[发明专利]组合的热量和质量交换装置的热力学平衡

摘要

本申请涉及组合的热量和质量交换装置的热力学平衡。载气混合物被引导穿过组合的热量和质量传递装置(12，14)中的流体流动路径(16，18)，该装置可以在亚大气压下运行。使热量和质量通过以下方式从载气混合物传递或传递至载气混合物：与包括呈液体状态的可蒸发的组分的液体组合物相互作用以便经由蒸发或冷凝来实质性地改变载气混合物中的可蒸发的组分的含量。载气混合物的质量流率通过从流体流动路径中的至少一个中间位置抽提/注入(60，62，64)载气混合物来改变，和/或液体组合物的质量流率通过从流体流动路径中的至少一个中间位置抽提/注入液体组合物来改变。对载气混合物或液体组合物的流进行调节以降低平均局部焓夹点。

主权项

1.一种用于降低组合的热量和质量传递装置中的热力学不可逆性的方法，所述方法包括：将载气混合物的流引导穿过组合的热量和质量传递装置中的流体流动路径，所述组合的热量和质量传递装置在至少与环境大气压一样大的压力下运行；使热量和质量通过与包括呈液体状态的可蒸发的组分的液体组合物直接或间接相互作用从所述载气混合物传递或传递至所述载气混合物，以经由使所述可蒸发的组分从所述液体组合物中蒸发或经由使所述可蒸发的组分从所述载气混合物中冷凝来实质性地改变所述载气混合物中的所述可蒸发的组分的含量，从而产生载气混合物流，所述载气混合物流具有的所述可蒸发的组分的浓度不同于在热量和质量传递过程之前所述载气混合物中的所述可蒸发的组分的浓度；改变以下各项中的至少一项的质量流率：(a)所述载气混合物，所述改变通过从所述组合的热量和质量传递装置中的所述流体流动路径中的至少一个中间位置抽提或注入所述载气混合物进行；和(b)所述液体组合物，所述改变通过从所述热量和质量传递装置中的所述流体流动路径中的至少一个中间位置抽提或注入所述液体组合物进行；以及调节在所述组合的热量和质量传递装置中的所述载气混合物或所述液体组合物的流以降低所述装置中的平均局部焓夹点；其中焓夹点(Ψ)为在装置中的任何点处由于一个有限的装置大小所致的焓率的最小损失且由以下的方程来表征：其中是在装置具有无限的大小时的假定的干燥空气焓率，且其中Δh^*是由于装置具有有限的大小所致的干燥空气焓率。