[发明专利]纳米颗粒包覆的盐

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含内部部分和外部包覆层的颗粒，也涉及一种包含颗粒的装置。内部部分包含选自于盐和CaO的至少一种和外部涂层包括疏水性纳米颗粒。该装置适合用于进行吸收工艺。这种装置的实例包括但并不限于吸收式化学热泵。

背景技术

与包含二氧化硅的其他物质结合的盐是已知的。US5,753,345公开了一种用于湿气和有气味气体交换的吸附剂。将二氧化硅溶胶涂覆到片材上以得到吸附体。上述二氧化硅颗粒直径＜120A，表面具有大量的稳定的硅烷醇自由基，具有强大的结合能力。上述二氧化硅溶胶可选地包含湿气吸收剂，如锂盐、镁盐和钙盐。将上述二氧化硅溶胶涂料应用在片材或者层压板上，干燥以使其胶状化，然后将其紧密地固定在所述片材或者层压板上。

盐加之粘合剂的片剂也是已知的。US2006/0097223公开了一种使用固化的湿润剂组合物来控制相对湿度的装置。固化的湿润剂组合物用湿润的盐、水和载体制成。借助粘合剂，固化的湿润剂可能形成片剂，或者它也可能被包含在热成型的粘结材料中、小袋（sachet）内或者水可渗透的罐内。盐的实例包括CaCl₂、K₂CO₃、LiCl₂、NaCl和K₂SO₄。载体的实例包括硅胶。

化学热泵的操作原理是众所周知的。参见实例US5,440,889、US5,056,591、US4,993,239、US4,754,805以及US6,634,183。许多化学热泵包含至少一种作为活性物质的盐和至少一种液体。在US6,634,183中描述了一种基本位于网内的固相活性物质，然而溶液相能够通过该网。这份专利里进一步提供了在与热交换器和固态的活性物质接触时，使分离出的液态的或在溶液相中的活性物质通过的分散方式，如泵。

与在吸收工艺中使用盐溶液相关的缺点是容易发生腐蚀。腐蚀通常会导致不凝性气体的形成，主要是氢气(H₂)，或者甚至导致基于吸收工艺工作的机器的建材的破裂。腐蚀产生的气体减缓或者停止吸收工艺。和腐蚀相关的问题是必须把氢气从系统中排出。

在已知的吸收工艺中，腐蚀问题很难解决是因为通过例如添加不同的缓蚀剂，调节PH或者通过从昂贵的贵金属组中选择一种抗腐蚀材料只能部分地抑制腐蚀。

US2002/0043649描述了一种通过在热泵的氨/水工作液体中添加稀土金属盐来控制热泵中的腐蚀的尝试。在优选的实施方式中，稀土金属盐包含铈，并且在钢铁表面涂蜡以增强缓蚀效果。

尽管如今基于混合原理工作的和包含基体的化学热泵已被成功运用，参见PCT申请WO2007/139476和WO/2009/102271，但是长期稳定性仍然有待改进。有时，基体内的盐的液体迁移可能会在很长一段时间内发生。这种盐迁移引起基体内的盐浓度不均匀，导致机器性能下降。另外，在这样的机器中，盐也会随着气流迁移到液滴中，从而慢慢地污染冷凝器/蒸发器。这会负面地影响热泵的性能。因此，对于长期稳定性还有改进的空间。

然而关于基于混合原理工作的包含基体的化学热泵的另一个问题是基体材料本身可能是一种易腐蚀材料。基体的腐蚀可能导致与一般的腐蚀相关的问题例如腐蚀产生的气体的释放，但是其也可能导致一个有害的副作用即基体的降解。

在基于混合原理工作的包含基体的化学热泵中，由于盐的水溶液阻塞基体内的气体通道，所以气体在充入（charging）和释放（discharging）过程中的气体输送减少。需要缓解或者消除这个问题。

在基于混合原理工作的包含基体的化学热泵中，基体内的气体通道的体积随着基体吸收的液体的量变化，这种变化可能产生有害的作用。需要缓解或者甚至消除这个问题。

在基于混合原理工作的包含基体的或者根据降膜原理工作的化学热泵中，在气相和盐之间具有大的表面接触通常有益于获得好的性能。这在充入和释放过程中都是有效的。因此，需要增加基于混合原理工作的化学热泵中的气相和盐之间的接触面积。在目前的基于混合原理工作的化学热泵中，在表面面积方面还有改善的空间。