[发明专利]一种高导热复合支撑液膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于空气除湿与热湿回收领域，具体涉及一种高导热复合支撑液膜及其制备方法。

背景技术

目前，由于人们越来越重视室内空气的质量，并寻求一种可以使空气除湿与热湿回收过 程连续进行，无腐蚀问题，无须阀门切换，无运动部件，系统可靠性高，易维护，能耗小， 维护费用低等的除湿与热湿回收方法。而这正是膜法除湿与热湿回收与传统除湿与热湿回收 方法相比所具有优点。

传统的空气除湿方法包括冷却法除湿、固体吸附剂除湿和液体吸湿剂除湿。冷却法除湿 是将湿空气冷却到露点温度以下，使空气中的水蒸气冷凝后从空气中脱除。冷却法除湿不能 达到很低的露点，它需要消耗大量的能量来冷却空气，使水蒸气冷凝并带走冷凝产生的热量。 固体吸附剂除湿是利用某些固体吸附剂吸湿的方法来进行除湿，如硅胶、氧化铝、氯化钙等 对水蒸气有强烈的吸附作用，当湿空气流过这些吸湿剂堆积而成的填充床时，空气中的水蒸 气就被脱除，达到除湿的目的。固体吸附剂除湿的最大缺点是这些固体吸附剂再生困难，而 且吸湿除湿装置一般都很复杂，设备的体积比较庞大，造价也高，这些原因使它们的应用受 到了一定的限制。液体吸湿剂除湿是利用某些具有吸湿性的溶液来吸收空气中的水分而达到 除湿目的。液体除湿再生容易，缺点是处理空气与液体吸湿剂直接接触，易引起空气夹带吸 湿剂，进一步引起管道和设备的腐蚀。

空气的热湿回收实际上是新风的全热回收，即在新风风道与室内排风风道之间安装一全 热交换器，夏天室外新风往往湿且热，而室内排风干且凉，新风与排风在全热交换器内交换 热量与水分后新风能达到接近于室内空气的状态，节约了新风除湿制冷所需负荷；冬天新风 干且冷，而室内排风暖且湿润，经过全热交换器后，新风变暖变湿，也达到接近于室内空气 的状态，节约加热加湿耗能，同样节约新风负荷。由于新风负荷要占到空调负荷的20％～40％， 所以使用新风全热回收对建筑节能的意义是非常重大的。有研究表明，采用新风全热回收加 冷却吊顶系统，比传统全空气空调系统全年节约一次能源20％以上。简单的传统风机盘管系 统加上全热回收器后，也能节能9％。

传统的空气热湿回收方法包括金属壁换热器、热管、热回收转轮等。其中金属壁换热器 和热管只能回收显热，不能回收潜热，虽然技术比较成熟，但能量回收能力有限，目前全热 回收技术国际上采用的是全热转轮(Energywheel)，也有人尝试采用以纸为交换媒介的换热器。 这两种技术的优点是可以同时回收显热和一部分潜热，提高了回收效率，但是，转轮造价很 高，且含有运动部件，可靠性差，新风和排风容易相互掺杂，而采用纸为媒介的热湿回收器 不仅回收效率低，而且容易发生新风和排风之间的混合和泄漏，更为致命的是在冬天运行时， 凝结水对纸具有破坏性，这些缺点都限制了它们的发展。

随着膜技术的发展，利用膜进行空气除湿与热湿回收的技术也日渐引起人们的重视。用 于空气除湿与热湿回收的膜一般是亲水性膜，膜的种类可以是有机膜、无机膜和液膜。

2003年5月22日公告的专利号为WO03041844的美国专利说明书提出采用透湿膜对空 气进行除湿，这种透湿膜具有很高的选择透过性，当含有水蒸汽的空气以对流或逆流的方式 通过该蒸汽膜时，水蒸汽将会透过该膜，实现除湿。1999年4月6日公告的专利号为JP11090194 的日本专利说明书提出采用聚醚酰亚胺膜对空气进行除湿，该聚醚酰亚胺除湿膜是一种中空 纤维膜，该中空纤维膜是由聚醚、酰亚胺-聚醚酰亚胺、酰亚胺混合而成，该膜的内表面涂上 一层聚乙烯吡咯烷酮或涂一层保湿剂，该膜能够有效地抑制空穴的形成，并且能够提高耐久 力，1997年1月15日公告的CN2245205Y的中国实用新型专利说明书提出采用热交换薄膜 换热器进行空气的除湿与热湿回收，热交换薄膜的材料可采用金属或非金属材料(如塑料薄 膜)，但这种换热器只能回收显热部分，不能进行全热回收。

由于溶质在液体中的扩散系数(10^-6～10^-5cm²/s)比在固体中的扩散系数(<10^-8cm²/s)高几个 数量级，所以通过液膜的渗透速率远高于固体膜。正因为如此，用液膜对空气进行除湿与热 湿回收具有无机膜和有机膜所不具有的优点，如速度快，效率高，成本低，选择效果好，易 于操作管理等。