[发明专利]一种调节气流含湿量或相对湿度的分流式气流处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及气流湿度调节和污染气体控制技术领域，尤其是涉及一种调节气流含湿量或相对湿度的分流式气流处理方法。

背景技术

气流湿度调节是指除去气流中所含的一定量水分以控制气流的含湿量或降低气流相对湿度从而满足后续的工艺或环境对气流含水量的要求的工艺过程。

现代工业生产中，很多情况下各类工艺所使用或处理气流对其含水量有一定的要求，当气流中的含水量过高或相对湿度较大时，易出现结露等现象，影响生产或处理过程的正常操作条件、造成金属材料电化学腐蚀或影响产品品质等不良后果；其中工业生产中的气动阀门、化工、医药产品包装线的保护气、自动化仪表生产等过程对气体湿度的要求都很高，必须严格控制气流中的含水量才能满足要求。而对于部分生产行业，如印刷行业(相对湿度要求45％)、光学仪器生产(相对湿度要求45％-55％)、纸类行业(相对湿度要求55％-60％)和皮革行业(相对湿度要求45％-50％)等，对于气流含湿量有一定的要求并不是很苛刻。此外在环境保护污染气体控制的有机气体吸附净化工艺中，污染气流的相对湿度对于污染物的吸附容量也存在一定的影响，相对湿度小于50％时，对吸附容量影响不大，但相对湿度大于80％时，很多物质的的吸附容量下降40％以上，因此，以比较小的代价对待处理气流进行湿度控制具有重要的意义。

常用的气体除湿工艺有冷却冷凝除湿，吸附除湿，吸收除湿，膜分离技术等。目前对于大气量气流的常用除湿方法以冷却冷凝除湿，吸附除湿为主，且采用的是将全部待处理气体通入除湿系统中进行除湿的方法，该方法可以实现对气体湿度的深度调节，但应用于大气流量，除湿要求不高的场合时，存在设备投入大，运行能耗高等问题，如对于5万m³/h，35℃相对湿度70％的气流，如果需将其相对湿度降低到55％以下的话，每公斤干载气需除水6.2克，全部气流通过除湿设备的话仅设备风机的动力损失就需要17kw以上，且排放的气流尽管绝对湿度得到了降低，但相对湿度仍接近100％，直接进入后续工艺仍然存在冷凝结露等问题，还需升温后才能满足对气流相对湿度的要求。同样，如设定的处理后排气相对湿度只要求控制在50％左右而不需要控制到30％以下时，采用吸附除湿方法进行全气流脱水处理后所排放气流的含湿量大多数情况下远低于设定的湿度值，从而大大增加了气体设备投资和运行费用。因此，对于一些气流量较大，去湿要求不高的气体湿度调节场合，迫切需要一些投资运行费用较低的调节气流含湿量方法的出现。

发明内容

本发明的目的就是为了在气体湿度调节要求不是非常苛刻的工况条件下，克服常规的不分流式气体除湿技术所带来的设备投入成本大，能耗高或吸附剂用量大等问题而提出一种调节气流含湿量或相对湿度的分流式气流处理方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种调节气流含湿量或相对湿度的分流式气流处理方法，将总气流按一定比例分流成第一股气流与第二股气流，第一股气流通过除湿装置去除所含的水分，第二股气流从旁路引到除湿装置的出气口端，与进入除湿装置除湿处理后的第一股气流混合，从而使总气流的含湿量或相对湿度得到调节。

第一股气流占总气流的体积分数为0.1～0.9。

第一股气流及第二股气流的流量通过管道上的气体流量控制阀与气体流量计控制。

所述的除湿装置对第一股气流的除湿方式包括冷凝除湿法或吸附除湿法。

将总气流分流成第一股气流与第二股气流是采用调节阀或辅助风机实现的。

第二股气流与经过除湿处理的第一股气流混合的方式为静态混合或动态混合。

通过含湿量传感器对经过除湿处理前后的总气流的含湿量进行检测，通过检测结果对总气流的分流比例和除湿装置的操作参数进行自动调节。

当除湿装置对第一股气流采用冷凝除湿法进行处理时，所述的除湿装置为冷凝除湿器，该冷凝除湿器的冷凝温度为7～25℃。

当除湿装置对第一股气流采用吸附除湿法进行处理时，所述的除湿装置为吸附除湿器，该吸附除湿器中吸附床层采用的吸附剂包括分子筛、氧化铝或硅胶，所述的吸附床层的高度为0.2～1.2m，吸附周期为2～24h。

通过阀门和流量计控制进入除湿装置中的第一股气流的流量，根据进入除湿装置中的第一股气流占总气流的体积百分数，可设计计算出除湿器的参数，如采用冷凝除湿，即确定出冷凝温度、制冷剂用量、换热面积和通风动力等；如采用吸附除湿，即确定出所用吸附床的面积、床层厚度和吸附周期及通风动力等。