在现有工业空气除湿工程中大都采用冷冻除湿技术，把空气冷却到露点后除去空气中的水分，冷冻除湿具有技术成熟的优点，但需要电（压缩式制冷）或蒸汽（吸收式制冷）等高品位能源作为动力。冷冻除湿不仅消耗了高品质能源，而且冷却后的空气还需要再热，将进一步消耗能量。本文提出溴化锂低温烟气余热自用式溶液除湿系统，将冶金等工业企业的低温烟气余热与溶液除湿系统相结合，利用工业窑炉排放的低温烟气实现溶液再生，再将溶液除湿应用到窑炉自身鼓风除湿上，达到低温烟气余热的自产自用的目的。本文开展了以下研究工作：首先，在溶液除湿实验系统上分别进行除湿与再生实验，对影响除湿和再生性能的参数进行了分析，得到除湿溶液温度为20～39℃，除湿溶液浓度49%～54%，除湿体积传质系数可达2.4~4.0kg/m~3s；再生溶液温度为40~62℃，溶液浓度49%～54%，再生传质系数3.0～6.0kg/m~3s，当液气比为4.0时有较好的再生效果；除湿与再生过程能量误差最大不超过30%，能量基本守恒。利用最小二乘法拟合了溶液相界面的空气含湿量与焓的表达式。采用回归方法处理实验数据，分别得到除湿量、再生量和空气入口参数之间的函数关系式，同时还对传质系数进行了回归分析，并得到舍伍德数的计算关系式，为理论研究和机组应用提供了参考。其次，在传热传质理论的基础上，一方面建立了通过离散数值求解的方法进行求解计算的逆流除湿器（再生器）内部溶液与空气的热质交换的数值解模型，另一方面，将传热传质过程的基本关系式简化得到常系数微分方程组，并求解得到描述除湿器（再生器）内部溶液与空气参数的分布规律的解析解。将数值解、解析解与再生实验值进行比较，得到数值解与实验值吻合程度较解析解的好，但由于塔体及管道无保温等原因，数值解与实验数据有一定的偏差，因此数值解模型需要考虑边界的传热。将数值解改进，在模型传热方程中引入散热项，使数值解计算与实验测试数值更加贴近，以便应用于后续系统循环研究。最后，利用数值解模型对溶液除湿系统中的除湿与再生循环对应的溶液浓度水平进行研究与分析，再对具有内循环的溶液除湿系统在不同循环流量比情况下的稳态工况进行模拟研究，得到了系统稳态参数水平，对溶液除湿系统循环研究提供借鉴。低温烟气余热自用式溶液除湿系统不仅能节省电和蒸汽等高品位能源，同时拓宽了炉窑低温烟气余热的利用范围，利用溶液除湿进行工业低温烟气余热回收具有很大的应用前景，对于工业领域的“节能减排”具有重要意义。