【摘要】：能源危機(jī)和環(huán)境污染已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)在發(fā)展中面臨的兩大難題,開發(fā)利用可再生能源和工業(yè)廢熱對(duì)節(jié)能和環(huán)保具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。沸石～水儲(chǔ)能系統(tǒng)通過沸石～水的吸附/脫附能夠?qū)崿F(xiàn)能量的存儲(chǔ)與利用,這對(duì)于解決太陽能與工業(yè)廢熱在供求時(shí)間上的不一致問題,具有重要的實(shí)用價(jià)值。因此,本文在已有理論和研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一套儲(chǔ)能實(shí)驗(yàn)裝置,并利用不同類型的人工沸石分子篩作了大量的吸附/脫附實(shí)驗(yàn)研究工作。　 全文共分為五章。第一章介紹了課題研究的背景和意義及國內(nèi)外吸附式儲(chǔ)能的進(jìn)展與狀況,并確定了本課題的主要研究?jī)?nèi)容。第二章對(duì)儲(chǔ)熱及太陽能儲(chǔ)熱應(yīng)用做了介紹,同時(shí)對(duì)太陽能儲(chǔ)熱的方式進(jìn)行了介紹比較,提出固體吸附式儲(chǔ)熱具有廣泛的開發(fā)應(yīng)用前景。通過對(duì)不同固體吸附式儲(chǔ)能材料做比較,確定了以沸石～水作為本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象。第三章介紹了關(guān)于試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)和調(diào)試。第四章對(duì)所選取的3A、4A、5A、13X 球形、13X 條形人工合成沸石與天然沸石分別進(jìn)行了靜態(tài)脫附、動(dòng)態(tài)脫附與動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn),綜合比較了它們的吸附、脫附以及儲(chǔ)能性能。選取了儲(chǔ)能性能好的13X 條形人工合成沸石為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研究了空氣含濕量與流速對(duì)吸附放熱的影響,空氣含濕量與流速對(duì)吸附放熱起關(guān)鍵性的作用,通過控制空氣含濕量與流速可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外可控供熱。第五章對(duì)13X 條形人工合成沸石床的傳熱傳質(zhì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)計(jì)算與理論比較分析。最后得出結(jié)論�！　�
【圖文】：

石其孔徑分布較寬，用沸石作為吸附劑時(shí)，不宜用甲醇作制冷劑，因?yàn)槠湮⒖捉Y(jié)構(gòu)能夠促使甲醇分解。沸石作吸附劑的特點(diǎn)是解析溫度高，，而且吸附容量對(duì)溫度變化不太敏感，因此與之配對(duì)的制冷劑最好是水。2.5.2.1 沸石分子篩的結(jié)構(gòu)沸石分子篩是一種合成的沸石型硅鋁酸鹽晶體。其化學(xué)通式為：M2/ZO·Al2O3·nSiO2·mH2O其中 Z 是金屬陽離子 MZ+的價(jià)數(shù)。構(gòu)成沸石分子篩的骨架元素是硅、鋁及與其配位的氧原子。鋁沸石分子篩骨架的最基本結(jié)構(gòu)單元是硅氧四面體（SiO4）和鋁氧四面體（AlO4）。在這些四面體中，硅、鋁都以高價(jià)氧化態(tài)的形式出現(xiàn)。由于硅或鋁的原子半徑比氧原子的半徑小的多，因此，它們處于氧原子組成的四面體的包圍之中，因而具有非常大的外表面積和內(nèi)表面積，具有極強(qiáng)的吸附能力。其結(jié)構(gòu)如圖 2－1，2－2 所示：

石其孔徑分布較寬，用沸石作為吸附劑時(shí)，不宜用甲醇作制冷劑，因?yàn)槠湮⒖捉Y(jié)構(gòu)能夠促使甲醇分解。沸石作吸附劑的特點(diǎn)是解析溫度高，而且吸附容量對(duì)溫度變化不太敏感，因此與之配對(duì)的制冷劑最好是水。2.5.2.1 沸石分子篩的結(jié)構(gòu)沸石分子篩是一種合成的沸石型硅鋁酸鹽晶體。其化學(xué)通式為：M2/ZO·Al2O3·nSiO2·mH2O其中 Z 是金屬陽離子 MZ+的價(jià)數(shù)。構(gòu)成沸石分子篩的骨架元素是硅、鋁及與其配位的氧原子。鋁沸石分子篩骨架的最基本結(jié)構(gòu)單元是硅氧四面體（SiO4）和鋁氧四面體（AlO4）。在這些四面體中，硅、鋁都以高價(jià)氧化態(tài)的形式出現(xiàn)。由于硅或鋁的原子半徑比氧原子的半徑小的多，因此，它們處于氧原子組成的四面體的包圍之中，因而具有非常大的外表面積和內(nèi)表面積，具有極強(qiáng)的吸附能力。其結(jié)構(gòu)如圖 2－1，2－2 所示：
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TK512

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本文編號(hào)：2705157