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.     

CaCl2-BaCl2-NH3二级吸附式制冷系统及其制冷性能与仿真

在低于100 °C热源、高于30 °C冷凝温度的条件下，为了获得-15 °C的冷冻工况，采用二级解吸过程设计了氯化钙/氯化钡吸附氨的吸附制冷系统，并对氯化钙/氯化钡工质对的吸附性能参数进行测试，由其性能数据拟合而得到吸附与解吸曲线、耦合吸附与解吸方程和传热方程，并建立系统模型进行仿真.结果表明，该系统可以利用85 °C的低温热源，在30 °C的冷凝温度条件下获得-15 °C的制冷温度，并达到2.62 kW的制冷功率.     

氨在活性炭-膨胀石墨混合吸附剂上的吸附平衡分析

为研制氨吸附制冷用活性炭-膨胀石墨的混合吸附剂,选用椰壳活性炭和可膨胀石墨,初步分析了氨在膨胀石墨添加比率为50%的混合吸附剂上的吸附平衡．吸附剂试样首先经由77 K液氮在其上吸附数据的结构表征,然后应用根据容积法原理建立的吸附平衡测试装置,在温度293.15~303.15 K、压力0~1 MPa,测试了氨在试样上的吸附平衡数据,并通过等量吸附线标绘和Dubinin-Astakhov方程的模型分析,研究了氨在混合吸附剂上的吸附平衡．结果表明,添加膨胀石墨减小了混合吸附剂的比表面积和微孔容积,Dubinin-Astakhov方程在平衡压力较高区域的预测精度可达到4%,氨在混合吸附剂上的等量吸附热为16.94～27.78 kJ/mol．添加膨胀石墨必须兼顾混合吸附剂的吸附容量和传热传质性能．     

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.     

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.     

CO2在页岩中的吸附解吸性能评价

利用自主设计的页岩中气体吸附解吸实验装置,在不同温度和压力条件下研究CO2在不同页岩中的吸附解吸性能。结果表明:CO2在页岩上的等温吸附曲线属于典型的Ⅰ型等温曲线,可采用Langmuir模型对吸附及解吸数据进行拟合;相同温度下,CO2在页岩中的吸附量随着压力的升高而增大;相同压力下,CO2在页岩中的吸附量随着温度的升高而减小;相同温度压力条件下,CO2解吸过程中存在解吸滞后现象,且解吸附曲线表征的最大吸附能力低于吸附曲线表征的最大吸附能力;CO2在页岩上最大吸附量随有机碳含量增加而增大,随石英含量增加而减小。     

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。     

超声场"聚能效应"的研究--超声场对氢键缔合的负载固定相解吸平衡的影响

以NKA-Ⅱ树脂/TBP/50%乙醇和CL-TBP树脂/苯酚/水为实验对象,测定了超声场条件下树脂吸附物解吸过程的动力学曲线,讨论了超声功率密度和温度对平衡条件下解吸物浓度的影响.结果表明,随着温度的升高和超声功率密度的增大,平衡解吸物浓度呈上升趋势.超声场作用下的平衡解吸物浓度比无超声场同温度下的一般解吸过程的平衡解吸物浓度高.这反映了超声场"聚能效应"的强化作用.     

化学吸附制冷循环的热力学分析

在分析基本吸附制冷循环的基础上,建立了基本吸附制冷循环热力过程中的各个热量的计算表达式.针对氯化钙氨吸附制冷实验系统的两种典型工况(制冷工况和空调工况),就解吸终了温度和吸附终了温度对制冷性能的影响进行了热力计算和分析,明确了空调工况下制冷系统性能更好的原因,并对计算结果从热力学理论角度进行了分析验证.     

回热型吸附式空调样机的改进及性能试验

为了研究改造后的回热型吸附式空调样机对低温余热的利用效率,结合一个试验循环分析系统的稳定热源、冷却水负荷、吸附床工作状况、蒸发器温度控制、样机性能等方面,发现样机在基本稳定的热源驱动下,系统中的各个热力参数的复现性及相对于半周期的对称性良好;利用105℃的低温余热,改造后样机的制冷系数(COP)和单位质量吸附剂制冷功率(SCP)分别可以达到0.492和124 W/kg.另外,在吸附床传热传质方面还具有提高样机性能的较大潜力.     

青豆种子等温线及平衡含水率模型

为研究青豆种子的热动力学特性,深入理解青豆吸附过程的水分特性和所需能量变化,利用饱和盐溶液,采用静态称重法测定了青豆种子在20～40,℃和水分活度在0.112～0.946范围的等温线;采用非线性回归方法确定了BET多分子层吸附理论模型的系数,并判定了青豆的吸附与解吸模型的拟合优度;应用Clausius-Clapeyron方程计算了青豆的净等量吸附热.结果表明：吸附与解吸相比存在明显的滞后现象;解吸时单分子层饱和吸附量大于吸附时的数值,随着温度升高青豆的单分子层饱和吸附量下降;吸附层数的变化趋势与单分子层饱和吸附量的相反;在Henderson、修正的Henderson、修正的Chung-Pfost、Halsey、修正的Halsey、修正的Oswin、修正的GAB模型中,Halsey模型拟合优度最佳;净等量吸附热随平衡含水率的增加而减少.     

Behavior and mechanism of the adsorption/desorption of tectonically deformed coals

The physical and chemical texture of tectonically deformed coals produced by various formational mechanisms are different from those of primary coals, thus resulting in major differences among the physical properties of the reservoirs of these coals. We have studied the adsorption/desorption behavior of tectonically deformed coals by the use of isothermal adsorption/desorption experiments under equilibrium moisture condition. Experiments of isothermal adsorption/desorption of methane or multi-component gases have indicated that, the adsorption curves of coals with a low degree of tectonic deformation conform to the type of isothermal adsorption curve described by the Langmuir equation; the methane adsorption curves of coals with strong tectonic deformation cannot be described by the Langmuir equation. The adsorption/desorption process of methane and multi-component gases in the deformed coals is not consistent with primary coals, which form an effect of hysteresis in different kinds of tectonically deformed coals. With the change of pore structure of tectonically deformed coals at reservoir condition, the added adsorbed CH₄ in the experiments is desorbed on the pore surface of coals during the pressure reduction process. Thus, the result shows that the adsorption volume in the process of desorbing is greater than that in adsorbing. Because of the deformation, structural change, and transformation of the adsorption potential field of coals, it is essential to form a new kind of isothermal adsorption curve and the hysteresis effect of the desorption process. Supported by National Basic Research Program of China (Grant Nos. 2006CB202201 and 2009CB219601) and National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 40772135, 40642013 and 40172058)     

耦合吸附吸收制冷系统的实现及其特性

针对现有吸附制冷系统采用单组分工质作为吸附质导致系统的压力偏高或偏低，且吸附、吸收式制冷效率较低的状况，根据吸收式制冷和吸附式制冷的工作原理及特点，提出了耦合吸附吸收制冷的新技术；同时分别采用13X分子筛、氯化钙和硅胶作为吸附剂，双组分工质氨一水为制冷工质，在不同脱附温度和氨水含量下进行研究．实验结果表明，与使用单组分工质一水比较，系统性能系数可提高2倍以上；由于将脱附蒸汽的冷凝过程设计成吸收过程，因而使系统在常压下运行成为可能．该研究结果为高效率低成本制冷机的研制提供了理论基础．     

沸石-水的吸附特性及其制冷/热泵性能分析

本文根据吸附理论,利用朗格缪尔模型和巴兰尼吸附位能理论模型对沸石13X-水的实测平衡数据进行等温吸附曲线拟合。计算出沸石13X对水的单层分子吸附能力以及等量吸附热。以朗格缪尔模型为基础,利用计算机绘制出沸石13X-水吸附对的lgp-1/T图。该图用以对吸附制冷或热泵过程进行热力分析,揭示出工作条件对吸附系统循环特性的影响,为吸附制冷系统的设计提供理论依据。     

A study on multifunction heat pipe type high efficient adsorption refrigerator using compound adsorbent-ammonia

Adsorption refrigeration systems have the advan- tages of environment benign, zero ozone depletion po- tential (ODP) as well as zero global warming potential (GWP) due to the use of natural refrigerants such as ammonia, water, methanol, etc. Adsorption re…     

基于热化学再吸附变温原理的低品位热能升温储能特性

基于热化学再吸附变温原理,提出并实施了一种以低品位热能升温储能为目的的热力循环，并对其循环特性及储能供能升温性能进行了理论分析.在此基础上,采用吸附储能工质对MnCl2 NaBr NH3研究了热化学再吸附升温储能特性.结果表明：利用固 气可逆化学反应过程中热能与化学吸附势能的相互转化可实现热能的高效储存，采用热化学再吸附变温技术在实现热能储存的同时还可有效实现低品位热能的能量品位提升，从而可为低品位热能的高效储存及利用提供新的思路.当储能阶段输入温度为128 °C时，根据外界不同温级热能的需求，释能阶段输出温度提升至140 °C和144 °C时，对应的储热效率分别为0.21和0.11，对应的效率分别为0.25和0.13，且热化学升温幅度越大，储能效率越低.     

Sorption and desorption of 1,4-dichlorobenzene on peat

Sorption and desorption of 1,4-dichlorobenzene (DCB) on peat (>92% organic matter)display large-scale hysteresis and nonlinearity. The magnitude of desorption hysteresis decreases in the order: untreated Pahokee peat (P)>acid treated peat (FP)>humin (TP). The desorption percentages are lower than 28% of the sorbed 1, 4-DCB after desorbing for 6 days. The sorption and desorption isotherms are well fitted to Freundlich equation, whose parameter 1/n ranges from 0.055 to 0.527. Moreover, the parameter 1/n of the desorption isotherm is significantly lower than that of the sorption isotherm, but the parameter IogK increases on contrary to 1/n. The desorption isotherms are very well fitted to Langmuir equation, whose Qm decreases in the order: TP>FP>P.The apparent partition coefficients (Kp) increase with increasing sorption time or decreasing aqueous equilibrium concentration of DCB. And Kp of P is significantly higher than that of FP or TP.     

酚醛型吸附树脂在非水体系中对苯胺衍生物吸附性能的研究

研究了酚醛型吸附树脂JDW-2在非水体系中对苯胺、N-甲基苯胺和N，N-二甲基苯胺的静态吸附．由实验结果推论，在正己烷中树脂对苯胺、N-甲基苯胺和N，N-二甲基苯胺的吸附是以氢键吸附机理为主进行的；JDW-2在正己烷中等温吸附苯胺、N-甲基苯胺和N，N-二甲基苯胺的平衡吸附数据符合Langmuir方程，相关系数在0．99以上，因此，酚醛型吸附树脂在正己烷中吸附苯胺、N-甲基苯胺和N，N-二甲基苯胺属单分子层吸附，平衡吸附数据也符合Freundlich方程，n都大于1，表明JDW-2在正己烷中对苯胺、N-甲基苯胺和N，N-二甲基苯胺的吸附是优惠吸附；同时对非水体系中乙醇或乙酸乙酯的含量对树脂吸附苯胺、N-甲基苯胺和N，N-二甲基苯胺的影响进行了研究．     

小分子在高分子膜中的传递模型

建立了小分子在玻璃态高分子膜中吸收和解吸的传递模型。该模型能很好地模拟具有Ｓ形的吸收曲线及对主尖的解吸曲线，并可推广应用于费克扩散和Ⅱ类扩散情形；用不同相对压力下的两条实验吸收曲线可获得小分子在高分子膜中扩散系数随浓度变化的关系，并可预测其它相对压力下的吸收和解吸曲线。与Ｃｒａｎｋ模型进行了比较。