專利名稱：吸濕脫水法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新的脫水方法，尤其是利用大氣熱能來對物質進行脫水。
背景技術：
在木材學、木材干燥學和小氣象學的基礎上，本人提出了吸濕脫水理論。
1、物質的吸濕性 吸濕性是指物質由空氣中吸收水分或蒸發(fā)水分的性能。物質具有吸濕性的原因有兩個一個是物質中存在微毛細管，另一個為物質中存在具有吸濕性的基團或其它具有吸濕性的化學成分。實驗證明許多物質都具有吸濕性，如木材，木質材料，草本材料，砂堆，土壤等。
具有吸濕性的物質，其內所含水分的數(shù)量是隨空氣狀態(tài)的變化而變化的。物質內的微毛細管系統(tǒng)從濕空氣中吸收水分，這種現(xiàn)象叫做吸濕或吸收。水分從微毛細管系統(tǒng)排往空氣的現(xiàn)象叫解吸。
物質的吸濕和解吸是可逆的，在進行過程中，既存在水蒸汽分子碰撞物質界面而被吸取——吸濕，同時也有一部分被吸取的水蒸汽分子脫離物質向空氣中散發(fā)——解吸。此二相反過程同時進行的速度可相等也可不等。如物質是絕干的，在過程開始開始時，單位時間內物質自空氣中吸取水蒸汽分子的數(shù)目遠遠大于由物質表面向空氣中蒸發(fā)的水分子數(shù)目。如物質是濕潤的，情況就會不同，即物質自空氣中吸著的水分少于物質向空氣中蒸發(fā)的分子數(shù)。隨著過程的繼續(xù)進行，物質的吸濕速度與解吸速度將趨于相等而達到平衡狀態(tài)，即吸濕平衡。達到平衡后，此二過程仍以相等速度繼續(xù)進行，這種狀態(tài)只有在空氣條件不發(fā)生變化的條件下才能維持。物質的吸濕速度與解吸速度達到平衡時的木材含水率，稱為平衡含水率。物質的平衡含水率是溫度和濕度的函數(shù)，隨溫度的升高而降低，隨相對濕度的升高而升高。
2、自然大氣條件下物質的含水情況 在太陽照射下，距地面一定高度的范圍內的空氣具有較低的空氣相對濕度。在正午附近的幾個小時里時，地面附近空氣的相對濕度一般在40％以下。在此狀態(tài)下具有吸濕性物質的含水率較低，如在此種空氣狀態(tài)下木材的平衡含水率在8％左右，有時甚至低于6％。
3、材料與介質的濕轉移，穩(wěn)定及不穩(wěn)定濕交換 濕交換的最普通情況是空氣下的自由水面的蒸發(fā)。與水分表面直接接觸的空氣層，通常為水汽所飽含，空氣層的水蒸汽分壓大于周圍空氣的水蒸汽分壓，結果產(chǎn)生蒸汽擴散。自由水面的水分蒸發(fā)速度，通常用所謂道爾公式來計算 i＝B(p-pn)[kg/(m2·h)] 式中p及pn——材料表面和空氣內的水蒸汽分壓 B——蒸發(fā)系數(shù)。
在向空氣蒸發(fā)水分的吸濕性材料的表面，相對濕度可以小于1，但它總是大于周圍空氣的相對濕度。材料表面的水蒸汽分壓與材料表面的含水率有關，因此吸濕物體表面的濕交換的速度，可用下式計算 i＝a′ρ0(un-up) 式中un——材料表面含水率； up——與周圍介質相適應的平衡含水率； a′——換水系數(shù)，因次為m/h。
穩(wěn)定濕交換是物體的含水率場不隨時間而改變，例如當溫度不變是由一種狀態(tài)的氣體介質通過吸濕材料的間壁向另一種狀態(tài)的介質的水分轉移過程。
穩(wěn)定濕交換的水流量，按下式計算 式中upo1及upo2——與間壁兩邊介質狀態(tài)相適應的平衡含水率。
不穩(wěn)定濕交換表示物體的含水率場隨著時間和空間而變化，例如吸濕材料在空氣中的干燥過程。不穩(wěn)定濕交換時物體任意一點的含水率的交化，用下列微分方程式表示 式中u——含水率 τ——時間 a′——導水系數(shù)； x，y，z——物體上某一點的坐標。
根據(jù)濕交換原理，若將具有吸濕性的干燥物質與潮濕的待干物質放在一個封閉的系統(tǒng)中后，則潮濕的吸濕物質中的水分會向干燥的吸濕物質中轉移，直至吸濕介質達到新的平衡含水率為止。實驗證明將濕的木材放在干燥的砂堆中后，木材中的水分會一直降低，直至木材和砂堆均達到新的平衡含水率為止。
根據(jù)濕交換原理，若將具有吸濕性的干燥物質與溶液放在同一個密封系統(tǒng)中后，則溶液中的水分會通過封閉系統(tǒng)中的空氣向干燥的吸濕物質轉移，直至吸濕物質達到新的平衡含水率為止。
這里我將干燥的吸濕物質稱為吸濕介質。把通過利用干燥的吸濕介質來使其它物質(包括固態(tài)物質和溶液)失去水分的過程，叫做吸濕脫水。

發(fā)明內容
本發(fā)明所采用的吸濕方法為 1、吸濕介質的干燥 先把吸濕介質放置于干燥的空氣環(huán)境中，根據(jù)吸濕介質與空氣狀態(tài)的關系，讓干燥的大氣將吸濕介質干燥到與空氣環(huán)境相適應的平衡含水率附近為止。
2、吸濕介質的儲存 因為干燥的空氣存在的時間是有限的，為了讓吸濕干燥過程持續(xù)進行，需要將一部分干燥介質先儲存起來再利用。干燥的吸濕介質可放入密封系統(tǒng)中進行儲存，只要讓干燥的吸濕介質與濕空氣和水相隔離就可以了。
3、用吸濕介質進行物質脫水的方法 若待干燥物質的存在形式為固態(tài)，最好將待干燥物質和干燥的吸濕介質相混合放入封閉的容器中。則根據(jù)濕交換原理，待干燥物質中的水分會轉移到干燥的吸濕介質中去，而達到物質干燥的目的。
若待干物質的存在形式為液體，則需將待干燥物質和干燥的吸濕介質以分開的形式放入封閉的容器中。則根據(jù)濕交換原理，溶液中的水分會通過容器中的空氣轉移給干燥的吸濕介質中，而達到溶液濃縮的目的。
本發(fā)明的有益效果為，可間接的利用大氣環(huán)境來對物質進行脫水。由于干燥介質的便于儲存，因此可保證生產(chǎn)過程長時間的持續(xù)進行。
四

附圖1脫水對象為溶液的吸濕脫水簡圖 圖中1表示蒸發(fā)容器；2表示吸濕介質；3表示盛待濃縮溶液的小容器；4表示待濃縮溶液；5表示小容器的蓋子；6表示蒸發(fā)容器的門。
五具體實施例方式 1、吸濕介質的大氣干燥 吸濕介質的大氣干燥有兩種形式一種為在太陽照射的大氣環(huán)境下干燥吸濕介質；另一種為在非太陽照射的大氣環(huán)境下干燥吸濕介質。
在太陽照射下的大氣環(huán)境中干燥物質時，由于大氣環(huán)境的相對濕度非常低，可以將吸濕介質干燥到含水非常低的狀態(tài)。在非太陽照射的大氣環(huán)境下，干燥吸濕物質時，由于大氣環(huán)境的相對濕度不是很高，吸濕介質有時不能將固態(tài)物質干燥到要求的含水率。吸濕介質的實施方法為先將地面上放一層薄的塑料薄膜或者其它不透水、透氣得薄膜以將吸濕介質與地面相隔開，防止在干燥過程中地面中的水分擴散到吸濕介質中(若地面不透氣，則不需要隔離薄膜)。然后將吸濕介質鋪放在薄膜上，注意鋪放的厚度不要太厚，最好在2MM以內，以便讓吸收介質中的水分快速的擴散到空氣中。當吸濕介質干燥一段時間后，將達到干燥要求的吸濕介質收起來，以便儲存和使用。
2、干燥吸濕介質的儲存 先將干燥的吸濕介質放入不透氣、水的袋子中，然后將袋子口扎緊即可。也可將吸濕介質裝入密閉的容器中，讓吸濕介質即接觸不到水，也接觸不到濕空氣。待到需要使用時，再將袋子和容器中干燥的吸濕介質取出。
2、用吸濕介質對物質進行脫水 若待脫水物質的存在形式為固態(tài)，先打開干燥容器的門，將吸濕介質和特干燥物質放入容器中，使待干物質和吸濕介質保持相互接觸。然后將干燥器的門關上，讓干燥器和外面的空氣相隔離，以防止潮濕的空氣進入到干燥器中。當干燥器中的吸濕介質將待干物質干燥到一定程度后，打開干燥容器，將干燥物質取出。若物質沒達到干燥要求，則多進行幾次如上過程，直至物質干燥到要求的狀態(tài)為止。
若待干物質的存在形式為液體，在附圖1所示的例子中，先將待濃縮的液體倒入蒸發(fā)器中的未蓋蓋子小容器中，然后給小容器蓋上蓋子，接著將小容器放入蒸發(fā)器中，再將吸濕介質倒入蒸發(fā)器中，注意加入高度不應超過小容器的高度，以防止吸濕物質在后面的過程中落到待濃縮的溶液中去了。之后將小容器上的蓋子打開，讓小容器保持與蒸發(fā)器中的空氣相接觸。最后將蒸發(fā)器的門關上，使蒸發(fā)脫水在封閉的環(huán)境中進行。當干燥的吸濕介質變濕至接近平衡含水率時，將蒸發(fā)器的門打開，取出待濃縮的溶液。若溶液還需脫水，則繼續(xù)上述的過程直至將溶液脫水到要求的地步為止。
權利要求
1.一種物質脫水法，主要由具有吸濕性的吸濕介質、封閉的容器和待脫水物質組成。其特征是先利用干燥的大氣將吸濕介質干燥，根據(jù)需要將干燥的吸濕介質儲存起來，接著將干燥的吸濕介質與待脫水物質放入封閉的容器中，讓吸濕介質干燥對濕物質進行脫水。
2.根據(jù)權利1所述的吸濕介質的干燥，其特征為利用吸濕介質與空氣狀態(tài)的關系，將吸濕介質鋪放在不透水的物質或不透水的地面上，利用大氣環(huán)境中存在的干燥空氣將吸濕介質干燥。
3.根據(jù)權利1所述的吸濕介質的儲存，其特征為將干燥的吸濕介質放入封閉的袋子和容器中，讓其與濕空氣和水相隔離。
4.根據(jù)權利1所述的吸濕干燥，其特征為根據(jù)濕交換原理，利用干燥的吸濕介質對濕物質進行脫水。
全文摘要
一種能夠利用干燥的空氣間接脫水方法。其過程為先利用大氣中存在的干燥空氣將吸濕介質干燥，然后根據(jù)需要將吸濕介質儲存起來，接著將干燥的吸濕介質與待脫水物質放入密封容器中，讓干燥的吸濕介質來對物質進行脫水。它可以利用吸濕介質來利用干燥的空氣將物質進行脫水，因此是一種無污染的物質干燥方式。同時由于其可方便的儲存，因此可保證生產(chǎn)的連續(xù)進行。
文檔編號F26B5/00GK101105362SQ20061002882
公開日2008年1月16日 申請日期2006年7月11日 優(yōu)先權日2006年7月11日
發(fā)明者梅成波 申請人:梅成波