本文關(guān)鍵詞：膨脹石墨的制備方法及在環(huán)境工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《集美大學(xué)》 2014年

船舶余熱氨吸附式制冷混合吸附劑研制

吳永生  

【摘要】：在常用吸附式制冷工質(zhì)對中，活性炭-氨吸附工質(zhì)對雖然具有不怕振動、蒸發(fā)制冷量大、可適用較高的熱源溫度等優(yōu)點，但由于活性炭的導(dǎo)熱性能差，影響系統(tǒng)的循環(huán)性能。本文采取在活性炭中添加高導(dǎo)熱膨脹石墨的思路，展開如下方面的研究： 1）新型吸附劑在模擬船舶環(huán)境中的性能穩(wěn)定性分析。通過模擬船舶余熱驅(qū)動的吸附式制冷平臺實驗，發(fā)現(xiàn)所采用的化學(xué)吸附劑（SrBr260～90%，SrCl28～31%，2～9%由LiSCN或LiSCN與LiNO3按質(zhì)量比1:1～2的混合物添加劑）雖然改善了吸附劑在吸脫附過程中的膨脹、結(jié)塊和噴粉等缺點，但吸附床的熱阻造成了傳熱滯后使系統(tǒng)制冷量隨冷卻水溫度降低而減小；經(jīng)多次吸脫附循環(huán)后，儲氨罐達到液位19.9～43.5%所需的時間增加了8～24min，吸附劑穩(wěn)定性降低。 2）膨脹石墨膨脹工藝及添加比例對混合吸附劑導(dǎo)熱率和脫附性能的影響。選用原材料為50目的可膨脹石墨和比表面積為1408m2/g的SAC-02活性炭，以密度450kg/m3為參照，按活性炭與膨脹石墨質(zhì)量比1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1，制備活性炭/膨脹石墨混合吸附劑，并由導(dǎo)熱分析儀和吸附動力學(xué)測試裝置測試了吸附劑的導(dǎo)熱率和吸附床的脫附速率。結(jié)果表明，膨脹溫度和時間分別為973.15K、35s時制備的膨脹石墨試樣導(dǎo)熱系數(shù)最大；混合吸附劑的導(dǎo)熱率隨活性炭添加比例的增加而減小，并具有各向異性的特點；在343.15K熱源溫度、前300s內(nèi)，添加比例為2:1的吸附劑脫附速率最大，預(yù)留傳質(zhì)通道可加快吸附床的脫附。添加膨脹石墨可有效改善混合吸附劑導(dǎo)熱性能。 3）氨在混合吸附劑上的吸附平衡分析。選用Tristar II3020型全自動比表面積及孔隙度分析儀，表征純活性炭、1:1和2:1混合吸附劑的結(jié)構(gòu)，并由容積法原理，在溫度區(qū)間293.15～313.15K、壓力范圍0～1.167MPa測試氨在混合吸附劑上的吸附平衡數(shù)據(jù)。選用D-A方程并通過測試數(shù)據(jù)的非線性擬合確定方程參數(shù)，分析了D-A方程的預(yù)測精度，并比較了D-A方程計算和經(jīng)由Clausius-Clapeyron方程的等量吸附線標繪，確定了氨在吸附劑上的等量吸附熱。結(jié)果表明，混合吸附劑的比表面積以及微孔與中孔的容積隨膨脹石墨添加比例的增加而減�。黄胶獍眽毫Ω哂�0.15MPa，D-A方程預(yù)測氨在混合吸附劑上吸附平衡的相對誤差小于4%；氨在純活性炭、2:1和1:1混合吸附劑樣品上的等量吸附熱數(shù)值相近，在實驗范圍內(nèi)分別為13.76～26.06kJ/mol、13.27～26.05kJ/mol和13.37～25.38kJ/mol。添加膨脹石墨對吸附劑的孔結(jié)構(gòu)影響小，D-A方程可用于預(yù)測氨在混合吸附劑上的吸附平衡。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U664.5
【目錄】：

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