復合吸附劑制備工藝及吸附性能優(yōu)化實驗研究.pdf

1、吸附式制冷作為一種清潔節(jié)能的制冷方式，以其獨特的優(yōu)勢在太陽能、工業(yè)余熱等低品位能再利用上被廣泛的應用，在緩解電力緊張、減少溫室氣體排放、改善環(huán)境上起到了關(guān)鍵作用。吸附工質(zhì)對是吸附制冷系統(tǒng)的核心，其性能密切關(guān)系著吸附式制冷系統(tǒng)的制冷效率、制冷量以及運行參數(shù)的確定。傳統(tǒng)物理吸附劑具有良好的傳熱傳質(zhì)特性，但其吸附量小;而化學吸附劑吸附量大，但傳熱不好、易膨脹結(jié)塊;兼具兩者優(yōu)勢的復合吸附劑進而成為了近年來研究的熱點。
　　本課題旨在優(yōu)化復

2、合吸附劑的吸附性能，保證吸附量的同時改善傳熱傳質(zhì)性能?；谔炕炜讬C理以微波加熱的方式制備新型復合吸附劑，并探究吸附劑制備工藝及吸附劑配比中對吸附劑性能可能的影響因素及影響規(guī)律，分析優(yōu)化工藝及配比下的吸附劑樣品吸附性能及在實驗系統(tǒng)中的制冷效果，具體內(nèi)容如下:
　　(1)基于容量法設計并搭建一套針對少量樣品的吸附量連續(xù)測定實驗臺。通過控制儲液罐內(nèi)溫度控制管內(nèi)氨氣壓力，調(diào)節(jié)小樣品反應過程中溫度、壓力控制其吸附解吸進程。利用定容氣罐中壓

3、力連續(xù)變化得到反應過程任意時刻吸附、解吸氨氣質(zhì)量及反應速率，以吸附量、單位質(zhì)量吸附劑循環(huán)制冷量來表征吸附劑吸附性能。
　　(2)在氯化鈣/膨脹石墨中添加蔗糖制備復合吸附劑，實驗研究復合吸附劑
　　制備工藝中多個影響因素對吸附劑性能的影響及其規(guī)律。選用價格低、來源廣的氯化鈣和比表面積大、孔隙豐富的膨脹石墨為主要原料的復合吸附劑為研究對象，基于炭化造孔機理將蔗糖添加進入氯化鈣/膨脹石墨復合吸附劑的制備，并借助微波加熱的方式提高加

4、熱效率，考察微波加熱強度、微波加熱時間和吸附劑中蔗糖配比三個因素，設計并制備吸附劑樣品，通過在吸附性能測試實驗臺中測試新型復合吸附劑的吸附量、吸附速率及SSCP，分析上述三影響因素對復合吸附劑吸附性能的影響及其規(guī)律，獲得了復合吸附劑的優(yōu)化制各工藝。
　　(3)針對優(yōu)化制備所得的復合吸附劑進一步分析復合吸附劑吸附解吸特性。通過在吸附性能測試實驗臺中對吸附劑樣品進行緩慢升溫降溫，以保證在每個溫度梯度反應完全，測量反應過程溫度、壓力，得

5、到實際反應平衡曲線，擬合出平衡態(tài)方程。借助平衡態(tài)曲線進行反應動力學分析，擬合獲得動力學方程，為確定系統(tǒng)實際運行工況以及控制反應進程提供參考依據(jù)。
　　(4)基于液位法設計并搭建一套針對大量樣品的吸附量連續(xù)測定實驗系統(tǒng)，探究復合吸附劑實際應用效果。以太陽能為驅(qū)動熱源，將優(yōu)化制備所得的復合吸附劑壓制成環(huán)狀填裝進反應管內(nèi)加熱進行解吸反應，得到解吸反應曲線以及反應管內(nèi)溫度變化曲線，以及不同階段反應解吸溫度。通過測量儲液罐內(nèi)液位變化獲得該系