沸石分子筛吸附式制冷 Ⅱ吸附式制冷的循环系统

利用自制的沸石分子筛,在自行设计的吸附式制冷模拟装置上,对吸附剂5A、NaY、CaY、13X及CaX等沸石分子筛和制冷剂水系统进行了制冷效果的测定;讨论了吸附速度、脱附温度对制冷效果的影响;通过吸附等温线的测定,计算了制冷循环系统中水的循环量,并测得分子筛再生时开始脱附的温度Ts值和再生后开始吸附的温度Ts’值。实验结果表明每公斤所研究的分子筛在单级吸附—解吸循环系统中能够产生制冷量为62—100千卡(Tev=0℃,Tcond=Tads=14.5℃,Treg=120℃)。     

发泡剂对沸石分子筛吸附性能的影响

采用添加发泡剂的方法,提高13X沸石分子筛材料的渗透性。采用XRD、SEM等手段,分别测定了发泡前后的13X沸石分子筛的晶体结构和微观形貌变化,并用容量法考察了发泡处理对13X沸石分子筛--乙醇吸附量和吸附速率的影响。     

饱和ATP为原料合成多级孔ZSM-5沸石分子筛的制备与表征

研究以饱和ATP吸附材料为合成沸石分子筛的硅源,采用双模板法,用四丙基氢氧化铵(TPAOH)为微孔模板剂和十六烷基三甲基溴化烷(CTAB)为介孔模板剂直接合成多级孔ZSM-5沸石分子筛,通过XRD、SE M、比表面积及孔径分析仪进行N_2吸附-脱附等手段对多级孔ZSM-5沸石分子筛表征测试分析。结果表明:饱和ATP吸附材料在180℃下,水热提纯12 h获得硅源,再加入TPAOH和CTAB进行初始凝胶反应,后移入水热反应釜中,控温180℃,水热晶化反应15 h,即得多级孔ZSM-5沸石分子筛。     

ZSM-5沸石在空调应用中的吸附脱附性能研究

针对固体吸附式制冷在空调领域的应用,建立了一套采用ZSM-5沸石-水作为吸附工质对的实验研究系统,对其吸附脱附性能进行了实验研究,得到了吸附脱附性能曲线。比较了不同吸附床温度以及吸附床有无保温情况下,ZSM-5沸石分子筛对水的吸附情况:低温情况对水蒸气的吸附量随吸附时间明显增加,但吸附率逐渐变慢;床温升高,吸附剂达到吸附平衡所需时间缩短,平衡吸附量则有所降低。     

利用离子交换改性法提高分子筛在低压下的吸附量和吸附速率

自从沸石分子筛问世以来,由于其独特的结构,在气体和液体的分离、净化、干燥、环保等方面取得了广泛的应用。特别是由于分子筛的微孔中存在着强大的吸附力场,使其在真空情况下,对气体仍具有较大的吸附量,已在低温吸附泵中得到广泛的应用。近年来在各种电真空器件的应用中,亦取得明显的效果,日益受到重视。六十年代中期,已有学者对分子筛在低压下对空气及其主要成份如N_2,O_2、Ar等非极性分子的吸附性能进行了研究。首先测定了在1×10~(-2)～5000帕压强下,在液氮温度时,A、X型分子筛对N_2、Ar等的吸附等温线。结果表明5A、13X分子筛有明显的吸附能力,并且对N_2的吸附能力显著大于Ar。等测定了在1×10~(-3)～10帕的压强下,液氮温度时,A、X型分子筛对空气的吸附等温线也有类似的结果。本文提供了能在1.0×10(-2)～1.0×10~(-5)帕高真空范围内测量分子筛的吸附量和吸附速率的实验方法。这就是真空定容法和高真空定压法,分别测定吸附量和吸附速率。这两个方法比较合理地解决了国产分子筛的吸气速率的测试。本文比较了5A,13X,M型和ZSM—5型四种分子筛在不同平衡压强下对氮气的吸附量,发现5A,13X在1.33×10~(-3)～1.33×10~(-2)帕范围内吸附量较大,但在1.33×10~(-4)～1.33×10~(-3)帕范围内不理想,不能将它用在真空器件中。而把这几种分子筛用离子交换法进行改性后,M型分子筛交换Ca~( )离子后,在1.33×10~(-4)～1.33×10~(-2)帕范围内吸附量明显上升,在1.33×10~(-3)～1.33×10~(-2)帕范围内吸附量也和13X差不多。而且测量出交换了Ca~( )离子的M型分子筛在较高真空度时对空气吸附速率大于13X。离子交换法是分子筛改性的好方法,它能提高分子筛的吸附量和吸附速率。M型分子筛是一种较新型的分子筛,进行改性后在高真空状况下吸附量和吸速率又较大,因此它是一种理想的吸气剂。我们将这种M型分子筛加入适当的粘结剂在国内红外探测器的真空元件中得到了应用,使该器件真空度提高2—3个数量级,寿命也明显增加。本文也比较了加入适量的粘结剂分子筛的吸附量和吸附速率的影响,与其他吸气剂一样,吸气量和吸气速率略有降低。     

含氟体系下亲水性ZSM-5沸石分子筛膜的制备及其性能

用变温热浸渍法在廉价大孔α-Al₂O₃的载体管上涂覆大小晶种引入平整均匀的晶种层, 随后在无有机模板剂的含氟体系下通过二次水热生长法制备了亲水性ZSM-5沸石分子筛膜。实验考察了小晶种液浓度对形成晶种层及ZSM-5沸石分子筛膜形貌和性能的影响。并将制备的ZSM-5沸石分子筛膜分别用于渗透汽化异丙醇脱水和乙酸脱水体系中。结果显示, 小晶种液浓度为0.2wt%时, 制备的ZSM-5沸石分子筛膜在75℃下对10wt%水/异丙醇和10wt% 水/乙酸混合物体系均具有优良的分离性能, 其渗透通量分别为3.64 kg/(m²·h)和0.61 kg/(m²·h), 分离因子分别达3204和1321。     

壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒的制备与性能

采用实验室自制壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒用于处理水中NH₄+-N和NO₃--N,通过优化工艺条件确定最佳壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒制备方法,并利用SEM、比表面积（BET）、FTIR和XPS分析壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒表面物化特性。结果表明:壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒最佳制备条件为:乙酸浓度为4vol%,壳聚糖浓度为7 g/L,振荡时间为10 h,振荡温度为30℃。制得的壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒对NH₄+-N和NO₃--N的吸附量分别达到0.636 mg/g和1.952 mg/g,去除率分别为81.60%和40.28%。壳聚糖/沸石分子筛复合吸附颗粒表面形貌呈现较多凸起和微孔,比表面积为391.52 m2/g。FTIR分析结果表明,壳聚糖特征官能团-NH₂和-CH₃已负载于沸石分子筛的基本骨架中。XPS分析结果表明,元素O1s在壳聚糖与沸石分子筛的连接过程中起主要作用,该研究成果可为北方严寒地区净水厂的提标改造提供理论依据。      

ZSM-5沸石分子筛的高压吸附储氢特性

研究了ZSM-5沸石分子筛对氢的超临界吸附特性．结果表明，在77K／5MPa、195K／7MPa、293K／7MPa条件下，ZSM-5沸石分子筛的储氢质量分数分别为1．97％、0．65％和0．4％．用Clausius-Clapeyron方程求得的等量吸附热（3．8kJ／mol）与吸附量无关，表明该分子筛是一种表面势场均匀的吸附剂．将表面过剩吸附理论与描述Ⅰ型等温线的诸理论模型结合，分析了超临界吸附等温线，发现基于Toth方程的等温线模型在整个实验范围内与实验数据吻合较好，由该模型计算出的氢吸附相密度在77K达到55．6kg／m^3．根据回归参数讨论了超临界条件下氢在微孔沸石分子筛中的吸附机理，确认了氢在微孔沸石分子筛中的吸附为物理吸附．     

低温驱动沸石-水吸附式制冷机的性能研究

本文研究的合成沸石-水吸附式制冷机采用FAMZ01沸石作为吸附剂,吸附床选择翅片涂抹式吸附床,通过实验研究该制冷机的制冷功率、制冷性能系数(COP)随热源温度、冷冻水进口温度的变化规律。结果表明,该吸附式制冷机在55℃的热源下就可以稳定输出制冷量,并在驱动热源为65℃左右展现其较佳的性能。     

吸附制冷用吸附剂性能测试及实验研究

研究吸附工质对的性能对于吸附式干燥、除湿、制冷具有重要作用,而吸附剂的吸附量、导热系数和吸附材料的性质、温度、压力等许多因素有关,因此用实验来测定就变得十分的有必要。本文以3A作为吸附剂,水作为制冷剂,组成吸附式制冷工质对,通过液位法对工质对的吸附制冷性能进行了研究。结果表明:它的最大吸附量为24.5g,最大吸附率为0.112g/g。本实验吸附床中3A沸石分子筛的量为218.5g,在脱附温度为260℃,吸附环境温度为25℃时,根据已有的对太阳能冷管的改进实验,选用同样材料的太阳能冷管计算时,可得其制冷量为147.864J,制冷系数COP为0.116。