[发明专利]金属有机框架负载减焓固体吸附及热回收联合装置及应用

说明书

本发明公开了一种由卷纸形芯材制备而来的转轮型处理装置用芯体、一种包含该芯体的转轮型处理机、一种金属有机框架负载减焓固体吸附及热回收联合装置及应用方法，该卷纸形芯材包括裹卷成卷纸形的单面瓦楞状无机纤维纸，单面瓦楞状无机纤维纸包括楞面和底面，单面瓦楞状无机纤维纸楞面上设置有浆料涂覆层，浆料涂覆层上设置有硅脂涂覆层；裹卷后单面瓦楞状无机纤维纸的楞面背向裹卷卷心，单面瓦楞状无机纤维纸的瓦楞形状为三角形。该联合装置可用于室内空气除湿、有害气体消除和矿井内高含量瓦斯气体净化等，满足不同工况要求。

技术领域

本发明属于除湿技术领域，具体涉及金属有机框架负载减焓固体吸附及热回收联合装置及应用。

背景技术

随着经济和社会的快速发展，我们的现代生活和工业消耗了大量的能源用于冷却。在传统的冷却除湿中，露点以下的冷却空气用于去除显负荷和潜负荷，由于去除潜负荷的触发温度较低，造成了很大的能源浪费。因此，实现室内空调区域的温湿度独立控制是关键问题。需要注意的是，水分积累或不足都会给人带来不适，并对建筑材料造成损害。空气中相对湿度的大小不仅在改善人类的生活环境方面起到关键作用，还对工农业生产过程和科研设备的运作有相当重要的影响。

一些商用材料，如沸石和硅胶，已被纳入空调系统，但由于再生条件恶劣或工作负荷低，这些材料无法实现高性能除湿。MOF由于具有高水平的结构灵活性、超高孔隙率和温和的再生条件，使这些材料在基于吸附的应用中成为有前途的干燥剂。其中，除湿转轮在空调系统中得到了广泛应用，现有的除湿转轮一般分为两个区，即除湿区和再生区，通过除湿转轮的旋转，转芯中吸附材料反复经过除湿区和再生区，实现实际使用中的连续运行。

现有除湿转轮的工作区域大小固定，限制了不同环境的使用要求，造成了很大的能源浪费。由于MOF吸附能力强，因而在一定程度上能对空气中的有害物质进行吸附，因此转轮除湿对空气还具有一定的净化能力。为此，引入具有高含水率、动态吸附和温和再生条件的新型干燥剂MIL-101材料应用于固体吸附装置中有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供金属有机框架负载减焓固体吸附及热回收联合装置及应用。该金属有机框架负载减焓固体吸附及热回收联合装置包括转轮型处理机和转轮型热回收器，待处理流体通过转轮型处理机除湿后进入转轮型热回收器进行降温后直接送入室内，满足送风要求，室外空气经过转轮型热回收器对散热区内芯体进行降温，吸收了芯体热量的室外空气达到再生温度，直接用于转轮型处理机内芯体的再生，节约能耗。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种转轮型处理装置用芯体，其特征在于，所述转轮型处理装置用芯体由卷纸形芯材制备而来，所述卷纸形芯材包括裹卷成卷纸形的单面瓦楞状无机纤维纸，所述单面瓦楞状无机纤维纸包括楞面和底面，所述单面瓦楞状无机纤维纸楞面上设置有浆料涂覆层，所述浆料涂覆层上设置有硅脂涂覆层；

裹卷后单面瓦楞状无机纤维纸的楞面背向裹卷卷心；单面瓦楞状无机纤维纸的瓦楞形状为三角形。

上述的一种转轮型处理装置用芯体，其特征在于，所述浆料涂覆层中的浆料包括金属有机框架材料、硅溶胶和水；所述硅脂涂覆层中硅脂的质量为所述浆料质量的1倍～3倍；

由卷纸形芯材制备得到转轮型处理装置用芯体的方法包括沿卷纸形芯材半径或直径切割所述卷纸形芯材。

上述的一种转轮型处理装置用芯体，其特征在于，所述金属有机框架材料、硅溶胶和水的质量比为1:2:5；所述金属有机框架材料为MIL-101。

另一方面，本发明提供一种制备上述转轮型处理装置用芯体的方法，其特征在于，包括卷纸形芯材的制备方法，所述卷纸形芯材的制备方法包括：

步骤一、将金属有机框架材料、硅溶胶和水混合，研磨，得到浆料；

步骤二、用沾有所述浆料的刷子对单面瓦楞状无机纤维纸楞面进行刷涂，干燥，得到刷涂有浆料的无机纤维纸；