吸湿脱水法制造技术

一种能够利用干燥的空气间接脱水方法。其过程为先利用大气中存在的干燥空气将吸湿介质干燥，然后根据需要将吸湿介质储存起来，接着将干燥的吸湿介质与待脱水物质放入密封容器中，让干燥的吸湿介质来对物质进行脱水。它可以利用吸湿介质来利用干燥的空气将物质进行脱水，因此是一种无污染的物质干燥方式。同时由于其可方便的储存，因此可保证生产的连续进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新的脱水方法，尤其是利用大气热能来对物质进行脱水。
技术介绍
在木材学、木材干燥学和小气象学的基础上，本人提出了吸湿脱水理论。 1、物质的吸湿性 吸湿性是指物质由空气中吸收水分或蒸发水分的性能。物质具有吸湿性的原因有两个一个是物质中存在微毛细管，另一个为物质中存在具有吸湿性的基团或其它具有吸湿性的化学成分。实验证明许多物质都具有吸湿性，如木材，木质材料，草本材料，砂堆，土壤等。 具有吸湿性的物质，其内所含水分的数量是随空气状态的变化而变化的。物质内的微毛细管系统从湿空气中吸收水分，这种现象叫做吸湿或吸收。水分从微毛细管系统排往空气的现象叫解吸。 物质的吸湿和解吸是可逆的，在进行过程中，既存在水蒸汽分子碰撞物质界面而被吸取——吸湿，同时也有一部分被吸取的水蒸汽分子脱离物质向空气中散发——解吸。此二相反过程同时进行的速度可相等也可不等。如物质是绝干的，在过程开始开始时，单位时间内物质自空气中吸取水蒸汽分子的数目远远大于由物质表面向空气中蒸发的水分子数目。如物质是湿润的，情况就会不同，即物质自空气中吸着的水分少于物质向空气中蒸发的分子数。随着过程的继续进行，物质的吸湿速度与解吸速度将趋于相等而达到平衡状态，即吸湿平衡。达到平衡后，此二过程仍以相等速度继续进行，这种状态只有在空气条件不发生变化的条件下才能维持。物质的吸湿速度与解吸速度达到平衡时的木材含水率，称为平衡含水率。物质的平衡含水率是温度和湿度的函数，随温度的升高而降低，随相对湿度的升高而升高。 2、自然大气条件下物质的含水情况 在太阳照射下，距地面一定高度的范围内的空气具有较低的空气相对湿度。在正午附近的几个小时里时，地面附近空气的相对湿度一般在40％以下。在此状态下具有吸湿性物质的含水率较低，如在此种空气状态下木材的平衡含水率在8％左右，有时甚至低于6％。 3、材料与介质的湿转移，稳定及不稳定湿交换 湿交换的最普通情况是空气下的自由水面的蒸发。与水分表面直接接触的空气层，通常为水汽所饱含，空气层的水蒸汽分压大于周围空气的水蒸汽分压，结果产生蒸汽扩散。自由水面的水分蒸发速度，通常用所谓道尔公式来计算 i＝B(p-pn) 式中p及pn——材料表面和空气内的水蒸汽分压 B——蒸发系数。 在向空气蒸发水分的吸湿性材料的表面，相对湿度可以小于1，但它总是大于周围空气的相对湿度。材料表面的水蒸汽分压与材料表面的含水率有关，因此吸湿物体表面的湿交换的速度，可用下式计算 i＝a′ρ0(un-up) 式中un——材料表面含水率； up——与周围介质相适应的平衡含水率； a′——换水系数，因次为m/h。 稳定湿交换是物体的含水率场不随时间而改变，例如当温度不变是由一种状态的气体介质通过吸湿材料的间壁向另一种状态的介质的水分转移过程。 稳定湿交换的水流量，按下式计算 式中upo1及upo2——与间壁两边介质状态相适应的平衡含水率。 不稳定湿交换表示物体的含水率场随着时间和空间而变化，例如吸湿材料在空气中的干燥过程。不稳定湿交换时物体任意一点的含水率的交化，用下列微分方程式表示 式中u——含水率 τ——时间 a′——导水系数； x，y，z——物体上某一点的坐标。 根据湿交换原理，若将具有吸湿性的干燥物质与潮湿的待干物质放在一个封闭的系统中后，则潮湿的吸湿物质中的水分会向干燥的吸湿物质中转移，直至吸湿介质达到新的平衡含水率为止。实验证明将湿的木材放在干燥的砂堆中后，木材中的水分会一直降低，直至木材和砂堆均达到新的平衡含水率为止。 根据湿交换原理，若将具有吸湿性的干燥物质与溶液放在同一个密封系统中后，则溶液中的水分会通过封闭系统中的空气向干燥的吸湿物质转移，直至吸湿物质达到新的平衡含水率为止。 这里我将干燥的吸湿物质称为吸湿介质。把通过利用干燥的吸湿介质来使其它物质(包括固态物质和溶液)失去水分的过程，叫做吸湿脱水。
技术实现思路
本专利技术所采用的吸湿方法为 1、吸湿介质的干燥 先把吸湿介质放置于干燥的空气环境中，根据吸湿介质与空气状态的关系，让干燥的大气将吸湿介质干燥到与空气环境相适应的平衡含水率附近为止。 2、吸湿介质的储存 因为干燥的空气存在的时间是有限的，为了让吸湿干燥过程持续进行，需要将一部分干燥介质先储存起来再利用。干燥的吸湿介质可放入密封系统中进行储存，只要让干燥的吸湿介质与湿空气和水相隔离就可以了。 3、用吸湿介质进行物质脱水的方法 若待干燥物质的存在形式为固态，最好将待干燥物质和干燥的吸湿介质相混合放入封闭的容器中。则根据湿交换原理，待干燥物质中的水分会转移到干燥的吸湿介质中去，而达到物质干燥的目的。 若待干物质的存在形式为液体，则需将待干燥物质和干燥的吸湿介质以分开的形式放入封闭的容器中。则根据湿交换原理，溶液中的水分会通过容器中的空气转移给干燥的吸湿介质中，而达到溶液浓缩的目的。 本专利技术的有益效果为，可间接的利用大气环境来对物质进行脱水。由于干燥介质的便于储存，因此可保证生产过程长时间的持续进行。 四附图说明 附图1脱水对象为溶液的吸湿脱水简图 图中1表示蒸发容器；2表示吸湿介质；3表示盛待浓缩溶液的小容器；4表示待浓缩溶液；5表示小容器的盖子；6表示蒸发容器的门。 五具体实施例方式 1、吸湿介质的大气干燥 吸湿介质的大气干燥有两种形式一种为在太阳照射的大气环境下干燥吸湿介质；另一种为在非太阳照射的大气环境下干燥吸湿介质。 在太阳照射下的大气环境中干燥物质时，由于大气环境的相对湿度非常低，可以将吸湿介质干燥到含水非常低的状态。在非太阳照射的大气环境下，干燥吸湿物质时，由于大气环境的相对湿度不是很高，吸湿介质有时不能将固态物质干燥到要求的含水率。吸湿介质的实施方法为先将地面上放一层薄的塑料薄膜或者其它不透水、透气得薄膜以将吸湿介质与地面相隔开，防止在干燥过程中地面中的水分扩散到吸湿介质中(若地面不透气，则不需要隔离薄膜)。然后将吸湿介质铺放在薄膜上，注意铺放的厚度不要太厚，最好在2MM以内，以便让吸收介质中的水分快速的扩散到空气中。当吸湿介质干燥一段时间后，将达到干燥要求的吸湿介质收起来，以便储存和使用。 2、干燥吸湿介质的储存 先将干燥的吸湿介质放入不透气、水的袋子中，然后将袋子口扎紧即可。也可将吸湿介质装入密闭的容器中，让吸湿介质即接触不到水，也接触不到湿空气。待到需要使用时，再将袋子和容器中干燥的吸湿介质取出。 2、用吸湿介质对物质进行脱水 若待脱水物质的存在形式为固态，先打开干燥容器的门，将吸湿介质和特干燥物质放入容器中，使待干物质和吸湿介质保持相互接触。然后将干燥器的门关上，让干燥器和外面的空气相隔离，以防止潮湿的空气进入到干燥器中。当干燥器中的吸湿介质将待干物质干燥到一定程度后，打开干燥容器，将干燥物质取出。若物质没达到干燥要求，则多进行几次如上过程，直至物质干燥到要求的状态为止。 若待干物质的存在形式为液体，在附图1所示的例子中，先将待浓缩的液体倒入蒸发器中的未盖盖子小容器中，然后给小容器盖上盖子，接着将小容器放入蒸发器中，再将吸湿介质倒入蒸发器中，注意加入高度不应超过小容器的高度，以防止吸湿物质在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物质脱水法，主要由具有吸湿性的吸湿介质、封闭的容器和待脱水物质组成。其特征是：先利用干燥的大气将吸湿介质干燥，根据需要将干燥的吸湿介质储存起来，接着将干燥的吸湿介质与待脱水物质放入封闭的容器中，让吸湿介质干燥对湿物质进行脱水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅成波，
申请(专利权)人：梅成波，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]