离子凝胶复合吸附剂的制备及空气取水性能

制备了一种LiCl复合可得然离子凝胶,并将其首次用于空气取水性能研究。在不同吸附温度、吸附湿度的开式环境中,完成了复合吸附剂的水蒸气吸附特性研究。探究了浸渍盐的质量浓度对复合吸附剂吸附性能的影响。根据目标工况,完成了复合吸附剂组分的优化配比。对优化后的离子凝胶进行了吸附动力学和等温吸附特性研究。结果表明,15% LiCl溶液复合而成的可得然吸附剂综合性能最佳。在35℃&75%RH下,该复合吸附剂的吸附量高达3.30g/g,是传统硅胶复合吸附剂的6.6倍;在55℃&40%RH工况下实现1.66 g/g的水量脱附,是硅胶复合吸附剂的3倍。在25℃&75%RH下,可得然复合凝胶吸附剂的吸附速率K高达3.48×10^-3s^-1;该离子凝胶复合吸附剂的研究,为吸附式空气取水技术提供了基础支持。     

太阳能吸附式空调固化复合吸附剂性能

测试了氯化钡-膨胀石墨固化复合吸附剂的吸附性能,并对采用该吸附剂的太阳能吸附式空调系统性能进行了分析。实验结果表明,固化复合技术有利于提高吸附剂的传热传质性能,实验中复合吸附剂循环吸附量可高达0.61 kg·kg^-1;同时,加热流体温度、冷却温度、蒸发温度以及反应约束压力对吸附剂性能都有着不同程度的影响。对于采用该复合吸附剂的太阳能空调系统,在加热温度80℃,冷却温度30℃,蒸发温度分别为5、10、15℃时,系统COP 和SCP均随蒸发温度的升高而增大,在15℃时可分别高达0.5和192 W·kg^-1。     

复合吸附剂的基质选择与动态吸附性能测试

用不同类型的粗孔硅胶与氯化锂盐复合制备了一系列复合吸附剂。测量了它们的含盐量,并观察其腐蚀性。对纯硅胶与复合吸附剂的孔结构进行分析。测试了纯硅胶和复合吸附剂吸附水蒸气的性能等。实验证明,作为复合吸附剂的基质,不同类型的硅胶对复合的吸附剂影响很大。纯硅胶中,粗孔粒度为0.5～1.5 mm的硅胶吸附性能相对最好,但吸附量很小;复合吸附剂中,微球粗孔硅胶以及片状大孔硅胶虽然吸附量得到了大大的提高,但不易液解表面的氯化盐,将导致复合吸附剂膨胀结块影响传质通道,并腐蚀吸附床。大于2 mm的粗孔硅胶复合了氯化盐后,吸水产生毛细力将撑破硅胶骨架。因此,最适合复合吸附应用的硅胶基质为小颗粒耐水硅胶。在复合氯化盐后,吸水性能有了很大提高。同时,长时间循环吸附不会造成硅胶粉碎。     

发动机余热驱动的固体吸附式制冷技术应用研究

吸附式制冷既节能又环保.简述了固体吸附式制冷的基本原理及热力循环过程,讨论了适合发动机余热特点的吸附制冷工质对特性,开发了一种氯化钙/活性炭复合吸附剂.介绍了吸附式制冷技术在内燃机车司机室空调、渔船制冰、重载卡车空调等领域的应用情况.指出强化吸附床的传热传质,提高系统运行稳定和可靠性是推动该技术工业化应用的关键.     

硅胶粒径对太阳能吸附制冷系统性能的影响

针对以硅胶-水为工质对的太阳能吸附式制冷系统,实验研究了不同粒径的硅胶材料对吸附床传热传质特性及系统制冷能力的影响。三组对比实验的硅胶材料平均粒径分别为1mm、3mm和5mm,在太阳辐射接近的条件下完成实验测试,结果表明粒径中等的硅胶材料表现最优,其制冷系数COP和按照循环周期定义的比制冷功率SCP2均最高。小粒径材料虽然使吸附剂填充量有所增加,但是会导致吸附床轴向传质阻力增加,影响其末端吸附能力的发挥。而材料的粒径过大,则会降低吸附床的吸附剂填充量及其传热性能,从而导致预热脱附和冷却过程的时间延长,不利于系统的制冷性能改善。实验结果表明,吸附剂粒径是影响太阳能吸附式制冷系统工作性能的一个重要因素,在系统设计中需要给予重视。     

一种吸附式空气取水装置的性能实验

基于大气中水的吸附与解吸循环,设计出吸附式空气取水装置,并对其进行了实验研究。该装置主要由太阳能集热器、吸附床和冷凝器等组成。晚上吸附剂吸附空气中的水,白天由太阳能提供热量进行解吸。实验制备了硅胶（SC）-CaCl₂、SC-LiCl、活性炭纤维毡（ACF）-CaCl₂、ACF-LiCl 4种新型复合吸附剂,并对其进行了实验测试。结果表明：由ACF制备的复合吸附剂性能比由SC制备的复合吸附剂性能要好;ACF-LiCl的吸附与解吸性能最好,在吸附床出口温度为90℃时,解吸6 h的产水率是0.412 kg水·（kg吸附剂）^-1。     

一种吸附式空气取水装置的性能实验

基于大气中水的吸附与解吸循环,设计出吸附式空气取水装置,并对其进行了实验研究。该装置主要由太阳能集热器、吸附床和冷凝器等组成。晚上吸附剂吸附空气中的水,白天由太阳能提供热量进行解吸。实验制备了硅胶(SC)-CaCl_2、SC-LiCl、活性炭纤维毡(ACF)-CaCl_2、ACF-LiCl 4种新型复合吸附剂,并对其进行了实验测试。结果表明:由ACF制备的复合吸附剂性能比由SC制备的复合吸附剂性能要好;ACF-LiCl的吸附与解吸性能最好,在吸附床出口温度为90℃时,解吸6h的产水率是0.412kg水·(kg吸附剂)~(-1)。     

吸附制冷用复合吸附剂的吸附性能

固体吸附式制冷因具有环保和节能两大优势,成为国内外竞相开发的热点,尤其是将其用于新型空调系统和太阳能应用产品方面的开发研究备受关注．但从实用化研究成果来看,还远不满足工业化条件,其主要原因之一是受吸附制冷工质对（吸附剂-制冷剂）的性能制约．目前,国内外关于吸附制冷工质对的研究报道比较多,所采用的吸附（工）质仍然以水、甲醇、乙醇和氨为主,对于吸附剂的研究进展比较快,已从当初单一组分吸附剂的选用发展到目前多组分、复合吸附剂的研制．研制性能优良的吸附剂被认为是推动固体吸附式制冷工业化的关键之一．     

硅胶及其混合吸附剂——水吸附工质对性能测试

测试了硅胶-水吸附制冷工质对的等量吸附线,且利用各类吸附方程对实验测量数据进行拟合以用于硅胶-水冷水机组的整体系统的数值模拟。实验还通过在纯硅胶颗粒中添加黏结剂或膨胀石墨形成混合吸附剂来提高传热性能。研究表明混合吸附剂（黏结剂的含量为1.1％）在解吸过程中前5min的解吸量相对于纯硅胶颗粒吸附剂提高了13.8％;解吸15min时,混合吸附剂的解吸量相对于纯吸附剂仅提高2.5％。表明混合吸附剂有利于缩短吸附循环周期。在添加剂质量分数相同的情况下,利用膨胀石墨作添加剂形成的混合吸附剂与通过浸泡于黏结剂溶液中形成的混合吸附剂的吸附性能相同,但有其各自的优缺点。     

采用固化复合吸附剂的热化学吸附式低温冷冻系统的性能

设计了一种以氯化锰-氨为吸附工质对的热化学吸附式低温冷冻系统,利用膨胀石墨的多孔特性作为复合反应物的添加剂来提高吸附剂的传质性能,同时采用压块固化技术以提高吸附剂的传热性能。实验结果表明,膨胀石墨的添加有效防止了吸附剂的结块和吸附性能的衰减,复合吸附剂吸附量高达0.47 kg NH₃•（kg salt）^-1;吸附剂与制冷剂之间的化学反应对反应器温度的变化有较大影响,蒸发温度不同导致吸附剂的吸附平台温度不同,且蒸发温度越低,吸附剂吸附合成反应速率越低;当蒸发温度从-35℃上升到0℃时,单位质量吸附剂制冷功率SCP（specific cooling power）从206 W•kg^-1增大到706 W•kg^-1。冷却水温度为25℃、蒸发温度为-30℃时,采用该固化复合吸附剂的吸附式低温冷冻系统SCP和COP分别高达350 W•kg^-1和0.34。     

高效太阳能吸附式空气取水器吸附剂

提供一种高效的空气取水器吸附剂,它以超大孔分子筛MCM 41为基质,复合吸湿性无机盐CaCl2而形成复合物。实验表明,该吸附剂最大吸附水能力达175%,比分子筛和硅胶高130%—150%,比硅胶和CaCl2复合物高85%,吸附速度较其也有很大提高;同时,在较低的脱附温度约80℃,可脱附90%以上的总吸附水量,每kg吸附剂可脱附水量高达1.6kg,是理想的空气取水器吸附材料。     

连续循环式吸附空气取水系统

引　言随着社会的发展,人类的活动范围越来越大.在海岛、沙漠等缺少淡水资源的地区,解决饮用水成为人们在这些地区进行活动的先决条件.空气中的水蒸气含量大、不受空间的限制、可循环再生,因此空气取水是解决这些地区饮用水的渠道之一.空气取水可以采用吸附式空气取水方式,目前     

硅藻-氯化锂复合除湿剂制备及吸附性能

以硅藻为多孔基质,氯化锂为浸渍盐,配制了硅藻-氯化锂复合除湿剂。采用麦克公司生产的ASAP2020物理吸附仪测量了复合硅藻的比表面积、孔径等微观结构参数。通过对吸附仪的改进,对复合除湿剂的水蒸气吸附性能进行了测试研究,并与纯硅藻基质以及常见硅胶除湿剂的吸附性能进行对比。氮气吸附测试显示复合除湿剂的比表面积、孔体积参数较纯硅藻基质有明显下降,表明氯化锂颗粒充分浸入到硅藻孔隙中。水蒸气吸附测试表明复合硅藻除湿剂的吸湿性能较纯硅藻基质及硅胶除湿剂有着显著提高。此外,基于Polanyi吸附势理论对复合除湿剂吸附特征曲线的拟合研究发现复合除湿剂的吸附特征曲线包括3个部分。     

蜂窝状块体硅胶/分子筛复合物吸附性能

采用静态法测定了蜂窝状块体硅胶/分子筛复合物的吸附性能,并采用吸附床结构模拟转轮除湿过程,测定了复合物动态吸附性能;探讨了复合物在吸附过程中温、湿度分布;研究了处理风参数（风速,进口温度、湿度）对块体吸附剂吸附性能的影响。结果表明：块体硅胶/分子筛复合物的除湿性能明显高于硅胶,尤其在较高温度和较低湿度条件下。在处理风温度较低、风速较小及处理风湿度较大的前提下,块体复合物除湿性能较好。     

钛改性硅胶块体吸附剂除湿性能研究

采用浸渍沉积法制得钛改性硅胶块体吸附剂.对块体吸附剂的孔结构进行表征;考察了改性硅胶吸附剂动、静态除湿性能以及在吸附/脱附过程中湿度场、温度场的变化.结果表明,改性后的硅胶,其微孔、中孔孔径有所减少,而孔容和比表面显著增大;钛改性硅胶的吸附性能好于硅胶,而脱附能力劣于硅胶;由于钛改性硅胶产生更多的吸附热,吸附时出口气流温度略高于硅胶,而脱附时正好相反.     

活性炭-疏水硅胶复合吸附剂吸附油气

开发出一种上层为活性炭、底层为疏水硅胶的复合吸附剂,并与活性炭、硅胶单独吸附汽油蒸气进行比较,发现不同吸附剂及油气质量浓度对吸附容量及吸附热有大的影响。研究活性炭与硅胶不同体积比对吸附质量比和温度的影响,得出最佳体积比为1∶1。这样高质量浓度油气先被底层的硅胶吸附,低质量浓度的油气再被上层的活性炭吸附,从而综合利用了硅胶的不燃烧及活性炭吸附质量比高的特点,从工艺技术上降低了活性炭吸附放热的安全问题,进而还可适当提高活性炭有效吸附容量。     

WATER VAPOR ADSORPTION-DESORPTION CHARACTERISTICS OF A MIXED ADSORBENT

Air conditioning systems that are incorporating desiccant based dehumidifiers are finding increased applications over traditional vapor compression refrigeration systems due to their efficient handling of latent heat loads. Generally, silica gel, molecular sieves, or activated alumina coaled on a rotating honeycomb type desiccant matrix is used as a dehumidifier in these systems. However, shapes of the isotherm for water vapor adsorption on these materials are not favorable for optimal performance of desiccant cooling systems. Theoretical studies have shown that a material having a type I isotherm for water vapor, whose shape lies between that on molecular sieve 13X and silica gel would lower installation and operating costs of desiccant based air-conditioning systems.

An adsorbent was prepared by mixing a silica gel, molecular sieve 13X, and a hydrophobic molecular sieve. The mixed adsorbent was mixed with a binder and was further coated on both sides of a 0.0014“ thick aluminum foil. Both plain and corrugated foils were used in preparing a desiccant matrix. A plain sheet was inserted in between two corrugated sheets and then they were rolled into a cylinder. The shape of water adsorption isotherm and equilibrium water adsorption capacity were obtained for this desiccant matrix. The shape of the water isotherm in the temperature range of 288-308 K was found to be more favorable than that on silica gel or molecular sieve 13X. However, the total water adsorption capacity of the new mixed adsorbent was significantly lower than these materials. The water adsorption data on the mixed adsorbent could be correlated according to Polyani's potential theory