[EMIM][DEP]水溶液除湿过程研究

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由于传统除湿溶液LiBr水溶液、三甘醇等存在诸多缺陷,限制了溶液除湿技术的进一步发展,因此寻找新型除湿溶液成为现今研究热点。离子液体[EMIM][DEP]水溶液因其特殊的物理化学性质,具备成为新型除湿溶液的潜质。为了研究离子液体[EMIM][DEP]水溶液除湿性能,本文从数值模拟和实验探究两个方面进行了研究。  首先应用有限差分法建立了逆流绝热除湿数学模型。然后本文自主设计搭建了一套溶液除湿实验系统,应用该实验系统探究了不同湿空气流量、溶液温度、溶液流量和溶液浓度等工况下[EMIM][DEP]水溶液的除湿能力以及验证数学模型。研究结果表明:增大湿空气流量、降低溶液温度、增大溶液流量和提高溶液浓度可以提高[EMIM][DEP]水溶液除湿量;通过实验值与模拟值对比和实验误差分析,证明数学模型合理。此外,本文还模拟了这几种工况下[EMIM][DEP]水溶液和湿空气之间的传质系数变化规律,从内部传质角度上解释除湿量随工况进口参数变化规律。  在此模型基础上,模拟多种工况条件下LiBr水溶液和[EMIM][DEP]水溶液的除湿量并进行对比分析。此外,还探究了变化除湿塔进口参数对两种除湿溶液除湿效果的影响。模拟结果表明:离子液体[EMIM][DEP]水溶液除湿量平均为LiBr水溶液的除湿量的60%~64%。改变湿空气进口温度对两种除湿溶液除湿效果均无影响,改变湿空气质量流量、湿空气进口湿度以及除湿溶液质量流量对两种除湿溶液除湿能力影响较显著。相比LiBr水溶液而言,[EMIM][DEP]水溶液除湿效果略有不足,但是因其具有无腐蚀,绿色环保,化学性质稳定等优势。因此,[EMIM][DEP]水溶液作为除湿溶液具有更好的应用前景,相关研究具有重要意义。  本文通过对离子液体[EMIM][DEP]水溶液除湿过程的数值模拟和实验研究,获得了不同工况下[EMIM][DEP]水溶液除湿性能的变化规律。为[EMIM][DEP]水溶液作为新型除湿溶液应用到工程实际中奠定了基础。
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