混合工质林德节流制冷技术的发展分析

单工质单级蒸汽压缩式制冷循环是目前最成熟的制冷技术,但在低温温区（?40℃以下）具有一定局限性,而混合工质节流制冷技术能够适应不同温区,特别在深低温区极具研究价值。本文介绍了共沸、近共沸及非共沸混合物制冷剂的原理及特点。研究发现,共沸和近共沸混合工质制冷剂与单工质具有相似的性质;单级压缩混合工质制冷机依靠非共沸混合制冷剂的高度温变相变特性实现深度制冷。阐述了一种混合工质林德循环系统（LHR）的国内外发展历史和研究现状,指出LHR经历了开式循环、多级压缩闭式和单级压缩闭式循环3个发展阶段。最后结合混合工质林德循环系统实验,提出了增加风冷预冷器、回热器发泡保温等改进措施及研究优化重点,包括混合工质组分及最佳配比、热物性计算、换热器保温等方面的优化。     

HC-290+HFC-134a体系汽液平衡的测量与关联

HC-290/HFC-134a混合制冷剂具有在空调制冷系统中替代R22的应用潜力。混合制冷剂的汽液平衡性质在工程应用中具有重要意义,然而,HC-290/HFC-134a混合制冷剂在285—313 K温度区间的汽液平衡数据还鲜有报道。文中采用气相循环法测量了HC-290+HFC-134a二元体系在273.14—313.15 K的等温汽液平衡,选用Peng-Robinson(PR)状态方程结合van der Waals(vdW)混合规则对实验数据进行了关联计算,并推算了275.00,283.15和285.00 K的汽液平衡数据,与文献值进行对比,获得了较好的一致性。实验结果表明:HC-290+HFC-134a体系在实验温度范围内具有很强的最高共沸,且共沸组成和共沸压力随温度的升高而增大。此研究为HC-290+HFC-134a体系的工程应用提供了数据参考,也为汽液平衡数据库补充新的内容。     

LNG混合制冷剂的数值优化研究进展综述

液化天然气(LNG)制备中的混合制冷剂主要由N2和C1~C5组成,各种成分的配比直接影响到液化流程的效率。而优化这些非共沸混合物的配比涉及到过程热力学,是一个复杂的多变量非线性问题。论文综述了国内外文献公开报导的LNG混合制冷剂数值优化方法和原理,并对各种数值优化结果进行了对比分析和讨论。基于现阶段LNG混合制冷剂的主要研究内容和研究成果,提出了进一步的研究方向。     

非共沸制冷剂非完全冷凝现象的假想及判据

为了探讨空调系统中非共沸制冷剂的变工况循环特性,揭示系统循环参数与冷凝器中的换热流体温度和流量之间的关系,进行了大量的实验研究。根据实验数据发现了一种特殊的实验现象,即在换热流体进口温度不变的前提下,系统性能系数（COP）随换热流体流量的逐步增大呈现先升高后降低的特性,为解释此现象提出了制冷剂非完全冷凝的假想。在此基础上,初步建立了非共沸制冷剂非完全冷凝的理论判据,并将该判据推广应用到了15种已商品化的非共沸制冷剂上,预测了这些制冷剂发生非完全冷凝现象的条件。     

混合制冷工质R134a/R142b池核沸腾传热强化研究

混合制冷工质的传热性能差,使得其应用受到一定限制,而采用适当的强化传热技术可以大大提高混合制冷工质传热性能。实验的热流密度范围内,在相同的热流密度条件下,非共沸混合制冷剂Ｒ１３４ａ／Ｒ１４２ｂ在机械加工表面多孔管外沸腾传热膜系数是光滑管的１．７８～３．３３倍。     

液液萃取-非均相共沸精馏耦合回收正丁酸

正丁酸与水的混合物能够形成最低沸点共沸物,难以用传统精馏分离.在常规非均相共沸精馏基础上,文中提出了更为节能的液液萃取-非均相共沸精馏耦合技术,利用COSMO活度系数模型筛选出合适的溶剂,并探索了混合溶剂萃取精馏分离工艺.采用顺序迭代法优化工艺主要操作参数,使用经济和环境分析方法去评价分离过程的主要性能.单一溶剂液液萃...     

非均相共沸精馏分离乙二醇及1，2一丙二醇的研究

由于乙二醇及1,2一丙二醇的沸点相近,采用常规精馏方法难以分离。本文通过非均相共沸精馏的方法采用乙苯、混合二甲苯、异丙苯三种共沸剂进行实验,结合共沸剂的选择性和共沸物的共沸点来确定共沸剂。通过实验结果分析发现混合二甲苯能明显提高乙二醇及1,2一丙二醇的挥发度,是分离乙二醇及l,2一丙二醇良好的共沸剂。     

R-404A、R-507A专利研究

R-404A是由HFC-125（44％）、HFC-143a（52％）及HFC-134a（4％）组成的非共沸混合物（用质量百分比表示）。R-404A为HFC非共沸环保型制冷剂，ODP值为零，是替代R-502的工业标准HFC制冷剂。R-404A作为当今广泛使用的中低温制冷剂，常应用于冷库、食品冷冻设备、船用制冷设备、工业低温制冷、商业低温制冷、交通运输制冷设备（冷藏车等）、冷冻冷凝机组、超市陈列展示柜等制冷设备或更新设备。     

R32/R134a在水平内螺纹管内流动沸腾强化特性的分析与研究

引　言节能与环保是当今国际社会研究的重要课题.各国关注的全球性环境问题之一就是大气臭氧层的破坏, 它与CFCs、HCFCs等制冷剂的生产和排放有关, 目前, 在全球范围内加紧淘汰消耗臭氧层物质已形成国际统一行动. 在制冷空调领域中曾广泛应用的 HCFC22 (R22) 因其 ODP (臭氧耗散潜能) 为 0 055, GWP (温室效应潜能) 为 0 36,被列入逐步禁用范围, 因此, 寻找 R22 的合适替代物具有非常重要的意义. 非共沸混合制冷剂R32/R134a [25% ( mass) /75% ( mass)] 被认为是R22的有效替代物之一, 其沸腾换热特性也得到了广泛的研究. …     

小型撬装式LNG装置的流程模拟

为了使小型撬装式LNG（液化天然气）装置的流程研究具有普遍意义,通过对液化流程的评价,分别从混合制冷剂液化流程和膨胀机液化流程中选择了极具代表性、性能最佳的丙烷预冷混合制冷剂液化流程和N2-CH4膨胀机液化流程,并结合液化流程的发展趋势,综合多种液化流程的优点,提出了节能新型混合制冷剂液化流程,对以上液化流程进行了模拟计算,并比较了流程的关键参数.结果表明,节能新型混合制冷剂液化流程简便灵活、能耗低、液化率高,适应于小型撬装式LNG装置.     

R1234ze与R152a混合制冷剂替代R22的可行性

目前空调用制冷剂,R22的主要替代物是R410A与R407C,它们的ODP值虽然为0,但是GWP值还较高,仍然会对环境造成不利的影响。将R1234ze和R152a以40:60组成一种新型混合制冷剂(用代号NCUR01表示),并对其进行理论分析,通过分析NCUR01的环境影响指数、温度滑移特性、理论热力循环性能、热力学性质、安全性以及润滑油等因素,并与R22及其主要替代制冷剂R410A、R407C进行对比,结果显示:该混合制冷剂对环境的影响非常小,具有与R22相似的饱和压力线,而且具有较低的排气温度与较高的COP值,NCUR01的COP值比R22高约5%、比R410A高约19.6%、比R407C高约9.7%,排气温度比R22与R410A低约18℃、比R407C低约6℃,是一种性能良好的近共沸混合制冷剂,替代R22具有可行性。     

空调工况下非共沸制冷剂在冷凝器中的换热特性

为了揭示空调工况下非共沸制冷剂在冷凝器中的换热特性,探明制冷剂和换热流体间温差的沿程变化规律,进行了相应的理论分析.建立了制冷剂的冷凝换热模型,根据标准的空调工况确定了制冷剂的冷凝物性参数.利用制冷剂状态方程得到冷凝过程中温度与焓值的对应关系,进而计算出制冷剂和换热流体在冷凝过程中的温差.通过归纳沿程位置的温差变化,得到它的变化规律,为合理设计冷凝器提供了一定的理论依据.     

变热源工况下非共沸工质有机闪蒸循环热性能分析

有机闪蒸循环（OFC）能有效利用中低温热能,非共沸工质的变温相变特性可以改善循环和换热器之间的匹配性。为了提高系统的循环性能,本文基于Matlab2018b构建了一种采用正丁烷/1,1,1,3,3-五氟丙烷（R600/R245fa）制冷剂非共沸混合工质的OFC热力学模型,以100℃～200℃地热水作为热源,研究了非共沸工质摩尔分数和热源温度对系统净输出功率、热效率、煤用效率和总煤用损的影响。结果表明：热源温度为200℃,R600摩尔分数为0.4时,系统净输出功率和热效率达到最大值,分别为48.92 kW和7.12%;当热源温度超过一定值,煤用效率开始减小;热源温度为150℃,R600摩尔分数为0.4时,煤用效率最大为32.44%。采用非共沸工质能有效提高系统净输出功率、热效率和煤用效率,同时也能降低系统总煤用损。     

MTBE装置共沸塔低温热利用的技术改造

目前炼油厂各装置间的热联合利用是降低能耗的一种重要手段。镇海炼化分公司MTBE装置为了挖掘节能空间、尽量回收低温热进行了共沸塔重沸器热源的技术改造。将相邻一套加氢裂化装置的减二线白油低温热充分利用,作为其共沸塔重沸器的热源,大大降低了蒸汽的使用量,同时还可减轻白油出装置冷却负担,达到了相互节能目的,降低生产成本效果显著。     

混合制冷剂液化天然气过程的有效能分析

采用Aspen Plus化工模拟软件对混合制冷剂液化天然气过程进行全流程的模拟计算,并对各个单元设备进行有效能分析。结果表明：压缩机的有效能损失占整个流程有效能损失的63.8%,换热过程占19%,是流程中的节能重点。在流程模拟的基础上,以高压制冷剂的压力和温度、低压制冷剂的压力和温度及混合制冷剂中甲烷与正戊烷的摩尔含量为可变因素,分析了这些因素对各设备有效能损失的影响,找出相应的影响规律,并提出了相应的降低体系有效能损失的措施与建议,对整个工艺过程的节能降耗具有一定的指导作用。结果表明：提高高压制冷剂的压力、低压制冷剂的压力与温度和混合制冷剂中正戊烷的含量,以及降低高压制冷剂的温度与混合制冷剂中甲烷含量的含量,有助于降低整个流程的有效能损失。     

HFC-134a生产中的中间物HCFC-133a与无水氟化氢共沸现象探讨

在新型制冷剂HFC-134a（1,1,1,2-四氟乙烷）的研究和生产中发现,在生产HFC-134a的过程中,中间产物HCFC-133a（1,1,1-三氟-2-氯乙烷）与无水氟化氢有共沸现象,从而形成共沸混合物,给HCFC-133a和无水氟化氢正常分离带来困难。本文对此现象进行了分析并探讨了HCFC-133a与无水氟化氢的分离方法。     

苯乙烯装置共沸精馏系统的优化与探讨

从生产操作和节能以及工业化装置的角度,对苯乙烯共沸精馏节能技术的流程以及技术特点进行了详细介绍.其次对此技术方案提出了几点优化措施,包括对后冷器的负荷优化,对乙苯/苯乙烯塔顶控制优化以及对乙苯蒸发系统蒸汽出口控制方案的优化等,通过回收塔顶低温热,能够给苯乙烯装置带来一定经济效益.最后分析了苯乙烯共沸精馏技术优化后的效果,从运行工艺参数和运行稳定性以及节能效果、经济效益几方面进行了对比,指出苯乙烯共沸精馏节能技术具有很大的实际应用价值,对苯乙烯装置的可持续发展具有重要意义.     

空调工况下非共沸制冷剂在冷凝器内的传热窄点

为了揭示15种常用非共沸制冷剂在空调工况下冷凝器中的传热窄点特征;探明它们和换热流体间温差的沿程变化规律;以及如何防止传热窄点的产生;进行了相应的理论分析。首先;建立了制冷剂的冷凝换热模型;明确了冷凝过程中传热窄点产生的条件;并根据标准的空调工况确定了15种制冷剂的冷凝物性参数。然后;利用制冷剂状态方程得到冷凝过程中温度与焓值的对应关系;并分段计算了焓随温度的变化率;进而得到15种制冷剂冷凝过程中发生传热窄点现象的概率。最后;针对10种可能发生传热窄点现象的制冷剂给出了换热流体温差控制范围;为合理选择制冷剂和设计运行工况提供了一定的理论依据。     

二元混合物沸滕换热机理理探讨及计算

对二元混合物池内沸滕和流动腾换热机理及二元混合物换热关系式进行了探讨，并提出一个瓣的非共沸混合工质水平管内强制对流蒸发换热关系式。     

乙二胺直接环化产物的分离与模拟

提出以甲苯为共沸剂去除混合溶液中的乙二胺和结晶水的间歇共沸精馏法,最后得到质量分数为96.79%的哌嗪及98.26%三乙烯二胺产品,并以水为萃取剂,实现共沸剂的回收利用。采用Aspen Plus化工模拟软件对精馏分离过程进行模拟计算,设计了4塔精馏分离及共沸剂回收的工业化实验装置,利用灵敏度分析模块对精馏塔各操作参数进行优化,从而获得质量分数分别为98.60%和99.20%的哌嗪和三乙烯二胺产品。