CaCl2--LiBr(1.35:1)/H2O工质对的热物性及应用

围绕以LiBr/H₂O为工质对的单级太阳能吸收式制冷循环因对太阳能集热温度要求高而难以实现应用的问题,提出了CaCl₂-LiBr（1.35∶1）/H₂O（CaCl₂与LiBr的质量比为1.35∶1）新型工质对,系统地测定了其结晶温度、饱和蒸气压、密度和黏度,并与LiBr/H₂O进行了比较.结果表明,采用CaCl₂-LiBr（1.35∶1）/H₂O作为太阳能单级吸收式制冷循环的工质对,在同一制冷工况条件下,其发生温度,即太阳能集热温度比采用LiBr/H₂O的情况低6.2℃.另外,采用浸泡法测试了碳钢、316L不锈钢和紫铜在CaCl₂-LiBr（1.35∶1）/H₂O中的腐蚀速率,结果表明316L不锈钢和紫铜的腐蚀性非常小,可满足实际工程应用的要求.      

CaCl2-LiBr-LiNO3-KNO3/H2O工质对的热物性和腐蚀性

The new working pair of CaCl2?LiBr?LiNO3?KNO3 (mass ratio 16.2:2:2:1)/H2O was systematically evaluated in terms of the crystallization temperature and the saturated vapor pressure. The corrosion rates of the carbon steel, 316L stainless steel and copper in CaCl2?LiBr?LiNO3?KNO3/H2O were measured with a weight loss method. The results showed that under the same refrigeration conditions, the temperature required for collecting solar energy or the generation temperature of CaCl2?LiBr?LiNO3? KNO3/H2O for a single-stage absorption refrigeration cycle decreases by 6.2℃ comparing with LiBr/H2O. The corrosion rates of 316L and copper are low enough for practical applications.     

LiBr-[BMIM]Cl/H2O新型三元工质对的密度、黏度、比热容及比焓

在前期研究的基础上, 对LiBr-[BMIM]Cl/H₂O三元工质对的其他重要热力学数据进行了系统地测定, 包括密度、黏度、比热容和比焓.采用最小二乘法对测定的热力学数据进行回归, 得到了物性方程; 实验值与物性方程计算值的平均绝对相对偏差(average absolute relative deviation, AARD)分别为0.03%、1.10%、0.29%和0.01%.除了结晶温度和腐蚀性, 黏度是影响工质对实际应用的另外一个重要因素, LiBr-[BMIM]Cl/H₂O三元工质对的运动黏度小于25 mm2·s-1, 满足实际应用要求, 且很好地改善了离子液体的高黏度问题.      

基于吸收式制冷循环的CaCl_2-LiCl/H_2O工质对研究

利用低品位的太阳能热、地热或者工业领域低温余热废热进行吸收式制冷是实现节能减排的一个有效途径。对具有良好制冷吸收特性的工质对CaCl_2-LiCl/H_2O进行了实验研究,通过测定不同质量比的CaCl_2-LiCl/H_2O溶液的饱和蒸气压,得出了CaCl_2与LiCl的质量比为2∶1的工质对即CaCl_2-LiCl (2∶1)/H_2O的制冷吸收特性最佳。CaCl_2-LiCl (2∶1)/H_2O与常规的工质对LiBr/H_2O相比,在大幅降低工质对成本的同时,在同一制冷工况下所需驱动热源温度即发生温度降低了5.8℃,而制冷COP提高0.041,?效率提高0.052。还系统测定了CaCl_2-LiCl(2∶1)/H_2O的结晶温度、密度、黏度、比热容、比焓以及腐蚀性。结果表明,相较于其他几种以CaCl_2为主要成分的工质对,CaCl_2-LiCl (2∶1)/H_2O具有较低的黏性,且对碳钢和紫铜的腐蚀性也较小,可满足实际工程应用的要求。     

以LiBr-NH4Br-H2O为工质对的新型AHT循环的研究

从优化工质对的角度出发,基于盐析结晶的原理,实验研究了NH4Br对吸收溶液的LiBr饱和浓度、蒸汽压、以及AHT循环性能的影响。结果表明,NH4Br对LiBr具有明显的盐析作用,该作用随着冷却结晶温度的上升而增强。在冷却结晶温度50℃的情况下,NH4Br在上清液中的质量分数达到6.8%时,其盐析作用达到最大,此时LiBr在上清液中的质量分数从无添加的65.3%下降到了60.1%,上清液饱和蒸汽压也有了明显的增大。对于该新型AHT循环,采用LiBr-NH4Br-H2O工质对,较之LiBr-H2O工质对,可进一步降低对投入发生器余热品位的要求,降幅达到6℃左右。     

CaCl2-LiNO3/H2O三元工质对的热物性及应用

围绕以LiBr/H₂O为工质对的单级太阳能吸收式制冷循环因对太阳能集热温度要求高而难以实现产业化工程应用的问题,本文提出了一个创新性的技术途径。即以改变工质对的吸收特性为切入点,探索具有优于LiBr/H₂O的制冷吸收特性的新工质对。研究发现,CaCl₂/H₂O溶液具有良好的制冷吸收特性,并从利用CaCl₂/H₂O的制冷吸收特性出发,筛选出了制冷吸收特性明显优于LiBr/H₂O、以廉价CaCl₂为主成分的新工质对,即CaCl₂-LiNO₃（1.8：1）/H₂O。系统地测定了其结晶温度、饱和蒸气压、密度、黏度、比热容和比焓,并与LiBr/H₂O进行了比较。结果表明,采用CaCl₂-LiNO₃（1.8：1）/H₂O作为单级太阳能吸收式制冷循环的工质对时,在同一制冷工况条件下,其发生温度亦即太阳能集热温度比采用LiBr/H₂O的情况低6.9℃,且浓溶液的结晶温度为5.0℃,比发生器温度低69.1℃,比吸收器温度低32.0℃,因而运行时不会出现结晶问题。另外,采用浸泡失重法测定了Q235碳钢和T6紫铜在CaCl₂-LiNO₃（1.8：1）/H₂O中的腐蚀速率,并与LiBr/H₂O的情况进行了比较,结果表明其腐蚀性较低,可满足实际工程应用的要求。     

基于化学链燃烧的转炉放散煤气利用研究

在固定床反应器和热重分析仪上对浸渍法制备的过渡金属氧化物载氧体MnO₂/Al₂O₃、Fe₂O₃/Al₂O₃和CuO/Al₂O₃与转炉放散煤气中CO的反应特性进行了研究，并结合比表面积分析、脉冲化学吸附和扫描电镜等手段表征了CuO/Al₂O₃的循环寿命性能。结果表明，在上述三种载氧体中CuO/Al₂O₃表现出了最佳的反应活性，反应进行2 min时的CO转化率在225℃以上的反应温度下就能达到90%。在350℃、还原反应空速4000 h^-1和氧化反应空速159 h^-1的条件下，CuO/Al₂O₃能够保持良好且稳定的CO脱除性能和机械强度，因而具有良好的循环寿命。据此，提出了基于化学链燃烧的转炉放散煤气利用新工艺，本工艺可安全利用间歇排放的转炉放散煤气，并实现对用户的连续供热。     

一种新型第二类吸收式热泵的原理及性能分析

提出一种包含吸收溶液冷却结晶过程的新型第二类吸收式热泵循环,并对其工作过程及性能特性进行理论分析与实验研究。结果表明,该循环可在吸收器吸收溶液质量分数显著高于发生器吸收溶液质量分数的条件下工作,其热泵温升能力明显优于现有AHT循环。当冷却结晶终温和冷凝器温度为35℃、发生器温度和蒸发器温度为92℃时,其热泵温升理论上可达97℃。     

基于化学链燃烧的转炉放散煤气利用研究

在固定床反应器和热重分析仪上对浸渍法制备的过渡金属氧化物载氧体MnO_2/Al_2O_3、Fe_2O_3/Al_2O_3和CuO/Al_2O_3与转炉放散煤气中CO的反应特性进行了研究,并结合比表面积分析、脉冲化学吸附和扫描电镜等手段表征了CuO/Al_2O_3的循环寿命性能。结果表明,在上述三种载氧体中CuO/Al_2O_3表现出了最佳的反应活性,反应进行2min时的CO转化率在225℃以上的反应温度下就能达到90%。在350℃、还原反应空速4000 h~(-1)和氧化反应空速159 h~(-1)的条件下,CuO/Al_2O_3能够保持良好且稳定的CO脱除性能和机械强度,因而具有良好的循环寿命。据此,提出了基于化学链燃烧的转炉放散煤气利用新工艺,本工艺可安全利用间歇排放的转炉放散煤气,并实现对用户的连续供热。     

基于吸收式制冷循环的CaCl2-LiCl/H2O工质对研究

利用低品位的太阳能热、地热或者工业领域低温余热废热进行吸收式制冷是实现节能减排的一个有效途径。对具有良好制冷吸收特性的工质对CaCl₂-LiCl/H₂O进行了实验研究,通过测定不同质量比的CaCl₂-LiCl/H₂O溶液的饱和蒸气压,得出了CaCl₂与LiCl的质量比为2∶1的工质对即CaCl₂-LiCl(2∶1)/H₂O的制冷吸收特性最佳。CaCl₂-LiCl(2∶1)/H₂O与常规的工质对LiBr/H₂O相比,在大幅降低工质对成本的同时,在同一制冷工况下所需驱动热源温度即发生温度降低了5.8℃,而制冷COP提高0.041,?效率提高0.052。还系统测定了CaCl₂-LiCl(2∶1)/H₂O的结晶温度、密度、黏度、比热容、比焓以及腐蚀性。结果表明,相较于其他几种以CaCl₂为主要成分的工质对,CaCl₂-LiCl(2∶1)/H₂O具有较低的黏性,且对碳钢和紫铜的腐蚀性也较小,可满足实际工程应用的要求。