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    除濕方法分類及鋰加工所需的濕度環境 [14-03-18]   來源:瀏覽:16744

                         除濕方法分類及鋰加工所需的濕度環境

        隨著現代化通訊技術的不斷發展,金屬鋰電池得到了廣泛應用。鋰材在空氣中加工時,極易氧化,遇水也易發生劇烈化學反應,生成氧化鋰和氫氣,發生強烈爆炸。因而鋰材加工對周圍空氣環境濕庋要求相當嚴格,需要在極其干燥的空氣環境中生產,通常要求相對濕度。
        此類工程國內外一般采用轉輪與冷凍聯合除濕方案。目前國內類似工程較少,設計資料匱乏,給設計者帶來了諸多不便。本文通過對低濕度環境空調常用除濕方法的除濕機理、特點、適用范圍的分析,介紹了低濕度環境空調設計方案的確定以及施工、安裝需采取的特殊措施,以供設計同仁參考。
     除濕方法分類及其特點
        空氣中,一般都含有水蒸汽,稱為濕空氣,完全不含水蒸汽的空氣稱為干空氣。除濕就是降低濕空氣中水蒸汽的含量或把濕空氣處理為干空氣的過程。對于相對濕度要求較高的場合,空氣除濕方法主要有冷卻(冷凍)除濕,壓縮空氣除濕,吸收和吸附除濕。
    1.1冷卻除濕法
        冷卻除濕法就是將空氣冷卻到露點溫度以下,使大于飽和含濕量的水汽凝結析出,從而降低空氣的含濕量。冷卻除濕又分為直接冷卻除濕和間接冷卻除濕;直接冷卻除濕一般采用噴水式直接冷卻空氣,實現減焓降濕,它常用于空氣露點溫度高于15 0C的場合;間接冷卻除濕一般采用表面式冷卻盤管冷卻空氣,其除濕空氣的露點溫度一般不低于4℃,否則冷卻盤管容易結霜,降低除濕效率,該方法除濕性能穩定、可靠,可連續除濕,常用在空氣溫度高,相對濕度50%以上的場合。
    1.2壓縮空氣除濕法(壓力升降法)
        通過空氣壓縮機對濕空氣加壓,當空氣相對濕度達到100%時,繼續加壓,則空氣中水蒸汽將以霧
    滴的狀態析出,再利用析附方法使其從空氣中分離。該方法常用在處理風量較小,直流式系統。
    1.3吸收式除濕
        利用吸濕劑蒸汽分壓力低、不易結晶、加熱后性能穩定、粘性小等特點進行除濕。吸濕劑一般用氧化鋰、三甘醇、氯化鋰、氯化鈣等溶液。此方法的特點是通過調整除濕劑濃度,可以精確控制處理后空氣的相對濕度;能連續除濕,即使在低溫下也可以達到良好的除濕效果;具有殺菌作用,一般適合于除濕量較大的系統。液體吸濕劑一個比較大缺點是具有腐蝕性,吸收液易被空氣帶走,為了克服這些缺點,衍生出了氯化鋰轉輪除濕機,它是一種將特制石棉紙卷成蜂窩狀圓筒紙芯作載體,將氯化鋰和保護加強劑浸漬在特制石棉紙載體上的干式除濕設備,保護加強劑(精制聚合鋁)不僅保護吸濕劑不被空氣帶走,同時可提高吸濕紙強度。
        氯化鋰轉輪單位體積吸濕面積大,除濕能力強,在低溫狀態下也可以獲得較好的除濕效果,這是由于溫度越低,氯化鋰所含的結晶水越多,同時,當溫度低于0℃時,吸濕紙不會結冰,仍能與周圍空氣進行較好的濕交換,所以很容易獲得低露點的干空氣。常溫時,吸濕劑的水蒸汽分壓低于空氣的水蒸汽分壓,所以能夠吸收空氣中的水分。水蒸汽被吸收后放出汽化潛熱,于是通過轉輪去濕機的空氣成為溫度升高濕度降低的空氣。為防止隨著吸濕劑水分的增多,吸濕能力降低,氯化鋰轉輪通過隔板分為吸濕區和再生區。用作再生的空氣經過濾后,再經加熱器加熱到120℃進入箱體再生區,隨著再生區吸濕紙芯溫度升高,其所含水分汽化,被熱空氣帶走排出室外。吸濕和再生可同時進行,故能保證獲得連續穩定的干燥空氣。氯化鋰轉輪除濕機應用范圍較廣,可以用在相對濕度10 %~30%的場合,它與冷凍除濕聯合使用,可獲得一40。C露點溫度的干燥空氣,可用于有低濕度要求的特殊場合。
    1.4吸附式除濕
        此方法是利用固體吸濕劑水蒸汽分壓小于濕空氣中水蒸汽分壓,來吸附空氣中的水分以達到除濕目的。吸濕劑主要有硅膠(fflSi02.nH20)、鋁膠,分子篩(合成沸石)以及活性炭。下面著重介紹硅膠轉輪和分子篩(合成沸石)轉輪的除濕特點。
        硅膠轉輪是將石英砂、硅石等材料采用浸漬方法,涂布在高強度無機纖維蜂窩狀轉輪上,經800℃高溫鍛燒,使載體表面形成金屬硅膠,蜂窩狀微孑L直徑為15~30Um,在毛細孑L作用下,硅膠吸附空氣中水分,達到除濕目的。硅膠轉輪單位體積吸濕面積比氯化鋰轉輪大,除濕能力更強,硅膠轉輪吸附水分達到飽和后的再生溫度為150℃左右,再生方法同氯化鋰轉輪類似。硅膠轉輪可以處理更低濕度的空氣,它與冷凍除濕聯合,可獲得露點溫度達- 50℃的干燥空氣。
        分子篩(合成沸石)是由鋁酸鈉,硅酸鈉采用化學方法合成,采用特殊工藝涂布在高強度無機纖維載體上,形成分子篩作用的吸附表面,其蜂窩狀孔徑僅為3~4mm,只有比微子L細小的分子才能通過微子L井在微子L內被吸附,分子篩在相對濕度極低的情況下也能達到很高的吸附量,并能避免用硅膠和活性鋁等吸附劑所產生的共吸附問題。分子篩為了脫附吸收的水分,再生溫度達350 0C左右,分子篩轉輪與冷凍方法聯合,可將空氣處理到達- 80 0CEi露點溫度。
        上述四種除濕方法,冷凍除濕造價、運行費用較低,而吸收式和吸附式除濕機造價、運行費較高;為了節能,對于低濕度除濕場合,常采用聯合除濕方法。
     
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