CN1150238A - 新型吸附储能制冷的复合材料及其制备方法 - Google Patents
新型吸附储能制冷的复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1150238A CN1150238A CN 95117937 CN95117937A CN1150238A CN 1150238 A CN1150238 A CN 1150238A CN 95117937 CN95117937 CN 95117937 CN 95117937 A CN95117937 A CN 95117937A CN 1150238 A CN1150238 A CN 1150238A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite
- hours
- silica gel
- zeolite
- molecular sieve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title abstract description 4
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 39
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims abstract description 30
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 60
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 39
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 26
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 abstract description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 21
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011157 advanced composite material Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910000632 Alusil Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
新型吸附贮能制冷的复合材料及其制备方法。将沸石分子筛与一些无机添加剂(硅胶,活性炭,粘合剂)混合或复合。该类材料适用于沸石—液体(如:水,醇类等)制冷系统,被系统在真空状态下,可用70-200℃的低温热源(如:太阳能,废热,余热等)来实现吸附贮能制冷的目的。该类材料除保持沸石分子筛在较高温度下吸附容量仍较大等特点外,具有良好的脱附性能,克服了沸石分子筛脱附困难这一关键问题,该类材料制备简单,具有良好的应用前景。
Description
本发明为一种新型吸附贮能制冷的复合材料及其制备方法,属于化工领域中功能材料制备技术。
沸石分子筛用于吸附贮能制冷始于1978年,美国麻省理工学院林肯实验室D.I.Tcherev博士,根据沸石独特的非线性等温吸附性质,成功地建立了家用热水系统以及食品冷冻设备。十几年来,各国学者和公司竞相研究。在实用化方面美、法等国虽有商品出现,但尚未大规模推广,其主要原因在于:制冷材料的贮能密度较低、材料再生温度条件较高以及制冷效率较低等。
本发明的目的是为了寻找一种新型吸附贮能制冷的复合材料,通过在沸石分子筛中加入适量的硅胶,或在沸石分子筛中加入适量的硅胶和活性炭,再加入适量的粘合剂成型,制备出具有较高贮能密度的新型复合贮能材料。利用低温热源(如:太阳能,废热,余热等),新型复合贮能材料应用于沸石~液体(如:水,醇类等)制冷系统中,从而提高贮能密度,复合贮能材料降低了脱附温度,达到了提高制冷效率的目的。
本发明的上述目的由如下技术方案实现,新型复合吸附制冷材料的制备方法包括如下步骤:将原料如沸石、硅胶、活性碳和粘合剂制备成80-100目粉末;将一定量的原料粉末,如沸石、硅胶、活性碳和粘合剂,按一定的比例混合,再加少量的水进行湿法复合;沸石、硅胶、活性碳和粘合剂等原料,经湿法复合后,制备成型(可以是球状、条状、板状或盘状),烘干,300℃焙烧2小时,成为新型吸附贮能制冷复合材料。其中:沸石分子筛占20~80wt%,硅胶占0~30wt%,活性炭占0~30wt%,粘合剂占20wt%。
本发明具有如下效果:
①新型复合材料在模拟制冷系统中具有较大的吸附制冷量;一般情况下复合材料的吸附制冷量均大于沸石分子筛的吸附制冷量。
②在沸石分子筛中,由于加入了适量的硅胶,此种复合材料在模拟制冷系统中吸附饱合后,在常温下开始加热脱附到200℃,液体的脱附量比同样条件下单一沸石分子筛的脱附量显著增加。正是由于复合材料的脱附量较大(即吸附制冷量也较大),从而提高了复合材料的贮能密度,即提高了制冷效率。
③在沸石分子筛中,由于加入了适量的硅胶,此种复合材料在模拟制冷系统中吸附饱合后,在常温下开始加热脱附到70℃,液体的脱附量比同样条件下单一沸石分子筛的脱附量显著增加。正是由于复合材料的脱附量较大(即吸附制冷量也较大),而且脱附温度较低,适合沸石—太阳能制冷系统,具有很强的社会和经济意义。
④在沸石分子筛中,由于加入了适量的硅胶和活性炭,制备出的复合材料也具有上述①、②和③的效果。
从以上效果不难看出,制备出的新型复合吸附制冷材料,贮能密度高,再生较为容易,是一种较为理想的制冷材料,具有很强的应用前景,它将会产生很好的经济效益和社会效益。
下面对本发明加以详细说明:
用于吸附贮能制冷的复合材料,由沸石分子筛与无机添加剂(硅胶,活性碳,粘合剂等)组成。制备时,先将沸石分子筛,硅胶,活性碳和粘合剂(水玻璃,硅铝胶,高岭土,膨润土,含天然沸石的沉积岩等)制备成80~100目的颗粒,按一定的比例(其中:沸石分子筛占20~80wt%,硅胶占0~30wt%,活性炭占0~30wt%,粘合剂占20wt%。),将其混合均匀,再加少量的水进行湿法复合。原料经湿法复合后,制备成型(可以是球状、条状、板状或盘状),烘干,300℃焙烧2小时,成为新型吸附贮能制冷复合材料。
利用模拟制冷系统,测定不同的吸脱附循环条件下,材料的制冷量,从而比较出材料的制冷性能。
该模拟制冷系统在真空状态下工作,制冷材料装在发生器内,假定该系统是在绝热条件下工作。X型分子筛500克,烘干,300℃焙烧2小时后装入发生器内,经过几个吸脱附循环,使该系统工作稳定。当材料在200℃脱附2小时,吸附制冷2小时后,测得每公斤X型分子筛基材的制冷量为129.87KJ。若材料在70℃脱附2小时后,吸附制冷2小时,测得每公斤X型分子筛基材的制冷量为87.61KJ。在以下实施例中,我们可以从复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数看出复合材料优良的制冷性能和良好的应用前景。
实施例一
首先将X型分子筛100克,硅胶150克,活性碳150克,粘合剂100克,制备成80~100目的粉未。将原料的粉未混合,加入适量的水进行湿法复合后,制备成型(可以是球状、条状、板状或盘状),烘干,300℃焙烧2小时,成为新型吸附贮能制冷复合材料。该材料在模拟制冷装置(真空系统)上进行试验,在200℃条件下脱附2小时,制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:37%。若材料在70℃脱附2小时后,吸附制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:87%。实施例二
首先将x型分子筛150克,硅胶250克,粘合剂100克,制备成80~100目的粉未。将原料的粉未混合,加入适量的水进行湿法复合后,制备成型(可以是球状、条状、板状或盘状),烘干,300℃焙烧2小时,成为新型吸附贮能制冷复合材料。该材料在模拟制冷装置(真空系统)上进行试验,在200℃条件下脱附2小时,制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:37%。若材料在70℃脱附2小时后,吸附制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:81%。实施例三
首先将X型分子筛150克,硅胶150克,活性碳100克,粘合剂100克,制备成80~100目的粉未。将原料的粉未混合,加入适量的水进行湿法复合后,制备成型(可以是球状、条状、板状或盘状),烘干,300℃焙烧2小时,成为新型吸附贮能制冷复合材料。该材料在模拟制冷装置(真空系统)上进行试验,在200℃条件下脱附2小时,制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:32%。若材料在70℃脱附2小时后,吸附制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:72%。实施例四
首先将X型分子筛200克,硅胶100克,活性碳100克,粘合剂100克,制备成80~100目的粉未。将原料的粉未混合,加入适量的水进行湿法复合后,制备成型(可以是球状、条状、板状或盘状),烘干,300℃焙烧2小时,成为新型吸附贮能制冷复合材料。该材料在模拟制冷装置(真空系统)上进行试验,在200℃条件下脱附2小时,制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:43%。若材料在70℃脱附2小时后,吸附制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:78%。实施例五
首先将X型分子筛250克,硅胶150克,粘合剂100克,制备成80~100目的粉未。将原料的粉未混合,加入适量的水进行湿法复合后,制备成型(可以是球状、条状、板状或盘状),烘干,300℃焙烧2小时,成为新型吸附贮能制冷复合材料。该材料在模拟制冷装置(真空系统)上进行试验,在200℃条件下脱附2小时,制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:47%。若材料在70℃脱附2小时后,吸附制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:76%。实施例六
首先将X型分子筛300克,硅胶100克,粘合剂100克,制备成80~100目的粉未。将原料的粉未混合,加入适量的水进行湿法复合后,制备成型(可以是球状、条状、板状或盘状),烘干,300℃焙烧2小时,成为新型吸附贮能制冷复合材料。该材料在模拟制冷装置(真空系统)上进行试验,在200℃条件下脱附2小时,制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:54%。若材料在70℃脱附2小时后,吸附制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:76%。实施例七
首先将X型分子筛350克,硅胶50克,粘合剂100克,制备成80~100目的粉未。将原料的粉未混合,加入适量的水进行湿法复合后,制备成型(可以是球状、条状、板状或盘状),烘干,300℃焙烧2小时,成为新型吸附贮能制冷复合材料。该材料在模拟制冷装置(真空系统)上进行试验,在200℃条件下脱附2小时,制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:37%。若材料在70℃脱附2小时后,吸附制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:54%。实施例八
首先将X型分子筛365克,硅胶35克,粘合剂100克,制备成80~100目的粉未。将原料的粉未混合,加入适量的水进行湿法复合后,制备成型(可以是球状、条状、板状或盘状),烘干,300℃焙烧2小时,成为新型吸附贮能制冷复合材料。该材料在模拟制冷装置(真空系统)上进行试验,在200℃条件下脱附2小时,制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:22%。若材料在70℃脱附2小时后,吸附制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:26%。实施例九
首先将X型分子筛350克,硅胶25克,活性碳25克,粘合剂100克,制备成80~100目的粉未。将原料的粉未混合,加入适量的水进行湿法复合后,制备成型(可以是球状、条状、板状或盘状),烘干,300℃焙烧2小时,成为新型吸附贮能制冷复合材料。该材料在模拟制冷装置(真空系统)上进行试验,在200℃条件下脱附2小时,制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:18%。若材料在70℃脱附2小时后,吸附制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:5%。实施例十
首先将X型分子筛375克,硅胶25克,粘合剂100克,制备成80~100目的粉未。将原料的粉未混合,加入适量的水进行湿法复合后,制备成型(可以是球状、条状、板状或盘状),烘干,300℃焙烧2小时,成为新型吸附贮能制冷复合材料。该材料在模拟制冷装置(真空系统)上进行试验,在200℃条件下脱附2小时,制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量相同。若材料在70℃脱附2小时后,吸附制冷2小时,复合材料制冷量与基材分子筛材料制冷量之比的增加百分数为:1%。
Claims (3)
1、一种新型吸附贮能制冷复合材料,其特征在于:复合吸附贮能制冷材料由沸石、分子筛、硅胶、活性碳和粘合剂组成,沸石分子筛占20~80wt%,硅胶占0~30wt%,活性炭占0~30wt%,粘合剂占20wt%。
2、如权利要求1所述的新型贮能制冷复合材料,其特征在于沸石分子筛材料为X型。
3、如权利1所述的新型复合吸附制冷材料的制备方法包括如下步骤:
(1)将原料如沸石、硅胶、活性碳和粘合剂制备成80-100目粉末;
(2)将原料粉末,沸石、硅胶、活性碳和粘合剂,按比例混合,再加少量的水进行湿法复合;
(3)沸石、硅胶、活性碳和粘合剂原料,经湿法复合后,制备成型,即球状、条状、板状或盘状,烘干,300℃焙烧2小时。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 95117937 CN1150238A (zh) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | 新型吸附储能制冷的复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 95117937 CN1150238A (zh) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | 新型吸附储能制冷的复合材料及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1150238A true CN1150238A (zh) | 1997-05-21 |
Family
ID=5081469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 95117937 Pending CN1150238A (zh) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | 新型吸附储能制冷的复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1150238A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102491681A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-06-13 | 湖南文象炭基环保材料股份有限公司 | 一种炭基板材的制备方法 |
CN103007884A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-03 | 俞晋高 | 一种复合烧结型沸石吸附式制冷吸附剂及其制备方法 |
CN109556311A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-04-02 | 宁波工程学院 | 多级吸附制冷方法 |
CN109556315A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-04-02 | 宁波工程学院 | 多级吸附制冷设备 |
-
1995
- 1995-11-02 CN CN 95117937 patent/CN1150238A/zh active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102491681A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-06-13 | 湖南文象炭基环保材料股份有限公司 | 一种炭基板材的制备方法 |
CN102491681B (zh) * | 2011-12-06 | 2013-07-17 | 湖南文象炭基环保材料股份有限公司 | 一种炭基板材的制备方法 |
CN103007884A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-03 | 俞晋高 | 一种复合烧结型沸石吸附式制冷吸附剂及其制备方法 |
CN109556311A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-04-02 | 宁波工程学院 | 多级吸附制冷方法 |
CN109556315A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-04-02 | 宁波工程学院 | 多级吸附制冷设备 |
CN109556311B (zh) * | 2018-10-09 | 2021-03-30 | 宁波工程学院 | 多级吸附制冷方法 |
CN109556315B (zh) * | 2018-10-09 | 2021-03-30 | 宁波工程学院 | 多级吸附制冷设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ejeian et al. | Adsorption-based atmospheric water harvesting | |
Ding et al. | Advanced/hybrid thermal energy storage technology: material, cycle, system and perspective | |
Aydin et al. | The latest advancements on thermochemical heat storage systems | |
CN102274715B (zh) | 改性金属有机骨架多孔吸附材料及其吸附工质对 | |
Mette et al. | Concepts of long-term thermochemical energy storage for solar thermal applications–Selected examples | |
CN103372420B (zh) | 金属有机骨架与胺修饰氧化石墨的复合材料及其制备 | |
Ugale et al. | A review on working pair used in adsorption cooling system | |
Jarimi et al. | Materials characterization of innovative composite materials for solar-driven thermochemical heat storage (THS) suitable for building application | |
CN106532043B (zh) | 一种碳凝胶负载硫-锂硫电池正极材料的制备方法 | |
CN101961644A (zh) | 一种氯化物-碳质骨架复合吸附剂及其制备方法 | |
Clark et al. | Experimental investigation into cascade thermochemical energy storage system using SrCl2-cement and zeolite-13X materials | |
Zhang et al. | Water adsorption in MOFs: structures and applications | |
CN1150238A (zh) | 新型吸附储能制冷的复合材料及其制备方法 | |
Xu et al. | Screening of metal–organic frameworks for water adsorption heat transformation using structure–property relationships | |
CN113136174A (zh) | 一种太阳能无机储能材料及其制备方法和应用 | |
Bai et al. | Progress and perspectives of sorption-based atmospheric water harvesting for sustainable water generation: materials, devices, and systems | |
Wei et al. | Scalable production of EP/CaCl2@ C multistage core–shell sorbent for solar-driven sorption heat storage application | |
Nguyen et al. | Recent progress in thermochemical heat storage: materials and applications | |
Tarish et al. | Methods of improving the performance of adsorption thermophysical battery based on the operating conditions and structure: a review | |
Aliakbari et al. | Scalable preparation of MOFs and MOF-containing hybrid materials for use in sustainable refrigeration systems for a greener environment: a comprehensive review as well as technical and statistical analysis of patents | |
CN101033390A (zh) | 制备特殊微纳米结构水合盐相转变材料的化学方法 | |
Zhao et al. | Experimental investigation on water vapor adsorption performance of solvent-free synthesized MIL-100 (Fe) and its composite adsorbent | |
CN113117639B (zh) | 一种改性分子筛吸附剂及其制备方法和应用 | |
Rupam et al. | Ethanol adsorption onto various metal organic frameworks for cooling applications | |
CN113926421A (zh) | 一种铋负载无机多孔碘吸附材料及其宏量制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |