四丁基氯化铵水合物的蓄冷特性

探讨了一种新型季铵盐——四丁基氯化铵的水合物作为蓄冷工质的可行性,对其蓄冷特性进行了实验研究:研究了溶液浓度、循环次数及添加成核剂硼砂对四丁基氯化铵水合物的生长特性的影响。实验结果表明:浓度为40%的TBAC溶液相变过程相对稳定,更适合空调蓄冷工况;添加成核剂硼砂使TBAC溶液的相变温度降低了2℃,结晶过冷度减小2℃;经过多次重复水合反应后,溶液在结晶过程中的过冷度减小了1.5℃,相变温度无变化。利用DSC测试得到四丁基氯化铵水合物相变温度为10.41℃,相变潜热为197.707J.g-1。     

二氧化碳水合物生成驱动力的研究

选用摩尔吉布斯自由能的变化作为水合物生成的通用驱动力,推导CO2水合物的水合反应驱动力表达式。通过雾流强化水合反应系统装置,针对CO2水合物的生成驱动力进行实验研究,揭示CO2水合物生成过程动力学特性。结果表明,水合反应系统压力越高、温度越低,CO2水合物的生成驱动力数值的绝对值越大,越有利于CO2水合物的生成;在275.15K,随着压力的增加,驱动力增强,但不呈线性,而是从快到慢渐趋于平缓,驱动力数值的绝对值为0.1820kJ/mol~1.1903kJ/mol;CO2水合物的生成量随着实验条件生成驱动力的增加而增大。     

一种喷雾强化制备二氧化碳水合物的实验系统

为了更直观地研究喷雾强化制备二氧化碳水合物的方法,设计了一套喷雾强化制备二氧化碳水合物的实验装置,并考察了生成过程中系统的温度和压力的影响,以及二氧化碳气体的消耗量,初步研究了二氧化碳水合物的生成驱动力问题.结果表明:在水合反应系统压力越高、温度越低的情况下,二氧化碳水合物的生成驱动力数值的绝对值越大;温度为275.15 K时,随着压力的增加,二氧化碳水合物的生成驱动力不是呈现简单的线性增加,而是从快到慢渐趋于平缓的变化.该系统能很好地应用于气体水合物制备过程中特性和工艺的研究.     

改进型真空制冰系统的性能研究

为了降低真空制冰系统对真空度的要求,提出了在水中加入中介物质的方法,并建立了真空蒸发性能测试系统。采用浓度为26%的氨水为中介物质溶液,对真空下溶液的蒸发温度特性进行了实验研究,分析了对系统的影响。实验结果表明,在相同的初始温度和真空条件下,氨水的降温速率和降温范围明显高于蒸馏水,且在高于水的三相点压力时有冰晶形成;随着真空度的降低,氨水的降温幅度逐渐减小,但仍远大于蒸馏水,说明在相同的蒸发温度下,氨水对真空度的要求远低于蒸馏水。