具有包含经加热空气的干燥腔室的干燥器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103203185A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103203185103203185A(43)申请公布日2013.07.17(21)申请号201310052408.9B01D71/82(2006.01)(22)申请日2008.01.22(30)优先权数据60/8816902007.01.20US60/9170372007.05.09US(62)分案原申请数据200880009211.42008.01.22(71)申请人戴斯分析公司地址美国佛罗里达州(72)发明人S.G.艾伦伯格B.约翰逊曹丽薇H.会T.唐雷迪(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人吕彩霞孟慧岚(51)Int.Cl.B01D61/36(2006.01)B01D63/06(2006.01)B01D63/08(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书40页说明书40页附图29页附图29页(54)发明名称具有包含经加热空气的干燥腔室的干燥器(57)摘要具有包含经加热空气的干燥腔室的干燥器，该干燥器包括：经构造以从所述经加热空气提取水并输出自其提取了水的经加热空气的一部分的真空辅助蒸发器，经构造以接收来自所述蒸发器的提取水并压缩该提取水以提高其温度的压缩机；和换热器。CN103203185ACN103285ACN103203185A权利要求书1/1页1.具有包含经加热空气的干燥腔室的干燥器，该干燥器包括：经构造以从所述经加热空气提取水并输出自其提取了水的经加热空气的一部分的真空辅助蒸发器，该蒸发器具有包括包含离聚聚合物域的无孔选择性传递膜的膜组合件，该膜对高偶极材料是可渗透的；经构造以接收来自所述蒸发器的提取水并压缩该提取水以提高其温度的压缩机；和换热器，其经构造以接收通过所述蒸发器自其提取了水的所述部分的经加热空气和来自所述压缩机的压缩的提取水，通过从该压缩的提取水将热能传递至所述部分的经加热空气来加热所述部分的经加热空气，并将该经加热空气返回到所述干燥器的干燥室。2CN103203185A说明书1/40页具有包含经加热空气的干燥腔室的干燥器[0001]本申请是于2009年9月21日进入中国的、发明名称为“通过膜的多相选择性物质传递”的PCT申请(国际申请日：2008年1月22日、国际申请号：PCT/US2008/051684；国家申请号：200880009211.4)的分案申请。[0002]相关申请的交叉引用[0003]该申请要求2007年1月20日提交的美国临时申请序号60/881,690和2007年5月9日提交的美国临时申请序号60/917,037的优先权。[0004]发明背景技术领域[0005]本发明总的说来涉及通过膜进行选择性物质传递的领域，并尤其可用于加热、通风和空调(HVAC)、气体处理、干燥、蒸馏、脱盐、流体分离和提纯。背景技术[0006]从含有特定偶极(例如高偶极)矩材料的材料获得所述特定偶极矩材料的所需浓度是众多应用中面临的常见间题。例如，脱盐是从含有液态水的材料即盐水(例如海水)获取几乎100％浓度的高偶极矩材料即液态水。而且，干燥是从含有液态水的材料(例如潮湿空气)获得几乎0％浓度的高偶极矩材料即液态水。[0007]类似地，众多其它应用与从含有一种或多种所选材料的材料获得所需浓度的所述一种或多种所选材料如溶解的离子、氧化物等有关。例如，来自烟道气的CO2提取物是从含有CO2的材料(即烟道气)获取几乎0％浓度的一种或多种所选材料(即CO2)。[0008]大部分的热能和电能被用于获得所需浓度的特定材料。因此，对用于得到此类浓度的有效系统和方法存在需求。效率上即使小的改善都可能带来大的能量节省。[0009]从盐水如微咸水、海水等获得饮用水的现有技术方法包括通过疏水性多孔膜蒸馏所述盐水。这些膜典型地由疏水性材料如PTFE或聚丙烯构造，所述疏水性材料已经成型为含有高密度极小孔的单独的高孔隙度的薄层。以此方式构造的膜通常称为微孔膜。[0010]微孔膜典型地在跨越所述膜由热产生的浓度差使得该膜第一侧上的液态水能够蒸发通过所述膜进入较冷环境(该较冷环境与所述膜的相对侧接触或邻接地靠近)中时使用。在所述膜第一侧上的液体界面处围绕所述孔的膜材料具有低的表面能且不会允许液体进入。相反，水的表面张力在进入这些孔的入口上形成弯液面或“桥”。水分子在该弯液面内从低熵的液态过渡到高熵的汽态。水蒸气扩散进入所述膜的本体并运输至该膜的其它面，在此处水蒸气同较低温度的液体接触并再冷凝。在这类膜中，在水中溶解的离子留置在覆盖液体界面处的孔的水弯液面内。[0011]这些膜在使用过程中经历若干失效机理。在弯液面处出现向水蒸气的转变，使得溶解的离子浓缩。溶解离子浓度最终提高到