǒng)中的噴淋室、蒸發(fā)冷卻空調(diào)器食品行業(yè)的冷卻干燥過程農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的真空預(yù)冷濕簾降溫和濕冷保鮮技術(shù)等都大量遇到空氣與水的直接接觸熱質(zhì)交換情況4.3空氣與水直接接觸時(shí)的熱濕交換

噴淋室構(gòu)造（動(dòng)畫）噴淋室噴淋室世博園區(qū)噴霧降溫世博園區(qū)噴霧降溫蒸發(fā)式冷卻空調(diào)器蒸發(fā)式降溫?fù)Q氣機(jī)組換氣降溫的原理：利用水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)的相變吸熱作用,達(dá)到降溫的目的。4.3空氣與水直接接觸時(shí)的熱濕交換4.3.1熱濕交換原理空氣與水直接接觸時(shí)，根據(jù)水溫的不同，可能發(fā)生顯熱交換、潛熱交換，質(zhì)交換（濕交換）熱濕交換原理1

2水膜表面的空氣與水的熱濕交換過程濕空氣邊界層濕空氣主流GtdPq

tbdbPqb水2023/3/1652-70熱濕交換原理2熱濕交換原理3熱濕交換原理3溫差是熱交換的推動(dòng)力。水蒸氣分壓力差則是濕（質(zhì)）交換的推動(dòng)力。當(dāng)空氣與水接觸，微元面積dA，空氣溫度變化為dt，含濕量變化d（d）,顯熱交換量：4.3.1熱濕交換原理當(dāng)空氣與水接觸，微元面積dA，空氣溫度變化為dt，含濕量變化d（d）,濕交換量：4.3.1熱濕交換原理當(dāng)空氣與水接觸，微元面積dA，空氣溫度變化為dt，含濕量變化d（d）,濕交換量：4.3.1熱濕交換原理當(dāng)空氣與水接觸，微元面積dA，空氣溫度變化為dt，含濕量變化d（d）,濕交換量：4.3.1熱濕交換原理4.3.2蒸發(fā)冷卻裝置的特點(diǎn)與工作原理

蒸發(fā)冷卻就是利用水與空氣之間的熱濕交換來實(shí)現(xiàn)的,可分為直接蒸發(fā)冷卻和間接蒸發(fā)冷卻

直接蒸發(fā)冷卻是指在噴淋室中水與空氣直接接觸,水不斷吸收空氣的熱量進(jìn)行蒸發(fā),從而使被處理的空氣降溫加濕.直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)工作原理

A

含濕量g/kg溫度（）直接蒸發(fā)空氣處理過程的i-d圖表示

As立式單級(jí)噴水室4.3.2空氣與水直接接觸時(shí)的狀態(tài)變化過程

空氣與水直接接觸時(shí)，水表面形成的飽和空氣邊界層與主流空氣之間通過分子擴(kuò)散與紊流擴(kuò)散，使邊界層的飽和空氣與主流空氣不斷混摻，從而使主流空氣狀態(tài)發(fā)生變化?？諝馀c水直接接觸時(shí)的狀態(tài)變化過程

4.3.2空氣與水直接接觸時(shí)的狀態(tài)變化過程A-水初溫低于空氣露點(diǎn)溫度，水與空氣的運(yùn)動(dòng)方向相同。B-逆流C-水初溫高于空氣露點(diǎn)溫度4.3空氣與水直接接觸式的熱濕交換4.3.3空氣與水直接接觸時(shí)的對(duì)流增濕和減濕

（1）空氣處理過程中的劉伊斯關(guān)系式對(duì)流熱交換系數(shù)與對(duì)流質(zhì)交換系數(shù)之比適用條件：絕熱加濕、冷卻干燥、等溫加濕、加熱加濕及表冷器處理空氣的過程。4.3空氣與水直接接觸式的熱濕交換4.3.3空氣與水直接接觸時(shí)的對(duì)流增濕和減濕

（2）空氣處理過程中的麥凱爾方程它表明在熱質(zhì)交換同時(shí)進(jìn)行時(shí)，若符合劉伊斯關(guān)系式條件存在，則推動(dòng)總熱交換的動(dòng)力是空氣的焓差。4.3空氣與水直接接觸式的熱濕交換4.3.4影響空氣與水表面之間熱質(zhì)交換的主要因素

---據(jù)熱質(zhì)交換的物理模型，從總熱交換推動(dòng)力和雙膜阻力進(jìn)行分析。傳給空氣的總能量1kg干空氣總換熱量顯換熱量∝?T潛換熱量∝?d4.3空氣與水直接接觸式的熱濕交換1kg干空氣總換熱量干球溫度濕球溫度露點(diǎn)溫度（1）焓差時(shí)總熱交換推動(dòng)力---變水和空氣的初態(tài)，決定過程推動(dòng)力。4.3空氣與水直接接觸式的熱濕交換（1）焓差時(shí)總熱交換推動(dòng)力-變水溫度---顯熱交換分界點(diǎn)為干球溫度T1Tw>T1空氣得到顯熱,反之空氣失去顯熱。---潛熱交換分界點(diǎn)為露點(diǎn)溫度TL1Tw>TL1空氣得到潛熱,反之空氣失去潛熱。---水冷卻的極限溫度是濕球溫度TslTw>Tsl總熱流方向向著空氣,反之相反。4.3空氣與水直接接觸式的熱濕交換（1）焓差時(shí)總熱交換推動(dòng)力（2）氣液之間的雙膜阻力是熱質(zhì)交換的控制因素---空氣流動(dòng)影響有雙層含義：空氣質(zhì)量流速應(yīng)在合適范圍，vρ=2.5-3.5kg/(m2.s)；---水滴大小影響水膜阻力和與空氣接觸時(shí)間：（2）氣液之間的雙膜阻力是熱質(zhì)交換的控制因素---水滴大小影響水膜阻力和與空氣接觸時(shí)間：小水滴（d=0.05-0.20mm）熱交換過程處于停滯，分子擴(kuò)散，水膜阻力大;中水滴（d=0.15-0.25mm）熱交換過程產(chǎn)生水滴內(nèi)部循環(huán)，擴(kuò)散加強(qiáng)；大水滴（d=0.20-0.50mm）熱交換過程產(chǎn)生水滴振動(dòng)，擴(kuò)散更強(qiáng)。*若空氣降溫加濕，則水滴必須較??！4.3空氣與水直接接觸式的熱濕交換（2）氣液之間的雙膜阻力是熱質(zhì)交換的控制因素---淋水裝置的填料和結(jié)構(gòu)；---水氣比μ的影響：氣水逆向流動(dòng)μ應(yīng)較大，氣水同向流動(dòng)μ應(yīng)較小。4.3空氣與水直接接觸式的熱濕交換（3）間接接觸的表冷器深度的影響---增加表冷器深度（排數(shù)），但要考慮阻力。（4）熱質(zhì)交換設(shè)備的構(gòu)造（5）熱質(zhì)交換設(shè)備中的流體物性4.3空氣與水直接接觸式的熱濕交換4.3.5空氣與水表面的熱質(zhì)交換系數(shù)

---影響空氣與水間熱質(zhì)交換的主要因素，實(shí)際上就是影響熱質(zhì)交換系數(shù)hmd的主要因素，即3－93活性炭過濾材料：(活性氧化鋁)孔隙率高、比表面積大，吸附性能好吸附氣體的種類多疏水性易燃性特點(diǎn)：4.4吸附材料處理空氣的機(jī)理和方法m2/g平均孔徑:～6.8nm轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)4.4吸附材料處理空氣的機(jī)理和方法加熱后的空氣進(jìn)入再生區(qū)使其溫度升高，

微孔中吸附的水分子被激活，吸附能力變

弱，水分子從硅膠微孔中排出?？諝庵械乃肿颖还枘z微孔中的親水性基

團(tuán)吸收，另外微孔中的毛細(xì)管結(jié)構(gòu)凝結(jié)也

會(huì)吸收大量水分子。

4.4吸附材料處理空氣的機(jī)理和方法4.4.1吸附的基本知識(shí)和概念

---吸附（adsorption）就是把分子配列程度較低的氣相分子濃縮到分子配列程度較高的固相中。---吸附劑（adsorbent）：指使氣體濃縮的物體。---吸附質(zhì)（adsorbate）：指被濃縮的物質(zhì)。（1）吸附、吸附劑和吸附質(zhì)4.4吸附材料處理空氣的機(jī)理和方法4.4.1吸附的基本知識(shí)和概念

---表面能（surfaceenergy）的附加能：表面的分子或原子與同相的內(nèi)部分子之間或原子相比，處于不同的能量狀態(tài)，表面粒子稱為“表面能”的附加能。---總內(nèi)能（totalinternalenergy）：?jiǎn)挝豢們?nèi)能=單位質(zhì)量的內(nèi)能um+單位表面積的內(nèi)能us。（1）吸附、吸附劑和吸附質(zhì)4.4吸收材料處理空氣的機(jī)理和方法4.4.1吸附的基本知識(shí)和概念

---總內(nèi)能（totalinternalenergy）：（1）吸附、吸附劑和吸附質(zhì)質(zhì)量總表面積4.4吸收材料處理空氣的機(jī)理和方法4.4.1吸附的基本知識(shí)和概念

---物理吸附：依靠分子間的范德華力起作用，可以單層、多層吸附；---化學(xué)吸附：吸附質(zhì)分子與吸附劑表面分子（原子）的化學(xué)作用，在吸附過程中發(fā)生電子轉(zhuǎn)移和共有原子重排及化學(xué)鍵斷裂與形成等過程。多為單層吸附。（2）吸附的種類4.4吸收材料處理空氣的機(jī)理和方法4.4.1吸附的基本知識(shí)和概念

---物理吸附主要特征：#吸附質(zhì)與吸附劑之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；#對(duì)所吸附的氣體選擇性不強(qiáng)；#吸附過程快，參與吸附的各相間瞬間達(dá)到平衡；#吸附過程為低放熱反應(yīng)過程，放熱量比相應(yīng)氣體的液化潛熱稍大；#吸附劑與吸附質(zhì)間的吸附力不強(qiáng)，在條件改變時(shí)可以脫附。4.4吸收材料處理空氣的機(jī)理和方法4.4.1吸附的基本知識(shí)和概念

---對(duì)于給定的吸附質(zhì)-吸附劑，在平衡狀態(tài)下：（3）吸附平衡、等溫和等壓吸附線吸附量，g吸附質(zhì)/g吸附劑吸附質(zhì)分壓力，Pa溫度，K4.4吸收材料處理空氣的機(jī)理和方法4.4.1吸附的基本知識(shí)和概念

---對(duì)于給定的吸附質(zhì)-吸附劑，在平衡狀態(tài)下等溫吸附線：（3）吸附平衡、等溫和等壓吸附線吸附量，g吸附質(zhì)/g吸附劑吸附質(zhì)分壓力，Pa溫度，K*不同吸附劑等溫吸附線如圖4-104.4吸收材料處理空氣的機(jī)理和方法4.4.1吸附的基本知識(shí)和概念

4.4吸收材料處理空氣的機(jī)理和方法4.4.1吸附的基本知識(shí)和概念

物理吸附化學(xué)吸附物理吸附和化學(xué)吸附過渡區(qū)4.4吸收材料處理空氣的機(jī)理和方法4.4.1吸附的基本知識(shí)和概念

---比表面積（m2/g）：?jiǎn)挝毁|(zhì)量所具有的表面積；---好的吸附劑多孔介質(zhì)；---多孔介質(zhì)分三類：微孔（5-15A0）、過渡孔（15-2000aA0）和大孔（>2000A0）。#1A0=10-10m（4）吸附劑結(jié)構(gòu)4.4吸收材料處理空氣的機(jī)理和方法4.4.1吸附的基本知識(shí)和概念

---多孔體的外觀體積：---吸附劑密度：真密度、表觀密度和堆積密度。（5）吸附劑的特性參數(shù)4.4吸收材料處理空氣的機(jī)理和方法真密度：?jiǎn)挝惑w積吸附物質(zhì)的質(zhì)量。（5）吸附劑的特性參數(shù)4.4吸收材料處理空氣的機(jī)理和方法堆積密度：（5）吸附劑的特性參數(shù)4.4吸收材料處理空氣的機(jī)理和方法4.4.1吸附的基本知識(shí)和概念

---孔徑分布：---當(dāng)量直徑：真密度、表觀密度和堆積密度。---單位體積表面積：（5）吸附劑的特性參數(shù)4.4吸收材料處理空氣的機(jī)理和方法4.4.3吸附劑類型和性能

---極性吸附劑；具有“親水性”，硅膠、多孔活性鋁、沸石等鋁硅酸鹽。---非極性吸附劑：具有“憎水性”，活性炭。（1）吸附劑類型硅膠硅膠的膠體溶液通過干燥脫水結(jié)后形成的吸附劑顆粒。比表面積大、表面性質(zhì)優(yōu)異，在較寬的相對(duì)濕度范圍內(nèi)對(duì)水蒸氣有較好的吸附特性。缺點(diǎn)：如果暴露在水滴中會(huì)很快裂解成粉末，失去除濕性能。硅膠較低的吸附熱使得吸附劑和水蒸氣分子的結(jié)合較弱，有利于吸附劑再生。再生加熱150℃。硅膠A型的微孔控制2.0/3.0nm，B型7.0nm左右。A型硅膠用于普通干燥除濕，B型更適合于相對(duì)濕度大于50%時(shí)的除濕?；钚匝趸X對(duì)水分的很強(qiáng)的吸附能力、主要用于氣體和液體的干燥。4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕干燥循環(huán)干燥劑：吸收空氣中水蒸氣的吸附劑。吸濕和防濕：取決于干燥劑表面的蒸汽壓與環(huán)境空氣的蒸汽壓差。圖：吸濕量增加，表面蒸汽壓力也隨之增加。干燥循環(huán)再生過程：當(dāng)表面蒸汽壓超過周圍空氣的蒸汽壓時(shí)，干燥劑脫濕。干燥劑加熱干燥后，它的蒸汽壓仍然很高，吸濕能力較差，冷卻干燥劑，降低其表面蒸汽壓使之重新吸濕。干燥循環(huán)4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕二、靜態(tài)吸附除濕靜態(tài)吸附除濕：指吸附劑和密閉空間內(nèi)的靜止空氣接觸時(shí)，吸附空氣中水蒸氣的方法。吸附劑吸附平衡時(shí)間4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕三、吸附原理與裝置定義：讓濕空氣流經(jīng)吸附劑的除濕方法。特點(diǎn)：所需的吸附劑量較少，設(shè)備占地面積小，運(yùn)行費(fèi)用小。

干燥循環(huán)：吸濕過程、再生過程、冷卻過程。4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕三、吸附原理與裝置吸附劑的再生方式：加熱再生方式：供給吸附質(zhì)脫附所需的熱量。減壓再生方式：用減壓手段降低吸附分子的分壓，改變吸附平衡，實(shí)現(xiàn)脫附。使用清洗氣體再生方式：借通入一種很難吸附氣體，降低吸附質(zhì)的分壓，實(shí)現(xiàn)脫附。置換脫附再生方式：用具有比吸附質(zhì)更強(qiáng)的而選擇吸附性物質(zhì)來置換而實(shí)現(xiàn)脫附。4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕三、吸附原理與裝置除濕方式：冷卻除濕：在除濕的同時(shí)通過冷卻水或空氣將吸附熱帶走，保持近似等溫除濕。絕熱除濕：即被除濕的處理空氣含濕量降低的同時(shí)，溫度會(huì)升高，氣流的焓值基本不變?？諝鉄豳|(zhì)處理的各種方案4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕三、吸附原理與裝置選擇吸附劑的標(biāo)準(zhǔn)：要求空氣壓力損失小，具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度不致粉末化，具有足夠大的吸附容量，吸附劑粒水分的移動(dòng)速度快，平衡時(shí)間快。轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕堆積床：因顆粒間的水蒸氣擴(kuò)散而導(dǎo)致固體吸附劑側(cè)阻力較大。平板結(jié)構(gòu)：美國伊利諾伊工學(xué)院，含有9um硅膠顆粒Teflon網(wǎng)成平板結(jié)構(gòu)、吸附劑顆粒阻力小。UCLA覆蓋層結(jié)構(gòu)：氣流通道壁上覆蓋單層吸附除濕劑，這種結(jié)構(gòu)更好。4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)：被處理空氣，所含的水蒸氣大部分被除濕機(jī)中吸濕劑吸收并放出吸附熱，通過除濕機(jī)后濕度降低溫度升高的，成干燥的空氣。轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕固體轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)-空氣與空氣換熱器進(jìn)行余熱回收，以節(jié)約熱量或電量消耗。帶回?zé)徂D(zhuǎn)輪除濕機(jī)動(dòng)畫示意圖可利用回?zé)嵫b置進(jìn)行余熱回收4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕如果與風(fēng)冷或水冷冷凝器配合使用，則除濕器可用于不便排放熱濕廢氣的場(chǎng)所。4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕四、吸附除濕空調(diào)系統(tǒng)（1）除濕型新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)除濕型新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕四、吸附除濕空調(diào)系統(tǒng)（1）全回風(fēng)除濕型空調(diào)系統(tǒng)4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕四、吸附除濕空調(diào)系統(tǒng)（1）Dunkle除濕型新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)4.4.5空氣靜態(tài)吸附除濕和動(dòng)態(tài)吸附除濕五、吸附法處理空氣的優(yōu)點(diǎn)

吸附除濕既不需要對(duì)空氣進(jìn)行冷卻，也不需要對(duì)空氣進(jìn)行壓縮，噪聲低，可以得到很低的露點(diǎn)溫度。3－139室內(nèi)主要空氣污染物種類懸浮顆粒物： TSP、PM10、PM2.5、…… 微生物（病毒、細(xì)菌、塵螨）氣體污染物氡

CO2、

CO、O3SO2、NOX、氨甲醛、苯、揮發(fā)性有機(jī)化合物VOCs其它（油煙、煙草煙霧、臭氧等、磁場(chǎng)輻射）4.4.6通過吸附改善室內(nèi)空氣品質(zhì)材料：硬質(zhì)的植物和果核原理：經(jīng)過活化加工后，碳的內(nèi)部形成了極小的空隙，表面積很大，1g的活性炭的有效表面積可以達(dá)到1000m2，具有極強(qiáng)的化學(xué)吸附力，但對(duì)細(xì)菌、病毒無效。性能：吸附量一般是其自身重量的1/6—1/5，到了飽和狀態(tài)就會(huì)失效，需要更換，否則會(huì)造成二次污染清除過濾凈化活性炭吸附物質(zhì)名稱飽和吸附量(%) SO2 10 Cl2 15 CS2 15 C6H6(苯) 24 O3

能還原為O2烹調(diào)臭味 30廁所臭味 30纖性碳過濾網(wǎng)活性炭吸附清除過濾凈化甲苯/二甲苯活性炭過濾材料：(活性氧化鋁)孔隙率高、比表面積大，吸附性能好吸附氣體的種類多疏水性易燃性特點(diǎn)：清除過濾凈化m2/g平均孔徑:～6.8nm

納米TiO2光催化材料降低化學(xué)反應(yīng)所需能量、加快反應(yīng)速度光作為化學(xué)反應(yīng)的能源，并具催化作用更具凈化作用（強(qiáng)氧化作用）材料本身卻不因化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生變化的材料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、常溫常壓即可，操作簡(jiǎn)單，無害，能耗低（可利用太陽能），無污染。生成 /強(qiáng)氧化劑（殺細(xì)胞）：殺菌、除臭、防霉

OHˉ/強(qiáng)氧化分解能力：降解有機(jī)物、部分無機(jī)物4.4.7通過光催化改善室內(nèi)空氣品質(zhì)光催化納米材料TiO2TiO2

是一種N型半導(dǎo)體，有很強(qiáng)的氧化性和還原性。在光化學(xué)反應(yīng)中，以TiO2

作催化劑，在太陽光尤其是紫外線的照射下，使得TiO2固體表面生成空穴(h＋)和電子(e－)，空穴使H2O氧化，電子使空氣中的O2還原，在此過程中，生成OH基團(tuán)。OH基團(tuán)的氧化能力很強(qiáng)，可使有機(jī)物（VOC）被氧化、分解，最終分解為CO2和H2O。光催化納米材料TiO2甲醛光降解反應(yīng)中的主要氧化還原反應(yīng)：

氧化反應(yīng)：

還原反應(yīng)：

原理總結(jié)：

HCHO+H2O+4h++O2+4e- HCOOH+2H++2h++O2+4e- CO2+4H++O2+4e-

2H2O+CO2

3－146氫氧游離基/主要氧化劑空穴VOC、病原體/碳水化合物電子-空穴對(duì)紫外線分解air水納米→能隙↑→電子空穴對(duì)特性↑→強(qiáng)氧化作用↑苯、甲醛、丙酮、氨、菌類等原理原子結(jié)構(gòu)→比表面↑→吸附量↑制備方法：通過一定的工藝獲得納米光催化劑母液，然后涂布在多孔材料上，形成穩(wěn)定的光催化劑層。但美國有報(bào)道，部分生存物有害4.5吸收劑處理空氣的機(jī)理和方法一、吸收現(xiàn)象用適當(dāng)?shù)囊后w吸收劑來吸收氣體或氣體混合物中的某種組分的一種操作過程。除濕劑吸收大量水蒸氣后，濃度降低，吸濕能力下降，為循環(huán)使用，需將稀溶液加熱使水分蒸發(fā)，從而完成溶液的濃縮再生過程。4.5吸收劑處理空氣的機(jī)理和方法二、液體除濕劑的類型和性能（1）相同的溫度、濃度下，除濕劑表面蒸汽壓較低，使