沸石和水体系吸附-脱附循环的能量转移作用

本文旨在研究自制的工业13X沸石对水体系的吸附脱附循环的能量转移,为利用太阳能或其它热源驱动沸石吸附装置制冷、生热提供基本数据。文中讨论了沸石吸附能力、吸附速度、脱附速率、吸附热及过程中体系的压力变化对制冷效果的影响。实验结果表明,13X沸石在120℃和200℃脱附的单次循环中可分别转移能量65.5和88.5千卡。     

P-ZSM-5-水吸附制冷工质对制冷性能预测

采用不同浓度磷酸溶液浸渍法改性ZSM-5沸石分子筛,测定温度为303 K时不同浓度改性试样的饱和吸附量,筛选出最佳改性试样并测定其吸附等温线;在此基础上对最佳改性试样进行制冷性能预测,采用D-A方程简略式进行吸附制冷模拟仿真,探讨冷凝温度、脱附温度对系统制冷系数(COP)及制冷量(Qref)的影响.吸水性能结果表明:试样改性后吸附量均大于未改性试样,存在最佳改性质量分数(6.32%,磷酸质量分数),最佳改性质量分数试样的饱和吸附量为1.299 g/g.制冷性能结果表明:在最佳工况(Ta2=Tc=303 K、Te=278 K、Tg2=378 K)时,计算得到COP为1.097,Qref为1 691.126 kJ/kg,性能优于常规吸附制冷工质时.     

改性沸石分子筛的脱水速度对制冷影响

用不同钙离子浓度对NaY沸石分子筛进行改性,得到一系列不同交换度的样品,用高真空重量法测定了样品在25℃和120℃时的吸附等温线,求得样品在5mm Hg(～1.2℃)时从25℃升温到120℃的脱水量;从热重分析得出样品的脱水速率和脱附活化能,脱附活化能都在10千卡以下。利用自行设计的制冷模拟装置测定了样品的制冷容量,发现制冷容量与样品的脱附活化能、脱水速率和脱附量之间存在很好的平行关系,脱附活化能低的样品,其制冷容量较高。     

吸附式汽车空调系统制冷性能的动态模拟

模拟研究了发动机排气驱动的吸附式制冷系统在汽车变工况运行中制冷性能的动态特性.首先,基于线性驱动力(LDF)传质模型对沸石分子筛/泡沫铝-水吸附系统建立了二维传热传质耦合的非平衡吸附模型,并采用控制容积法对方程进行离散求解.然后针对汽车发动机实际运行中的几种典型工况,以沸石分子筛/泡沫铝新型复合吸附剂-水为工质对,模拟分析了发动机从高速到低速、低速到高速、突然短暂怠速等变工况过程中系统制冷性能的动态特性.结果表明吸附式制冷系统应用于汽车空调能通过调整周期来适应汽车的变工况运行特性.     

新型吸附式冷管的最低制冷温度影响因素研究

提出了一种新型的余热固体吸附式制冷管．该种制冷管无节流装置、无运动部件、结构简单、强度较高，且每根管子自成一个完整独立的制冷系统，所以其密封性好、使用方便；研究了在吸附剂量不变的情况下，制冷剂(吸附质)充注量对制冷管性能的影响。由于该种制冷管的性能跟外部环境参数具有较强的耦合性，本文就热源温度、环境温度、风速和环境空气湿度等参数对其最低制冷温度的影响进行了实验研究，实验采用的工质对为13X沸石分子筛-水．     

吸附式制冷系统运行参数动态特性

针对燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷循环过程吸、脱附特性,采用动态的分析方法,对吸附式制冷系统的主要部件吸附床在不同阶段（等容加热、等压解吸、等容冷却、等压吸附）的工作过程建立动态方程,同时对制冷系统的蒸发器及冷凝器建立相应的动态模型。利用数值方法对数学模型进行求解,分析吸附速率、吸附床温度、冷凝温度、蒸发温度、制冷功率等参数随时间的动态变化规律。研究结果表明：吸附速率在吸附过程进行到5min时达到峰值,吸附床温度达到350K后其升温速率开始减慢,吸附床温度降到315K后的降温速率开始减慢,冷凝温度在解吸阶段进行到8min时存在1个峰值,蒸发温度的变化趋势与制冷功率的变化趋势相反。     

分子筛吸附VOCs与微波脱附性能研究

为筛选适于吸附VOCs与微波脱附的分子筛,并研究其孔径、铝氧四面体、平衡阳离子等性能的影响因素,采用7种吸附剂(K-A,Na-A,Ca-A,Ca-X,Na-X,Na-Y和Na-ZSM5沸石分子筛)和3种VOCs吸附质(苯、甲醇、正己烷)进行了实验研究,利用BET,XRD表征方法对分子筛的孔径、比表面积、孔容和晶胞参数等进行了测试。结果表明:分子筛孔径较大、VOCs极性较大时,吸附量较高;采用不同铝氧四面体结构含量(Na-X,Na-Y,Na-A和Na-ZSM5)及不同平衡阳离子(K-A,Na-A,Ca-A和Ca-X,Na-X)分子筛进行微波脱附时,铝氧四面体结构含量高的分子筛更适用于微波脱附,平衡阳离子为Na~+的分子筛吸波能力强于K~+和Ca~(2+);经5次循环静态吸附、微波脱附,分子筛微波脱附的结构性能稳定。研究成果可为分子筛吸附VOCs与微波脱附新方法的工业化应用提供重要参考。     

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．     

沸石分子筛/泡沫铝平衡吸附制冷性能理论分析

基于平衡吸附理论,对一种具有高导热系数的沸石分子筛／泡沫铝复合吸附材料的吸附制冷的性能进行了理论计算,系统分析了不同厚度不同循环周期下的制冷性能,并与沸石分子筛-水吸附制冷系统性能进行了比较．结果表明使用沸石分子筛／泡沫铝复合吸附材料可以缩短系统循环周期,大幅提高单位质量吸附剂的制冷功率．     

6#溶剂油脱芳精制吸附剂再生技术

吸附剂的再生直接影响吸附精制工艺的成败,决定了吸附过程能耗及吸附剂寿命.对吸附过程中已被轻质芳烃饱和的13X型分子筛的再生脱附剂进行了筛选、比较.结果表明,工厂中副产C5 馏分是合适的脱附剂.研究表明.温度、空速等因素对脱附效果有影响.脱附温度应高于300℃。脱附剂空速可随工艺要求在LHSV变化范围为0.8～1.25 h-1内选择.所得结果为6# 溶剂油吸附脱芳精制工艺中再生工序的设计和操作提供了依据.     

6^#溶剂油脱芳精制吸附剂再生技术

吸附剂的再生直接影响吸附精制工艺的成败，决定了吸附过程能耗及吸附剂寿命。对吸附过程中已被轻质芳烃饱和１３Ｘ型分子筛的再生脱附剂进行了筛选，比较。结果表明，工厂中副产Ｃ５馏分是合适的脱附剂。研究表明，温度，空速等因素对脱附效果有影响，脱附温度应于高３００℃，脱附剂空速可随工艺要求在ＬＨＳＶ变化范围０．８－１．２５ｈ＾－１内选择。     

沸石吸附式制冷的研究现状与发展前景

综合阐述了目前沸石吸附式制冷的研究状况,介绍了不同学者在这个方面研究所取得的成果。包括吸附床传热方面、高性能制冷循环和数值模拟方面研究的进展。介绍了今后沸石吸附式制冷的发展方向。     

船用吸附式空调制冷系统可行性设计

分析吸附式制冷应用于船舶空调中的可行性,对其在商船上的应用进行实用性结构设计,对系统的组成进行优化,使之更接近理想循环.对船舶在航行和在港两种情况的热量来源进行控制,并实现了吸附与脱附过程的自动切换,为船舶在运行中实现自动控制提供基础,也为推动吸附式制冷系统在实船上的使用提供新途径.     

真空状态下沸石分子筛吸附干燥紫薯浆液的实验研究

为探究真空条件下沸石分子筛的干燥性能,将沸石分子筛加入真空干燥系统中形成真空–吸附联合干燥系统.以紫薯浆液为物料,进行真空干燥与真空–吸附干燥的对比实验;同时,针对干燥温度和布料厚度分别进行单因素实验.结果表明:沸石分子筛的吸附作用可以提高真空干燥的干燥效率.干燥温度低于45,℃时,温度升高后沸石分子筛吸附性增强;干燥温度高于45,℃时,温度升高后沸石分子筛吸附性减弱.布料厚度越小,沸石分子筛吸附干燥速率越快.     

分子筛晶内扩散系数测定的新公式

用程序升温热脱附方法，通过一次实验即可得到不同温度的分子筛晶内扩散系数，考虑到在脱附初期，吸附分子的浓度较大，可能存在相互作用的影响，本文提出了处理热脱附失重曲线的新公式，并用两组分子筛样品进行了验证，结果表明，新公式明显优于旧公式。     

氯化钙复合吸附剂的制冷性能

以CaCl2为吸附剂、NH3为制冷剂,将CaCl2分别与CaSO4、水泥按质量比4: 1进行复配,组成吸附式制冷工质对,通过实验研究了工质对的吸附制冷性能.结果表明: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制冷量是CaCl2的1.48倍,是CaCl2/水泥的1.96倍.文中还对吸附剂的比表面积及孔结构进行了表征,发现CaCl2/CaSO4复合吸附剂的孔结构保持较好,制冷性能得到改善.     

吸附式制冷循环热力学及性能

从纯热力学角度对基本两床连续循环、绝热回质循环、等温回质循环这3种吸附式制冷循环的热力学过程进行分析,并采用C 语言进行编程模拟计算,探讨蒸发温度、冷凝温度及热源温度对解吸温度、吸附温度、循环吸附率、性能系数、周期制冷量等的影响。研究结果表明:随着蒸发温度及冷凝温度的提高,回质循环(包括绝热回质和等温回质)与基本两床连续循环之间的性能差距逐渐减小,随着热源温度的升高,回质过程对提高系统性能系数的作用削弱;综合3种循环方式的计算结果,等温回质循环方式能够更好地符合燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷系统。     

吸附法处理制浆厂废气中的甲醇

对沸石分子筛、天然沸石、造纸厂废渣(木屑和蔗髓)吸附制浆废气中的甲醇进行初步研究,探讨吸附法处理制浆厂废气的可行性.研究吸附温度、吸附时间、甲醇浓度对ZSM-5疏水分子筛、5A分子筛和天然斜发沸石吸附甲醇的影响,探讨不同水分含量的木屑和蔗髓吸附废气中甲醇的效果.研究结果表明:ZSM-5分子筛对甲醇的吸附量最大,5A分子筛次之,天然斜发沸石最小;该3种无机吸附材料对甲醇的饱和吸附量均随吸附温度的降低而增大,随气相甲醇浓度升高而增大,但温度越高达到饱和吸附所用时间越短,40℃时ZSM-5分子筛、5A分子筛和斜发沸石的饱和吸附量分别为15.00mg/g、4.90,mg/g和2.68,mg/g.水分含量影响木屑和蔗髓吸附甲醇的性能,水分含量越高,达到吸附饱和用时越长,饱和吸附量越大;实验条件下,水分含量为59.89%,的松木木屑、55.29%,的桉木木屑和54.82%,的蔗髓分别在吸附12h、10h和5h左右达到饱和,饱和吸附量分别为16.30mg/g、12.84mg/g和13.56mg/g.造纸厂的木屑和蔗髓等废渣可先用来吸附制浆废气,然后再送废渣炉进行燃烧处理.     

NaX型分子筛的合成及对Cr~（6＋）离子的吸附研究

采用高温碱熔融处理后的粉煤灰,合成NaX型沸石分子筛,考察了不同的水热晶化温度对产物结果的影响。通过XRD、SEM和粒径分析等方法对产物的物相、形貌和粒度进行表征。结果表明,在晶化温度为90℃时能得到晶形较好的NaX型分子筛。同时考察所得样品对重金属离子Cr6＋的吸附情况,通过单因素实验考察NaX分子筛的用量、时间和pH值等因素对离子的吸附影响。结果表明,在25 mL50 mg/LCr6＋的溶液中,最佳吸附条件为：吸附剂用量为0.14 g,吸附时间为2 h,吸附温度为35℃,吸附溶液pH值为8。     

CO2和CH4在3种分子筛中的静态吸附实验

采用静态容积法分别测量CO₂和CH₄在 5A、13X 和13X-APG 沸石分子筛上的单组份等温吸附曲线,探究了吸附温度和吸附压力对吸附量的影响.实验结果表明,降低吸附温度和增加实验压力会增大吸附剂对CO₂和CH₄的吸附量,3种沸石分子筛对CO₂的吸附量均比对CH₄的大,-30 ℃时CO₂和CH₄在3种吸附剂上的饱和吸附量都最高,CO₂分别为4.94,6.52,6.35 mmol/g,CH₄的分别为3.00,3.25,3.79 mmol/g.13X-APG沸石分子筛经200 ℃、180 min加热再生后的吸附效果较好,能满足吸附剂再生要求.