从空气中提取水制造技术

按一种方法提取水蒸汽，在该方法中将来自大体积空气的水蒸汽通过吸入一个小体积的吸湿液体（14）中进行冷凝，从该吸湿液体中水蒸汽通过穿过一个选择性层（12）而得到回收。

Extract water from the air

According to a method of extracting water vapor from large volume of air in the process of water vapor absorption through the liquid into a small volume (14) of water vapor condensation, from the absorbent liquid through a selective layer (12) and recovery.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从空气中提取水说明书世界上对优质饮用水的供应是显著不足的。根据官方估算，世界上约I’ 500百万人没有足够品质的饮用水。每8秒种就有一个儿童因为饮用了被污染的水而死亡。迫切需要为人类提供饮用水，尤其是在干旱地区。为了补偿雨水不足，已经引进了各种技术。在沿海区域，以高成本通过多级蒸馏或者通过反渗透从海水中来获取水。工业规模上生产的水要求高的投资的基础设施和操作连同能量。这些系统不能在内陆使用，在这里海水和苦咸水是不可得的。来自大规模生产的水必须通过一个管系统进行分布，该管系的费用比水本身的生产高出多达十倍的费用。另外，该水在其达到最终使用者之前可能通过管线破裂或者其他缺陷而被污染或者部分损失掉。该系统不适合用于大部分的人烟稀少的内陆区域。因此，存在迫切的需要来找到一种替代的、方便的且成本低的用于人类的清洁水源是。同样对于用于农业利用的水的供应存在着迫切需要。空气湿度潜在地是一种非常有前景的清洁水源。这种潜在性是巨大地未知的，因为人们并未了解到多么巨大的水被以水蒸汽的形式包含在薄薄的空气中。在正常条件下，一立方千米的空气包括了足以构成一条I’ OOOm长15m宽且Im深的河流的水。这个水量(15’ 000’ 000升)相当于5百万人的每天饮用水的供应。地球上存在无限的湿空气供应。甚至在干燥的地方，诸如平均湿度为百分之30的相对湿度(RH)的撒哈拉，每立方千米的空气就包含了一条I’ OOOm长3m宽和Im深的河流！这个空气湿度由来自海洋的风不断地进行更新，并且因此不会枯竭。空气包含了与我们的行星的所有河流中所携带的水相比较多10倍的水，并且空气是地球上的一种无限的清洁水源。所有陆地水都是起源于空气湿度的沉淀。已经做出许多努力来从空气中获得水。呈蒸汽形式的水具有与呈液体形式的水相比高得多的能量并且其冷凝是一个强烈放热的过程。通过冷却、空气压缩、在固体吸附剂上吸附、在液体吸附剂上吸附以及在文献中提出的许多其他方法来尝试从空气中回收水。使用使液体或固体干燥材料的方法例如在中美国专利号2’ 138’ 689、美国专利号2’ 462’ 952、美国专利号4’ 146’ 372、美国专利号4’ 185’ 969、美国专利号4’ 219’ 341、美国专利号4’ 285’ 702、美国专利号4’ 304，577、美国专利号4’ 342’ 569、美国专利号4’ 345’ 917、美国专利号4’ 374’ 655、美国专利号6’ 588’ 225、美国专利号20050103615、法国专利号2’ 813’ 087、WO专利号09966136、WO专利号106649中进行了说明。太阳热经常被用于水的脱附。因为水的蒸发热是550kcal/kg，所以使用其他能量源将会是过分昂贵的。诸多专利技术人试图恢复该过程中的能量。然而，这要求另外的设施并且产生了费用的增加。所忽略的不过是以下事实，即，代替水的不足，太阳能是广泛地无成本就可获得的，而资金却是不可得的。所尝试的这些方法没有一项在以任何显著规模生产用于贫困人口的干净水的方面获得成功。主要的原因是所有的测试方法都是昂贵的、复杂的，要求大的投资的基础设施和能量，给出了低的产量。最终使用者，尤其是贫困国家中的，不能够负担起昂贵的引用水。人类要求一种用于从空气中采收清洁水的适合方法。此类方法必须是简单而可靠的。该方法应该以用于村庄或者甚至用于家庭的分散小单元来起作用，而无需昂贵的管道系统。应该不要求任何化石能量。它应该是容易维修的，甚至由未受教育的人们，并且是用容易获得的材料构建在地方上的。另外，该方法应该决不污染环境，即使在犯错或意外的情况下。它应该不会危及使用者，甚至是在系统的使用中有严重错误的情况下。该方法对于有仅小学教育的人们而言应该是容易地可理解的。它应该在用水的地方上或者靠近用水的地方进行操作，并且以这样的方式消除对于昂贵的管系和基础设施成本的需要。出人意料地，我们已经成功专利技术了这样一种方法和结构，该方法和结构在此进行了披露。用于从空气中采收水的装置和方法空气中的水量根据条件而变化，在热湿地区成分从每立方米Iml的分数到超过30ml。水提取的最有效方式是将水蒸汽吸收到一个吸湿液体中。这样一个过程自然地发生并且不需要任何要求昂贵的结构和大的投资的大量的空气的主动排气(activedisplacement)。液体吸附剂具有大的水结合能力并且能够容易地被转移。它们选择性地吸收水蒸汽而不吸收其他空气污染物以及污染物质。在吸湿液体下，理解为任何吸水液体。它可以是任何液体物质或者固体物质的水溶液。此类物质例如是无机盐，诸如氯化锂、溴化锂、氯化钙、乙酸钾、以及其他物质。适合的还有有机物质，尤其是二羟基醇、三羟基醇，诸如乙二醇、甘油、以及其他。然而，这个清单并非限制本专利技术的范围，因为许多其他吸湿物质将会同样地起作用。特别优选的是甘油，它还以丙二醇为名称。其IUPAC名称为丙烧-1, 2, 3- 二醇。甘油是一种天然产物，它具有高的水亲和性。其大的优点是它不是有毒的-事实上它是可食用的！甘油作为来自玉米的生物燃料生产的废物以大的体积来获得。因此，其价格是非常低的。在最佳的条件下，它可以结合多于其本身重量的水。其水蒸汽吸附和脱附的速度很高。由于甘油溶液在其工作范围内的高渗透压，所以没有发生微生物引起的生物降解，甚至在暴露于环境中多月之后。出人意料地，这种甜溶液并没有吸引昆虫。甘油的另一个大的优点是在溢出或意外的情况下，它仍然保持在其表面上直到下一次下雨。在稀释的形式下，它然后在土壤中通过微生物进行降解。溢出的甘油不是一种污染物而是土壤中存在的微生物的一种受欢迎的营养物和能量源以及碳。它最终被生物降解成二氧化碳和水。因此，甘油可以甚至非常大规模的使用，而不会对环境有任何危害。这不是其中频繁地提出氯化锂和其他矿物盐的情况，该氯化锂和其他矿物盐在溢出后仍然存在于土壤中，其上植物不能够生长并且在雨后，它们仍然永久地保持在地下水中作为一种危险的污染物。为了消除对于任何昂贵且复杂的气团移动的需要，优选的是让空气与在一种容易获得的表面上的一种适当的水吸收剂接触。这种空气接触不是按任何方式强制进行的；就是使用了气团的自然循环，诸如空气对流和风。一种对流空气接触表面可以是很大的并且是容易获得的。这样的一个接触表面的实例可以是房屋的墙壁、屋顶的一部分、小山的斜面、浅池塘的表面等等。该表面应该是，如果可能的是，在阴凉处，或者可以方便地被掩盖着以防止太阳热减少水吸收的效率。在夜间进行水吸收时不需要盖子。夜间吸收在非常干燥的区域中是特别适合的，甚至在撒哈拉，在那里空气的相对湿度可以达到百分之100并且在冷表面上发生自动冷凝。当可以合宜地将甘油的含水溶液储存在例如土壤中的并且内衬有合宜的塑料片的大的容器、箱、混凝土池、池塘或沟槽的时候，该水提取然后可以有利地在白天进行。根据使用的具体地点，这些采收成两个阶段的水的这种分离呈现多个大的优点。为了展示和对比甘油和氯化锂的水采收能力，实施了以下实验:将4克百分之50的甘油或百分之20的氯化锂(两者的浓度与对应的水吸收物质的饱和度的一半相对应)铺展在25cm x25cm的表面并且0.4mm厚的棉花织物片上并且置于一个60摄氏度的静止空气保温箱中。重量变化遵循时间而变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕维尔·莱克，
申请(专利权)人：帕维尔·莱克，简·马克·莱克，莫妮克·莱克哈根，
类型：
国别省市：