闭路循环干燥是一种在闭合回路中循环的干燥介质反复经历载湿、除湿过程的干燥方法。闭路循环干燥过程几乎没有废气排放,可实现安全环保生产,是一种极具潜力的绿色干燥技术。除湿是使干燥尾气(载湿后的干燥介质)重新获得载湿能力的必不可少的重要环节,也是能耗较大的环节。降低除湿过程的能耗已经成为闭路循环干燥技术大范围工业应用的关键。溶液除湿是以待除湿气体与除湿溶液(以下简称溶液)间的湿分分压差推动湿分进入溶液,以降低气体湿度的除湿方法。由于溶液表面的湿分分压较低,可使干燥介质获得比常规的冷凝除湿更低的湿度和较高的温度,从而获得更大的载湿能力和干燥推动力,降低能耗。此外,干燥尾气与溶液直接接触,还可降低粉尘含量。论文提出将溶液除湿技术应用于闭路循环干燥过程,设计了适用于干燥尾气除湿的溶液除湿系统。该系统主要由溶液除湿子系统、溶液再生子系统和低温余热回收子系统组成。溶液除湿子系统主体设备是溶液除湿塔,干燥尾气在除湿塔内与溶液逆流接触,脱除湿分后返回干燥系统。溶液再生子系统由溶液再生塔和压缩式热泵耦合而成,吸湿后的溶液再生(蒸发脱湿)所需的热量来自该热泵系统回收的湿分蒸汽的潜热。低温余热回收子系统用吸收式热泵回收再生后溶液的部分显热产生热水或加热除湿后的干燥介质。该溶液除湿系统可大幅降低除湿能耗。建立了溶液除湿系统数学模型,以甲酸钾(HCOOK)溶液为除湿剂,模拟分析了进除湿塔干燥尾气的湿度和温度、进除湿塔溶液的温度、质量浓度和除湿塔液气比等对系统的COP(系统输出能量与输入能量的比值)和SMER(系统除去的水分与消耗的能量的比值)的影响,结果表明:进除湿塔溶液温度对系统的COP和SMER的影响较大,进除湿塔干燥尾气湿度的增大虽然大幅度提高了系统输出的热量,但是系统的COP呈现小幅度下降的趋势。设计、建立了绝热型填料塔溶液除湿实验平台上。以甲酸钾溶液为除湿剂,实验研究了进除湿塔干燥尾气的流量和湿度、进除湿塔溶液的流量、温度和质量浓度等对除湿量、除湿效率、出除湿塔气体湿度、出除湿塔溶液温度,以及传质、传热系数的影响。结果表明:进除湿塔的干燥尾气流量和溶液流量对除湿效率的影响较大;在实验条件下,除湿效率最低为50%,最高达到了85.1%;出除湿塔溶液温度最低为45.0℃,最高达到了66.2℃。根据实验数据拟合得出了实验条件下耦合传质传热系数的关联式,传质传热系数的计算值与实验值相对误差在15%以内。根据研究结果,对采用甲酸钾溶液除湿的磷酸铵闭路循环喷雾干燥系统进行了初步的工艺设计,并与采用冷凝除湿的闭路循环喷雾干燥系统进行了对比分析。结果表明:在设计工况下,采用甲酸钾溶液除湿的闭路循环喷雾干燥系统的设备初始投资大,但每年的运行费用可以节省约25.2%,且系统只需消耗少量的高温驱动热源便可获得大约1.85倍热量的满足使用要求的热水。结果对采用溶液除湿的闭路循环干燥系统的工业应用有参考价值,为进一步降低闭路循环干燥过程的能耗提供了有益的途径。