船舶余熱氨吸附式制冷混合吸附劑研制.pdf

1、橐萎夫?qū)W碩士學位論文船舶余熱氨吸附式制冷混合吸附劑研制Development——ofCornpositeAdsorbentforAdsorptionRefrigerationofAmmoniaPoweredbyShip，SWasteHeat論文答辯Et期：2Q呈壘生Q魚旦Q量旦船舶余熱氨吸附式制冷混合吸附劑研制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，但由于活性炭的導熱性

2、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)所采用的化學吸附劑(SrBr260～90％，SrCl28～31％，2～9％由LiSCN或LiSCN與LiN03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

3、而減?。唤?jīng)多次吸脫附循環(huán)后，儲氨罐達到液位199～435％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SAC02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、15：1、2：1、25：1、3：1，制備活性炭／膨脹石墨混合吸附劑，并由導熱分析儀和吸附動力學測試裝置測試了吸附劑的導熱率和吸

4、附床的脫附速率。結(jié)果表明，膨脹溫度和時間分別為97315K、35s時制備的膨脹石墨試樣導熱系數(shù)最大；混合吸附劑的導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34315K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熱性能。3)氨在混合吸附劑上的吸附平衡分析。選用TristarII3020型全自動比表面積及孔隙度分析儀，表征純活性炭、1：1和

5、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29315～31315K、壓力范圍O～1167MPa測試氨在混合吸附劑上的吸附平衡數(shù)據(jù)。選用DA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方程的預測精度，并比較了DA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小；平衡氨壓力高于015MP