[0040] 下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0041] 以下案例中:
[0042] 所用的类沸石分子筛均为FAPO-34(铁铝磷酸盐,平均孔径为1.8nm);可购自三菱化学控股株式会社。
[0043] 纳米银粉的粒径为60-80nm。
[0044] 本发明中,没有明确告知的均为在室温下进行。
[0045] 实施例1、纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿换热器的制备,依次进行以下步骤:
[0046] 1)、配制酸化粘结剂溶液:
[0047] 将体积分数90%水、5%乙醇、5%丙基三甲氧基硅烷混合均匀,得粘结剂溶液;
[0048] 在粘结剂溶液中滴入醋酸,调节pH=4,并在约25℃的室温下磁力搅拌4h,得酸化粘结剂溶液;
[0049] 将上述酸化粘结剂溶液按照需要分成2份,分别在下述步骤2)和3)中被使用;
[0050] 2)、在20ml的酸化粘结剂溶液中分别加入1g的纳米银粉和50g的类沸石分子筛,经搅拌(搅拌时间约为15分钟)、超声(超声处理时间约为15分钟)、再次搅拌(搅拌时间约为15分钟);从而实现均匀混合,得复合悬浊液;
[0051] 纳米银粉:类沸石分子筛=1:50的质量比;
[0052] 3)、先将翅片管换热器进行常规的去油、脱脂、烘干处理,具体为:将翅片管换热器浸入0.1mol/L氢氧化钠溶液中浸泡2分钟从而去除油脂,再用水冲洗(直至洗涤液为中性),接着用乙醇清洗(直至洗涤液不含水),最后于80℃烘干30分钟;
[0053] 将上述烘干处理后的翅片管换热器浸入酸化粘结剂溶液浸泡2分钟;取出后于80℃烘箱内固化(烘干)半小时;
[0054] 4)、将步骤3)所得的固化后的换热器浸入步骤2)所得的复合悬浊液中,浸泡时间为2分钟;
[0055] 浸泡结束后取出换热器,为了保证涂层能均匀涂敷到换热器表面,取出后的换热器必须放置在事先根据换热器尺寸定制的模具中烘干。
[0056] 如图1所述,模具定制方式为:根据换热器(翅片管换热器)的长宽高,分别按1.2倍的比例放大后,定制5面封闭、一个侧面(为对应宽高的1个面)开口的不锈钢长方体壳体状容器,然后在容器的顶面(为对应长宽的1个面)挖孔,所述孔的中心与容器顶面的中心相重合;所述孔的大小=换热器的大小(即,换热器横截面的大小)。
[0057] 将取出后的换热器,从容器的侧面开口处放入不锈钢长方体容器内,使换热器正对容器顶面的孔,从而确保换热器与容器的壳体侧壁保持相同的间距,最终确保涂层能均匀涂敷到换热器表面。
[0058] 将上述装有换热器的模具于120℃烘箱内烘干固化4h小时,得到纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿换热器;该纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿换热器的表面被涂敷复合干燥剂,即,翅片管换热器的表面设置有复合干燥剂(纳米银粉、类沸石分子筛和粘结剂)形成的涂层。
[0059] 实验一、将实施例1所得的纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿换热器的导热性能检测、平衡吸附性能以及吸附-脱附循环性能的检测:
[0060] 1、导热性能检测:
[0061] 从纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿换热器上随机剪下一片除湿铝片,采用闪光法导热分析仪,对试样进行导热系数测量。该分析仪应用激光闪光法原理,用氙灯发射一束脉冲,打在样品的下表面,通过红外探测器测量样品上表面的相应温升,经拟合计算得出样品的热扩散系数与导热系数。
[0062] 所测试的纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿铝片的导热系数为14.5W/(mK),而纯类沸石分子筛除湿铝片的热扩散系数与导热系数为9.4W/(mK)。因此,相对于纯类沸石分子筛除湿铝片,复合除湿铝片导热系数高出54%。
[0063] 2、平衡吸附性能检测:
[0064] 将恒温恒湿箱设定在某一工况,对随机剪下的纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿铝片放入恒温恒湿箱内进行吸附性能检测实验,并用电子天平称重进行定时测量,直至吸附平衡,并于硅胶除湿铝片和纯类沸石分子筛除湿铝片进行比较。当间隔30min所测重量的相对变化小于5%时,认为吸附平衡。在吸附温度为20℃,相对湿度为70%RH工况下,纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿铝片、硅胶除湿铝片以及纯类沸石分子筛除湿铝片的平衡吸附量为0.185g/g,0.112g/g,0.194g/g。因此,纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿铝片较硅胶除湿铝片提升65%,较纯类沸石分子筛除湿铝片下降5%。
[0065] 3、吸附-脱附循环性能检测:
[0066] 在实际运行过程中,通过风道及冷媒的切换,除湿换热器表面的干燥剂会经历吸附和脱附周期性交替的过程。在恒温恒湿箱中,对纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿铝片进行吸湿-解吸的循环工况测试,将能更好的反映基于除湿换热器的高效紧凑型除湿热泵空调系统实际运行过程中的除湿性能。吸附工况仍选取20℃,70%RH工况,脱附工况分别选择45℃,25%RH和55℃,25%RH。吸附和脱附时间分别为半小时。当脱附工况为45℃,25%RH时,纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿铝片的循环除湿量为0.071g/g,纯类沸石分子筛除湿铝片的循环除湿量分别为0.073g/g,两者差别不大。当脱附工况为55℃,25%RH时,纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿铝片的循环除湿量为0.126g/g,纯类沸石分子筛除湿铝片的循环除湿量分别为0.108g/g,有着17%的提升。
[0067] 备注说明:硅胶除湿铝片,依据《Experimental study on silica gel-LiCl composite desiccants for desiccant coated heat exchanger》的浸渍涂覆法制备而得;
[0068] 纯类沸石分子筛除湿铝片,依据《Performance study of SAPO-34 and FAPO-34 desiccants for desiccant coated heat exchanger systems》的浸渍涂覆法制备而得。
[0069] 实施例2、纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿换热器的制备:
[0070] 1)、配制酸化粘结剂溶液:
[0071] 同实施例1。
[0072] 2)、在20ml的粘结剂溶液中分别加入2g的纳米银粉和50g的类沸石分子筛,经搅拌、超声、再次搅拌,从而实现均匀混合,得到复合悬浊液;
[0073] 纳米银粉:类沸石分子筛=1:25的质量比;
[0074] 步骤3)~步骤4),等同于实施例1。
[0075] 实施例3、纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿换热器的制备:
[0076] 1)、配制酸化粘结剂溶液:
[0077] 同实施例1。
[0078] 2)、在20ml的粘结剂溶液中分别加入5g的纳米银粉和50g的类沸石分子筛,经搅拌、超声、再次搅拌,从而实现均匀混合,得到复合悬浊液;
[0079] 即,纳米银粉:类沸石分子筛=1:10的质量比;
[0080] 步骤3)~步骤4),等同于实施例1。
[0081] 将上述实施例2、实施例3所得的纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿换热器如同实验一所述方法进行检测,所得结果与实施例1的对比如表1所述。
[0082] 表1
[0083]
[0084]
[0085] 根据表1可得知,本发明具有如下性能优势:
[0086] 第一.本发明的纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿换热器涂层的平衡吸附性能相比硅胶除湿换热器有显著的提高,最高可提升65%;
[0087] 第二.本发明的纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿铝片的热导率最大可比纯沸石分子筛除湿铝片提升1.6倍之多;
[0088] 第三.本发明的纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿换热器可在更低热源下循环再生,同等循环除湿量条件下再生温度可比纯沸石分子筛除湿换热器低10℃。
[0089] 另,发明人在发明过程中发现:如果在烘干时,取消模具的使用,即,将浸泡结束后取出的换热器直接放入烘箱内进行烘干,会导致换热器表面形成的涂层不均匀,从而造成产品性能的下降。
[0090] 对比例1、保持类沸石分子筛的用量不变,减少纳米银粉的用量,从而使纳米银粉:类沸石分子筛的质量比1:80;其余等同于实施例3。
[0091] 对比例2、将纳米银粉改成石墨粉,用量不变;其余等同于实施例3。
[0092] 将上述对比例所得的复合除湿换热器如同实验一所述方法进行检测,所得结果如表2所述。
[0093] 表2
[0094]
[0095] 另,发明人在发明过程中还发现:纳米银粉:类沸石分子筛的质量比高于1:10时很难制备获得纳米银粉掺杂类沸石分子筛复合除湿换热器,因为涂层容易出现裂痕。
[0096] 最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。