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廣東韓研活性炭科技股份有限公司
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閱讀：298發(fā)布時(shí)間：2021-11-29
活性炭對(duì)四氟乙烷在20℃至60℃的溫度范圍內(nèi)的吸附特性，壓力可達(dá)10巴。吸附平衡模型適用于具有可接受誤差極限的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。還給出了該對(duì)的壓力-溫度-濃度(PTX)圖。 四氟乙烷對(duì)活性炭吸附的等離子體熱量已經(jīng)使用方程作為吸附容量的函數(shù)計(jì)算出來(lái)。發(fā)現(xiàn)吸附容量為1。在1200s后，在20℃下92kg四氟乙烷/kg活性炭。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，傳熱面積的增加提高了每公斤吸附劑的吸附能力，從而設(shè)計(jì)了一個(gè)翅片管式換熱器吸附裝置。
過(guò)去二十年來(lái)，吸附式制冷系統(tǒng)由于其在冷卻系統(tǒng)中利用氟氯烴和氟氯烴而引起的臭氧消耗的能力得到了相當(dāng)大的關(guān)注。吸附劑/制冷對(duì)的熱物理性質(zhì)以及操作條件對(duì)系統(tǒng)性能有重要影響。吸附冷卻和制冷系統(tǒng)具有緊湊，自由運(yùn)動(dòng)部件的多種優(yōu)點(diǎn)，無(wú)毒無(wú)害環(huán)境，無(wú)需工作溫度低，并不需要合成潤(rùn)滑。令人遺憾的是，吸收劑的制造商無(wú)法獲得吸收數(shù)據(jù)。只有吸附劑(活性炭)的表面積和孔體積的數(shù)據(jù)可用，這不足以設(shè)計(jì)熱驅(qū)動(dòng)吸附系統(tǒng)?；谠O(shè)計(jì)吸附的冷卻循環(huán)是不可避免的，可以評(píng)估各種活性炭/吸附物對(duì)的吸附等溫線以及吸附等溫吸熱。
以下是熱驅(qū)動(dòng)吸附系統(tǒng)的一些代表性實(shí)例。測(cè)量了四氟乙烷對(duì)三種類型活性炭的吸附等溫線。估計(jì)活性炭/ 四氟乙烷對(duì)的吸附特性。設(shè)計(jì)并測(cè)試了由太陽(yáng)能熱驅(qū)動(dòng)的活性炭-甲醇制冰機(jī)。觀察到制冰機(jī)的性能系數(shù)(COP)為0.15。研究了ACF/甲醇和活性炭。他們表明活性炭/甲醇對(duì)的性能系數(shù)比活性炭/甲醇對(duì)高約10-20%。開(kāi)發(fā)了吸附熱泵，活性炭纖維作為吸附劑，氨作為工作液。他們解釋了吸附材料的作用，其結(jié)合活性炭纖維和一些鹽對(duì)吸附能力的影響。活性炭纖維甲醇系統(tǒng)的*吸附能力達(dá)到0.55kg甲醇/ kg 活性炭。介紹了使用低等級(jí)熱能源的活性炭四氟乙烷對(duì)基于兩級(jí)熱壓吸附制冷的數(shù)學(xué)模型。它為該系統(tǒng)產(chǎn)生了0.16的COP。此外，他們還表明，該系統(tǒng)在另一項(xiàng)研究達(dá)到小于0.04的低COP在0.93?C驅(qū)動(dòng)源溫度。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程的目的是獲得與活性炭/ 四氟乙烷對(duì)的平衡吸附能力有關(guān)的吸附特性。這些特性很重要，因?yàn)樗鼈兌x了理想循環(huán)的熱力學(xué)運(yùn)算，因此設(shè)定了與性能和系統(tǒng)尺寸有關(guān)的限制。在吸附過(guò)程之前，將活性炭置于烘箱中12小時(shí)?？鞠錅囟缺３趾愣ㄔ?45?C。在開(kāi)始吸附試驗(yàn)之前，使用真空泵將床抽真空至0.05巴。6小時(shí)內(nèi)使用96℃的熱水循環(huán)加熱床，真空過(guò)程仍在運(yùn)行。已經(jīng)發(fā)生真空過(guò)程以從床中取出任何氣體和水分。
，活性炭的吸附冷卻潛能由吸附容量和吸附和解吸速率等因素決定。這些參數(shù)是床的重量，溫度和壓力，每90秒測(cè)量一次。圖2顯示了活性炭/ 四氟乙烷對(duì)在六個(gè)不同溫度下的相對(duì)壓力的吸附能力的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從可以看出 圖2，溫度20?C的平衡吸附容量遠(yuǎn)大于其他溫度。在20℃吸附溫度下，吸附容量達(dá)到1.92 kg / kg，間隔時(shí)間為1200 s。該圖顯示吸附能力在前110秒迅速上升，然后進(jìn)展緩慢，隨著相對(duì)壓力接近，吸附能力接近極限值。該順序?qū)?yīng)于起始過(guò)程中床中較低的真空壓力。
圖2顯示了對(duì)應(yīng)于四氟乙烷的飽和溫度的1,2,4,6和8的四種不同壓力下的等壓吸附活性炭/四氟乙烷。觀察到等壓吸附是低溫下的值，隨溫度的升高而降低。結(jié)果 其中四氟乙烷的吸附特性和吸附熱量測(cè)量活性炭表明，主要由具有不同寬度的微孔活性炭快速吸附到高能量的位置和四氟乙烷上，隨著吸附進(jìn)程，分子吸附到能量減少的部位。
本期實(shí)驗(yàn)研究了四氟乙烷對(duì)活性炭吸附/解吸過(guò)程的吸附能力(X)。床被設(shè)計(jì)和建造與翅片管熱交換器，以增加傳熱面積。實(shí)驗(yàn)在20℃至60℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，壓力達(dá)10巴。數(shù)據(jù)與方程對(duì)應(yīng)的吸附/脫附過(guò)程相關(guān)。將結(jié)果與其他研究人員的結(jié)果進(jìn)行比較。
主要突出點(diǎn)可歸納如下：
1、活性炭吸附量隨吸附過(guò)程開(kāi)始時(shí)相對(duì)壓力的增加而迅速增加。
2、1200s后，20℃時(shí)活性炭達(dá)到吸附容量吸收量為1.92 kg / kg。
3、活性炭隨著吸附溫度升高60℃，吸附量值降至1.31 kg / kg。
4、與其他研究相比，活性炭吸附量增加約9.62%，因?yàn)?5℃時(shí)床的傳熱面積增加。
5、活性炭吸附等溫吸附量為120?340 kJ / kg，吸附容量范圍為0.2?1.8 kg / kg。
四氟乙烷在活性炭上的精確吸附等溫線和吸附熱量數(shù)據(jù)對(duì)于基于各種配對(duì)的熱驅(qū)壓床吸附式制冷機(jī)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
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