552 热敏物料低能耗干燥装置-吸湿溶液

理想吸湿溶液

基于膜蒸馏和吸湿溶液的低能耗热敏物料干燥装置中，理想的吸湿溶液是低温下吸湿能力强，高温下吸湿能力弱。

但实际的吸湿溶液通常在低温和高温时均有较强的吸湿能力，要获得理想吸湿溶液的特性，需要在吸湿材料分子层面进行全新的设计。

目前常用的吸湿溶液有溴化锂水溶液、氯化锂水溶液、氯化钙水溶液、以及有机溶液、混合溶液等。

不同的吸湿溶液对装置的能耗特性有一定影响，第550篇中基于溴化锂水溶液进行了能耗计算，本篇改用氯化锂水溶液作为吸湿溶液进行简要计算对比。

氯化锂溶液型装置

膜蒸馏浓缩吸湿溶液型热敏物料低能耗干燥原理图如下（更详细内容请参见第549、第550篇）。

当装置中物料干燥温度、吸湿溶液出预热器温度、出膜组件温度与溴化锂型相近时，采用氯化锂溶液时装置的运行参数如下图。

图中干燥室内氯化锂溶液浓度取0.285，溶液进预热器50℃，出预热器/进加热器95℃，出加热器/进膜组件113.6℃；预热器与加热器负荷比约为：

C_PH=(95-50)/(113.6-95)=2.42

膜蒸馏组件从溶液中除去1.0kg水分时加热器消耗的能量为：

q_H=2475/(2.42+1.0)=724kJ=0.20kWh

装置干燥物料的除湿能源比为：

SMER_N=1.0kg/0.20kWh=5.0kg/kWh

比采用溴化锂溶液时提高约：

(5.0-4.7)/4.7=6.4%

实际选用吸湿溶液时除考虑能耗因素外，还需考虑溶液费用、溶液与其他部件材料的相容性、环境友好性、安全性等多方面。