多功能热管型二级吸附制冷的循环特性研究

设计了一台以氯化钙/活性炭复合吸附剂和氨作为吸附工质对的多功能热管型吸附制冷机组,采用一种新型的基于二次回热的二级循环方式来降低驱动热源的温度梯度,吸附床的加热解吸、冷却吸附及回热过程均由无外加驱动力的多功能热管工作完成.研究结果表明:当解吸温度为103℃及冷却水温度为30℃时,回热型二级循环相对传统二级循环可显著提高机组的工作性能,制冷系数COP及单位质量吸附剂制冷功率SCP提高幅度均在23%以上;相对单级循环,二级吸附循环的最大优点在于能有效利用更低品位的余热和可再生能源作为驱动热源进行制冷,吸附制冷技术在低温热源场合的应用提供了有效途径.     

吸附制冷系统吸附床设计及导热性能研究

吸附式制冷是一种适合于太阳能、生物质能等低品位能源驱动的节能环保型制冷技术。以活性炭-甲醇工质对为研究对象,设计了一种带有分散到吸附剂中的矩形支管、刺孔膜片式吸附质管的壳管式吸附床,定性研究了扩散通量和扩散传质系数之间的关系及其传质特性;同时,通过分析吸附床的导热性能,进行了吸附质管制作材料(不锈钢、铝合金、铁皮)的导热性能测定试验。试验表明,铝合金材质(膨胀系数较大)的导热性能较好,可以作为吸附质管制作材料的最佳材质,有助于为促进吸附质的传质扩散、优化吸附床的结构设计及改进生产工艺等提供理论参考。     

定容式吸附性能测量的实验研究

本文提出了一种定容式吸附(或解吸)性能测量装置,通过试验研究,证明其不仅可行,而且测量精度高于常用的容积法(液位法)吸附性能测试系统,而且吸附剂试样充装量少,适用于广泛的压力测量范围。利用本文的测量装置,还首次进行了部分活性炭与氯化钙混合吸附剂与氨的吸附性能测试,数据有助于为吸附制冷寻找新的高效吸附剂提供参考。     

沸石分子筛/泡沫铝复合吸附材料-水非平衡吸附制冷特性分析

基于线性驱动力(LDF)非平衡吸附模型,计算了不同吸附层厚度、不同循环周期沸石分子筛/泡沫铝复合吸附剂-水的基本循环吸附制冷性能.结果表明非平衡吸附对于循环性能有很大影响.同时通过和沸石分子筛-水系统比较,由于复合吸附材料的强化传热作用,在循环周期较短时,具有更高的COP、单位吸附剂质量制冷功率以及单位吸附床质量制冷功率.     

套管型太阳能吸附集热器实验研究

针对常用太阳能吸附制冷装置采用平板式太阳能吸附集热器存在的不足,如焊接密封工艺要求高,不能应用氨工质,工程应用检修要求复杂等,本文构造了套管型太阳能吸附集热器,它除了可有效克服上述问题外,还可采用玻璃真空管等工艺取代发泡材料进行热防护处理,而且还能用于以真空系统运行的太阳能吸附制冷系统(采用水或甲醇等为制冷剂)。本文以活性碳-甲醇为工质对,对套管太阳能吸附集热器进行了实验,研究发现,该装置性能与玻璃套管类型,管间距等有关。采用普通型玻璃套管,其性能比平板吸附集热器系统略有下降,但处理工艺比较简单,成本较低,商用前景较好。     

解吸温度对吸附式制冷系统性能影响的实验研究

吸附式制冷系统作为一种节约型制冷系统受到国内外专家学者的探索研究,以期提高制冷循环COP,加快吸附制冷技术的实用化。本文采用了4A分子筛与铝丝混合吸附剂,与无水乙醇组成吸附工质对,通过实验探究不同解吸温度下的COP以及循环周期的变化情况。实验表明,在实验温度(74~98℃)范围内,随着解吸温度的升高,系统循环COP逐渐增加,但增加的趋势逐渐减小,最大达到0.36;制冷循环周期随着解吸温度的升高而逐渐减小。     

吸附制冷中硅胶吸附性能衰减特性研究

理论分析了导致硅胶吸附性能衰减的可能原因,并根据硅胶在吸附制冷中可能遇到的环境条件,制造了多个试样,通过实验的方法表征了这些试样的比表面积、硅羟基含量以及吸附量等参数,获得了等温吸附曲线。根据数据比较的结果,硅胶吸附性能受多种因素影响,其中粉尘等杂质污染因素是导致硅胶吸附性能降低的重要原因之一。另外,对酸泡、洗涤方法处理衰减试样吸附性能进行了探索性的研究,对恢复硅胶吸附性能的方法进行了尝试。     

吸附剂吸附特性的实验研究

实验研究了变压吸附系统中不同吸附剂的吸附特性,分析了不同因素对各种吸附剂吸附性能的影响,包括吸附温度、吸附压力和时间。研究发现不同吸附剂的吸附效率在不同的时间段显现出相反情况,提出了吸附剂的选择与运用需要考虑切换时间这一观点。最后得出了本试验装置的最佳压力与温度的变化范围(0.2MPa-0.25MPa,20℃-30℃)。     

固化块状活性炭--甲醇的吸附性能实验分析

为提高固体吸附式制冷系统中吸附床的有效传热,本文提出了一种具有较高导热系数和较快吸附速度的固化块状活性炭,并对其物性和吸附性能进行实验研究.针对采用不同材料配比的块状活性炭,测试了活性炭-甲醇在吸附温度35℃,蒸发温度3～5℃条件下的吸附性能曲线,对比分析了粘结剂比例、固化密度及不同的床换热条件对吸附性能的影响,并由此给出了块状活性炭作吸附剂时的合适的粘结剂比例、固化密度、吸附制冷循环中的循环吸附量和循环时间.     

吸附制冷过程的热力学分析及评价

运用热力学原理对吸附制冷过程进行了全面分析 ,推导出了各过程的热力计算公式 ,并在此基础上得出了性能系数 COP的表达式。同时也探讨了系统的各个工作温度对循环性能的影响。结果表明 ,在吸附制冷过程中 ,适当地降低冷凝温度、蒸发温度和吸附温度 ,同时适当地提高脱附温度 ,可以提高系统的循环性能。     

采用非单一吸附式制冷方式的研究现状与展望

固体吸附式制冷是一种可直接利用余热作为驱动热源和使用天然制冷剂的制冷方式,它对环境保护与节约能源具有重要意义,吸附式制冷技术目前已成为国际上普遍关注的一个学术方向。其中,采用其他以热能为动力的制冷循环方式与固体吸附式联合制冷在制冷领域已成为一个重要方向。首先介绍非单一吸附式制冷方式的总体研究进展,随后对其未来研究和应用发展方向作了展望。     

固体吸附式制冷系统性能的实验研究

搭建了吸附系统性能实验装置和吸附式制冷实验台,将活性炭与铝屑混合配置作为研究对象。实验表明:当活性炭与铝屑的混合比例为10:7时,该混合吸附剂吸附率最大;解吸温度从82℃升到96℃时,蒸发温度与解吸温度成负相关,当解吸温度为96℃时,蒸发温度最小为14.2℃;解吸温度从82℃升到96℃时,系统COP与解吸温度成正相关,当解吸温度为96℃时,系统COP最大为0.212。     

一种用于船舶吸附制冷系统的单元管设计与实验

基于前人提出的利用船舶内燃机排气废热的吸附式制冷系统系统的设计思想,文中致力于应用在吸附床中的单元冷管的研究,进行了一种用于船舶吸附式制冷系统的单元冷管的结构设计、工质对选择等,并实验分析和研究了添加可膨胀石墨的吸附单元冷管的循环特性,文中研究为今后的单元和系统设计提供了一定的实践指导。     

具有非平衡吸附特征的吸附床传热特性研究

吸附床是固体吸附制冷系统的关键部件,对于连续回热等快速进行的吸附制冷循环,吸附床内温度的变化及其压力交变对吸附特性的影响不可忽视。本文对吸附床在吸附、解吸过程中的温度场和吸附率分布进行了模拟计算,并将其与采用平衡吸附模型的计算结果进行了比较,文中比较及结论有助于深入认识吸附床在制冷循环中工作特性,并为吸附床的设计提供参考依据。     

Effects of activated carbon properties on the adsorption of naphthalene from aqueous solutions

The aim of this work was to investigate the role of porous and chemical heterogeneities of activated carbons in the adsorption of naphthalene from aqueous media. A commercially available activated carbon was used as the adsorbent, and its surface heterogeneity was systematically altered by heat treatment at 450 and 850 °C, obtaining a series of carbons with various oxygen contents and similar surface functionalities. The results confirmed that the adsorption of naphthalene depends strongly on the pore size distribution of the adsorbent, particularly narrow microporosity. Moreover, oxygen functionalities reduced the accessibility and affinity of naphthalene to the inner pore structure via formation of hydration clusters. Consequently, the hydrophobic/hydrophilic character of the adsorbent is important, since it dominates the competitive adsorption of water. Adsorbents with a high non-polar character (i.e., low oxygen content) have proven to be more efficient for naphthalene adsorption.     

Hydrogen adsorption on graphene: a first principles study

We present a systematic ab initio study of atomic hydrogen adsorption on graphene. The characteristics of the adsorption process are discussed in relation with the hydrogenation coverage. For systems with high coverage, the resultant strain due to substrate relaxation strongly affects H atom chemisorption. This leads to local structural changes that have not been pointed out to date, namely localized surface curvature. We demonstrate that the hydrogen chemisorption energy barrier is independent of the optimization technique and system size, being associated with the relaxation and rehybridization of the sole adsorbent carbon atom. On the other hand, the H desorption barrier is very sensitive to a correct structural relaxation and is also dependent on the degree of system hydrogenation.     

不同实验条件下氯化钙-氨吸附制冷管的性能分析

作为一种低品位热能驱动的绿色制冷技术,吸附式制冷吻合了当前能源环境协调发展的总趋势.文中对所设计的氯化钙-氨吸附制冷管在不同热源温度和冷却方式下分四种情况进行了性能试验:200℃热源温度水冷、200℃热源温度空冷、350℃热源温度水冷和350℃热源温度空冷.按照制冷的速率、可获得的最低制冷温度和制冷温度在0℃以下可维持...     

Removal of fluoride in aqueous solution by adsorption on acid activated water treatment sludge

This paper reports the use of a pellet of adsorbent made from water treatment sludge (S) and acid activated water treatment sludge (SH) for removal of fluoride in the batch equilibration technique. The influence of pH, adsorbent dosage, temperature and effect of other ions were employed to find out the feasibility of acid activated adsorbent to remove fluoride to the permissible concentration of 0.7 mg/L. The results from the adsorption isotherm followed both Langmuir and Freundlich models and the highest fluoride removal was found for adsorbent activated with acetic acid at 2.0 mol/L. The optimum adsorbent dosage was found at 40 g/L, 0.01 mol/L acid activated adsorbent which was able to adsorb fluoride from 10 down to 0.11 mg/L. The adsorption capacity was decreased when the temperature increased. This revealed that the adsorption of fluoride on SH was exothermic. In the presence of nitrate and carbonate ions in the aqueous solution, fluoride removal efficiency of SH decreased from 94.4% to 86.6% and 90.8%, respectively. However, there is no significant effect in the presence of sulfate and chloride ions.     

原子吸收光谱法研究自然沙粒对pb2+的吸附性能

通过扫描电镜(SEM)、静态氮吸附(NSA)和红外光谱(FTIR)法对塔卡拉玛干沙漠自然沙粒(简称沙粒)的粒状及其表面结构、比表面积和功能基团进行了分析,以FAAS作为检测手段,动态法研究了沙粒对pb2+的吸附性及其影响因素并优化了吸附条件;将沙粒作为填料制备了5.0 cm×5 mm i.d.预富集分离微柱,将其与FA...