氯化钙复合吸附剂制冷性能的实验研究

研究与开发对环境友好的吸附式制冷工质对对节能和环保都具有重要意义.本文对以CaCl2为吸附剂,NH3为制冷剂所组成的吸附式制冷工质对的吸附性能进行了研究.针对CaCl2吸附剂颗粒强度不高、长期使用后易出现膨胀粉化、传热传质性能下降等问题,将 CaCl2分别与CaSO4、水泥按质量比4:1进行复配,并进行吸附制冷性能实验.实验表明：温度是过程的控制因素,在110℃时,CaCl2/CaSO4复合吸附剂的单位脱胶凝剂基吸附剂制冷量是CaCl2的1.325倍,是CaCl2/水泥的1.89倍.对吸附剂比表面积及孔结构表征的结果为：CaCl2 、CaCl2/CaSO4的BET比表面积分别为1.2871m2.g-1,1.9163m2.g-1;总孔容分别为0.005117cm3.g-1,0.007703cm3.g-1;平均孔径分别为8.420nm,11.521nm.实验结果表明：复合吸附剂的制冷量有较大提高、膨胀粉化程度降低、其微孔结构和比表面积保持良好.     

浸泡法制备吸附制冷用复合吸附剂

以分子筛为基材通过浸泡CaCl2和SrCl2溶液的方法制备复合吸附剂.在模拟制冷条件下,对以不同浓度溶液制备的复合吸附剂的吸附、解吸性能进行了测定,并将吸附解吸性能最好的复合吸附剂在自制的模拟制冷装置上进行了制冷实验.结果表明,复合吸附剂具有良好的吸附、解吸性能,最大吸附量达51.6%,解吸率可达69.3%,在模拟制冷装置上系统的制冷系数达0.25,单位吸附剂的制冷功率为0.072 W/g,符合太阳能吸附制冷的要求.     

化学吸附式制冷吸附床的模拟研究与结构分析

吸附床的传热传质性能的优化是提高吸附式制冷系统制冷效率的重要方法。利用FLUENT软件对使用CaCl2-NH3为吸附工质对的化学吸附制冷系统中的吸附床进行了数值模拟研究,分析了吸附床解吸过程中温度场和单位质量吸附剂制冷量（SCP）的变化规律,并对不同填充直径和每层填充厚度的吸附床进行了性能分析,结果显示在填充总量一定时,吸附床的填充直径越小,系统的制冷效率越高。     

NaX沸石复合吸附剂的性能与应用

为增强固体吸附床的有效传热,提出一种以NaX沸石为主要成分的固化复合吸附剂,对其吸附性能和导热性能进行了实验研究,该复合吸附剂的吸附性能优于沸石颗粒,其最大吸附量接近于沸石原粉,吸附平衡时其导热系数约为0．23W/(m.K),试验表明,吸附剂的真实导热系数受吸附量的影响很大,而其有效导热系数除了受真实导热系数的影响外,还与吸附量的变化]率有关,对复合吸附剂在余制冷及太阳能制冷中的应用进行了探讨,提出了一种用于余热制冷的新型吸附床结构,并分析了一种结构简单的单体或太阳能制冷管。     

固体吸附制冷吸附剂的研究进展

简述了固体吸附制冷系统的基本循环原理;综述了近年来国内外在吸附制冷吸附剂方面的研究成果.提出了选用安全、无毒吸附质,开发适合于吸附制冷特点的吸附剂,研究性能良好的、环保型吸附工质对是推动固体吸附制冷技术工业化的关键.     

瞬时热探针法测量沸石复合吸附剂导热系数

应用瞬时热探针法测试吸附制冷工质导热系数,在不同的吸附量下对配置出的复合吸附剂导热系数进行测试,并从中选出适用于太阳能冷管的复合吸附剂Z1和Z2.试验结果表明:在同一吸附量的情况下,导热系数与其添加的粘结剂含量正相关,并且在w=0%~7.5%的添加粘结剂范围内导热系数随着粘结剂含量增加而显著增加;13X沸石原粉、复合吸附剂样品Z1和Z2的导热系数随其吸附量增加呈近似线性增长,当吸附量从0%增加到25%时,各吸附剂导热系数均增加了150%以上;配置出复合吸附剂Z1和Z2在分别添加w=5.0%和7.5%的添加剂下,平均导热系数分别为0.183和0.199 W/(m.K),比13X原粉分别提高65.4%和80.1%;将配置的复合吸附剂Z2应用于太阳能冷管,其制冷系数COP约为0.24~0.28.     

一种新型吸附蓄热复合材料的实验研究

将氯化钙镶嵌到中孔的分子筛中 ,以水为工作循环流体 ,得到了高吸附性能的吸附蓄热复合材料 ,介绍了这种蓄热复合材料的制备方法 ,分析了其通过可逆的吸水 /脱水过程蓄热的吸附蓄热原理 ,并对该系列材料的吸附 /解吸性能和系统的蓄热性能进行了实验研究 .实验结果表明 ,复合吸附剂的最大平衡吸附量可达 0 .5 5g/g ,是分子筛 13X的2 .5 2 9倍 ,是硅胶的 2 .6 88倍 ,最大吸附蓄热密度可达 1.4 0 87× 10 6 J/kg     

热排空法测试复合吸附剂吸附脱附性能

采用热排空法进行了复合吸附剂吸附脱附性能测试试验.该方法在不使用真空泵的情况下将空气排出,使得系统内空气分压力小于2 Pa,符合国家标准对测试试验的要求.通过测定13X沸石原粉和整体成型复合吸附剂的吸附脱附性能得出:其测试值与文献值偏差小于8%,脱附过程和吸附过程中吸附床温度变化速率较高,分别为6.7℃/min和-13.7℃/min;对各个复合吸附剂性能的测试和比对得到复合吸附剂E,其脱附性能较好,将复合吸附剂E应用于太阳能冷管中的制冷系数COP约为0.24～0.28.     

小质量复合吸附剂氯化钙和膨胀石墨吸附性能试验

通过搭建小质量的化学吸附试验台,采用容积法,研究了在约束体积为7.4 L条件下复合吸附剂的吸附性能.结果表明,解吸过程中,当吸附床温度为70 ℃时,CaCl2·8NH3完全转化为CaCl2·4NH2,吸附床温度为80℃时,CaCl2·4NH3开始向CaCl2·2NH3转化,并在90℃转化完全;同时,通过对CaCl2·8NH3和CaCl2·4NH2,以及两者同时解吸时解吸速度的试验和数值预测发现:相同解吸温度下,CaCl2·8NH3的平均解吸速度是CaCl2·4NH3的2.0～3.7倍,两者同时解吸时的解吸速度小于两者单独解吸时的解吸速度之和;约束压力每提高0.05 MPa,吸附剂在吸附过程中的平均吸附速度和总吸附量提高不大,约1.1倍.但是,氨的循环量相等为0.35 g/g,约束压力为0.7、0.5 MPa时,所需时间分别为2.5、10.1 min.因此,约束压力的提高可以有效地缩短循环时间,从而达到提高系统性能的目的.     

氯化钙/膨胀石墨混合吸附剂的吸附特性

将氯化钙与膨胀石墨相混合,利用膨胀石墨丰富的微孔来强化氯化钙的传质,可解决化学吸附剂吸附过程中由于结块现象而导致的性能衰减现象.氯化钙/膨胀石墨固化后可以提高吸附剂的体积制冷量,从而提高吸附制冷系统的制冷性能.对4种不同组分的氯化钙/膨胀石墨混合吸附剂的吸附性能进行测试,当蒸发温度为-10℃时,固化混合吸附剂的体积制冷量比氯化钙高45%.