A Technique for Producing Drinking Water from Air Using Adsorbents Driven by Solar Energy： Theoretical and Experimental Research

A technique for producing driping water from air using adsorbents driven by solar energy is Presented,its principle is described, and its applicability is experimentally verified.

高效太阳能吸附式空气取水器吸附剂

提供一种高效的空气取水器吸附剂,它以超大孔分子筛MCM 41为基质,复合吸湿性无机盐CaCl2而形成复合物。实验表明,该吸附剂最大吸附水能力达175%,比分子筛和硅胶高130%—150%,比硅胶和CaCl2复合物高85%,吸附速度较其也有很大提高;同时,在较低的脱附温度约80℃,可脱附90%以上的总吸附水量,每kg吸附剂可脱附水量高达1.6kg,是理想的空气取水器吸附材料。

太阳能吸附式空气取水研究进展

在广泛深入了解太阳能吸附式空气取水研究现状的基础上,结合本研究团队近年来的相关研究成果,从太阳能空气取水管、吸附剂以及取水装置三个方面详细地说明了吸附式空气取水的进展。通过综合分析得出,空气取水有为解决淡水匮乏问题提供新思路的潜在可能,虽然空气取水的低取水率在某种程度上限制了其推广应用,但随着吸附剂的吸水量、吸附脱附速率不匹配等关键技术的突破,其单位能耗以及单位质量的产水率也随之提高,在广大干旱地区将会有良好的应用前景。

基于太阳能空气取水5A分子筛开式吸附性能环境参数影响研究

开式吸附性能是指吸附剂在空气中吸附水蒸气的能力。开式吸附性能是影响空气取水效率的关键因素。文章在开式吸附状态下,利用恒温恒湿箱来控制环境的温、湿度,并研究了各环境参数对5A分子筛吸附性能的影响。分析结果表明:在恒定环境含湿量条件下,5A分子筛的平衡吸附量、累积吸附速率均与环境的相对湿度呈正相关,均与环境温度呈负相关,当环境温度从25℃降低至10℃时,5A分子筛的平衡吸附量增加了56%。在恒定环境相对湿度条件下,5A分子筛的累积吸附速率与环境温度呈正相关,5A分子筛的平衡吸附量与环境温度呈负相关,当环境温度由10℃升高到80℃时,5A分子筛的平衡吸附量减少了25.3%。

太阳能空气取水管实验研究及应用分析

利用空气制取淡水是一种解决沙漠地区缺水问题的方法。太阳能空气取水管是一种淡水制取装置,该装置采用13X沸石吸附剂吸附空气中的水蒸气,并利用太阳能进行脱附以获得淡水。实验研究发现:当环境温度为18~32℃,相对湿度为50%~80%,太阳辐射量为17.1~21.0 MJ/(m2·d)时,太阳能空气取水管中心的最高、最低温度分别约为230,40℃,其吸附床内吸附剂的最高、最低温度能够满足白天脱附和夜间吸附的温度要求;单支太阳能空气取水管可以制取91~113 mL液态淡水;将20支太阳能空气取水管组成一个单元,每个单元每天可以制取约2 L的液态水。

MOFs用于太阳能吸附式空气取水研究进展

总结了太阳能吸附式空气取水原理、MOFs水吸附机理、单体MOF的制备方法、MOFs及其衍生的复合材料水吸附性能,并与本团队对太阳能吸附式空气取水研究相结合,综合分析表明,国内外学者越来越关注并投入MOFs制备方法、开发具有高吸附性能的单体MOFs及其复合材料等方面的研究,相关的研究成果有望将其推广到实际应用中。将MOFs应用于干旱沙漠地区为人们提供饮用水具有潜在的应用前景。

太阳能吸附式空气取水器的技术方案及其理论和实验研究

报道了一种太阳能吸附式空气取水器的技术方案，对其进行了原理分析和实验验证。

太阳能吸附式和太阳能制冷结露法空气取水器取水效率的分析比较

对吸附式和制冷结露法空气取水器进行了热性能分析，导出取水效率表达式，并以此为依据对两者的取水效率进行了比较。

太阳能吸附式空气取水器的能量平衡分析

对太阳能吸附式空气取水器进行了能量平衡分析，并给出取水效率表达式，最后对一实例做了计算。

MIL-101(Cr)开式吸附性能实验

采用水热合成法制备水热稳定金属有机骨架MIL-101(Cr),基于太阳能吸附式空气取水选取不同的实验工况,将MIL-101(Cr)、细孔硅胶作为研究对象,相对湿度控制在50%、温度范围5~45℃条件下,测试并对比了MIL-101(Cr)与细孔硅胶的吸附性能。实验表明,35℃、50%RH条件下,吸附过程进行1000min,MIL-101(Cr)水吸附量为22.05g/100g,其吸附量相比细孔硅胶提高93%左右;当系统平衡时,MIL-101(Cr)有效平均吸附速率相比细孔硅胶提高120%左右。此外,在相对湿度(RH) 50%、温度范围5~45℃条件下,MIL-101(Cr)的平衡吸附量在11.40~23.47g/100g之间。在所控温度下,MIL-101(Cr)在25℃时平衡吸附量最大,在5℃时平衡吸附量最小,25℃时MIL-101(Cr)的平衡吸附量相比5℃时提高106%左右。该实验可以为四季工况不同温度下MIL-101(Cr)用于太阳能吸附式空气取水提供基础数据。

一种太阳能吸附式空气取水器的原理性实验研究

本文提出了一种太阳能吸附式空气取水器的技术方案,并对其进行了实验验证。

多曲面聚光免跟踪式太阳能空气取水器的实验研究

设计了一个由多曲面聚光器聚光集热的太阳能空气取水器,介绍了系统的工作原理。对聚光器的特点及固定倾角安装时的全年工作时数进行预测。结果表明,对北纬40°地区,全年只需调整一次安装倾角,当聚光器以30°和60°固定倾角安装时,聚光效率大于80%的月平均日工作时数全年都能大于6 h,可满足系统的聚光要求。采用硅胶颗粒作为吸附材料,对装置在实际天气下的产水性能进行测试,给出吸附和脱附过程的温度随时间的变化曲线。结果表明,装置的产水量明显与最大脱附温度有关,当最大脱附温度为125℃时,总产水量为460 g。脱附过程最大的太阳能利用效率为20.3%。

太阳能吸附式空气取水管的实验研究

提出一种太阳能吸附式空气取水管,介绍取水装置的结构和工作原理并对其吸附和脱附过程进行理论分析。通过实验得到取水管吸附床的吸附量在所给温湿度下随时间变化的曲线,并通过使吸附床循环吸附和脱附,得到了取水管的最佳吸附时间和脱附时间以及单只取水管在一次循环中的平均取水量。

节能型太阳能空气制水器的实验研究

为了解决海岛、沙漠等淡水资源短缺和充分利用太阳能的问题,研究一种可直接从空气中制取饮用水的设备。该设备以太阳能为能源,利用冷凝技术将潮湿的空气降到露点以下,形成冷凝水汇集到储水箱中,再经过多级过滤后得到清洁合格的饮用水。设备制水的效率相对较高,在空气温度为20~30℃、空气相对湿度为80%的工况下,每度电可制水约1.6kg。可广泛应用于海上钻井平台、野外探险、大型出海商船和海岛旅游胜地等淡水缺乏的地方。

新型复合吸附剂在太阳能空气取水中的试验研究

利用太阳能驱动从空气中获取淡水是一种解决干旱地区缺水问题的方法,文章采用浸渍法制备新型复合吸附剂,在开式吸附下测试新型复合吸附剂在不同环境下的吸附性能和解吸性能。结果表明:新型复合吸附剂有更好的吸附性能和解吸性能,在温度25℃,相对湿度分别为35%RH,50%RH和65%RH的工况下,新型复合吸附剂35-XL较纯10X分子筛的平衡吸附量分别提高了266.7%,265.7%,310.5%;吸附剂在150℃温度下进行脱附,35-XL的解吸率为96.6%,是纯10X分子筛解吸率的1.23倍。试验搭建了太阳能空气取水系统试验台,10X分子筛作为吸附剂夜里进行吸附,白天利用太阳能进行解吸,夜间平均温度15.1℃,平均相对湿度84%RH,白天累计辐射量14.78 MJ/m2的环境下,吸附剂可在6 h内完全脱附,单支取水管每日可获得约83 mL的液态水,单位能量的制水量为87.4 mL/MJ,将24支太阳能空气取水管组成一个制水单元,每日可获约2 L的制水量。