RU2162009C2 - Сорбент для адсорбционных холодильных установок - Google Patents
Сорбент для адсорбционных холодильных установок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162009C2 RU2162009C2 RU98119672A RU98119672A RU2162009C2 RU 2162009 C2 RU2162009 C2 RU 2162009C2 RU 98119672 A RU98119672 A RU 98119672A RU 98119672 A RU98119672 A RU 98119672A RU 2162009 C2 RU2162009 C2 RU 2162009C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- carrier
- active substance
- alkali
- adsorption
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сорбентам и может быть использовано в холодильной технике, в частности в адсорбционных холодильных установках периодического действия. Сорбент содержит в качестве носителя зернистый вспученный перлит, а в качестве активного вещества гигроскопичную соль щелочного или щелочноземельного металла при соотношении, мас.%: соль - 67, перлит - 33. Зерна вспученного перлита имеют размер не менее 1 - 1,5 мм. Сорбент обладает высокой емкостью и надежностью при эксплуатации. 1 з.п.ф-лы.
Description
Изобретение относится к холодильной технике, в частности к сорбентам, используемым в адсорбционных холодильных установках периодического действия.
Известно применение в адсорбционных холодильных установках в качестве адсорбентов ряда неорганических солей (хлористого лития, хлористого кальция, хлористого магния, бромистого лития и других), которые в кристаллическом состоянии способны адсорбировать пары различных хладагентов, например воды, аммиака, спиртов, образуя с ними твердые химические соединения - кристаллгидраты (LiBr·2H2O), аммиакаты (CaCl2·8NH3), сольваты (CaCl2·2CH3OH) (см. Фудаии Иванэ. Использование термохимических реакций в аккумуляторах энергии и тепловых насосах. Рэйто, 59, N 680, 1984 г., с. 481 - 487).
Для большинства адсорбентов этого типа сорбционная емкость в холодильном цикле лимитируется предельным количеством молекул хладагента, которые соль может присоединить, сохраняя при этом твердую кристаллическую структуру. При более высоком влагопоглощении происходит растворение кристаллов соли в хладагенте, что приводит к разрушению масообменной поверхности в адсорбере и выходу из строя холодильной установки. Например, кристаллический бромистый литий при присоединении более двух молекул воды (концентрация 30% по воде) переходит в жидкое состояние и не годится для использования в адсорбционных холодильных установках, хотя по термодинамическим соотношениям раствор способен производить эффект охлаждения до концентрации 45 - 46%, что соответствует рабочему диапазону концентраций в холодильных установках абсорбционного типа, работающих на жидких солевых растворах.
Таким образом, недостатком неорганических солей, как адсорбентов, является невысокая энергетическая эффективность вследствие неполного использования их сорбционного потенциала, а также низкая эксплуатационная надежность из-за возможности частичного растворения кристаллов в результате локального перенасыщения соли в адсорбере при резких изменениях режима работы холодильной установки.
Известно применение адсорбирующих материалов, в которых неорганическая соль (активное вещество) вводится в пористый носитель (Заявка PCT (WO) N 92/09363, МКИ: B 01 J 20/04, 11.06.92 г. Авторское свидетельство СССР N 1380774, МКИ: B 01 J 20/00, 20/22, 1988 г.). В первом случае в качестве носителя используют частицы бумаги, которые обрабатывают водными растворами хлорида и силиката натрия, после чего термообработкой вспучивают силикатную композицию с образованием пористых, проницаемых гранул. Во втором случае носителем является измельченная древесина, пропитанная раствором хлорида кальция или магния.
Недостатком известных адсорбентов является низкая сорбционная емкость вследствии малой пористости используемых носителей и соответственно малой доли активного адсорбирующего вещества в грануле. В адсорбционных холодильных установках сорбционная емкость адсорбента является одним из основных параметров, определяющих энергетическую эффективность холодильного цикла, так как при большой массовой доле носителя в адсорбенте значительная часть энергии, подводимой к генератору-адсорбенту, расходуется непроизводительно на разогрев массы адсорбента. Кроме того, известные адсорбенты имеют низкую эксплуатационную надежность, так как в процессе работы холодильной установки, представляющей собой герметическую систему, возможно термическое разложение целлюлозосодержащего носителя с выделением в систему неконденсирующихся газов, присутствие которых резко снижает интенсивность процессов адсорбции и конденсации в аппаратах.
Задачей изобретения является подбор носителя для солевых сорбентов, который позволил бы увеличить сорбционную емкость и повысить эксплуатационную надежность.
Это достигается использованием в качестве носителя зернистого вспученного перлита в количестве 33%, обработанного гигроскопичной солью щелочного или щелочноземельного металла до ее содержания 67%, причем зерна перлита имеют размер не менее 1 - 1,5 мм. Вспученный перлит - продукт термической обработки вулканических алюмосиликатных пород при 1250oC инертен к солевым растворам, имеет развитую поверхность с открытыми порами и отличается большим влагопоглощением до 125% по массе [1]. Величина рекомендуемого минимального размера зерен перлита получена экспериментальным путем и определяется условием обеспечения свободной подачи паров хладагента ко всему объему сорбента в адсорбере. При размере зерен менее 1 мм возрастает гидравлическое сопротивление засыпки, что приводит к повышению температурного уровня вырабатываемого холода.
Технология получения сорбента заключается в следующем. Зернистый вспученный перлит подвергают термовакуумной обработке при температуре 250oC и давлении 0,1 Па в течение 2 - 3 часов, после чего пропитывают раствором соли щелочного или щелочноземельного металла в хладагенте и высушивают.
Предварительный нагрев и вакуумирование перлита обеспечивают удаление адсорбированных на перлите газов и более полное заполнение пор при последующей пропитке зерен солевым раствором. При этом важно, чтобы при пропитке концентрация раствора не превышала величину максимального насыщения сорбента в адсорбционном холодильном цикле, так как в противном случае в процессе работы установки возможно переполнение пор и скапливание излишка раствора с поверхности гранул.
При получении холода +1oC в адсорбционной холодильной установке на рабочей паре бромистый литий - вода максимально достигаемая (равновесная) концентрация раствора в адсорбенте при температуре сорбции +35oC составляет 40% по воде. Исходя из этого приготовление адсорбента осуществляют следующим образом. Зерна вспученного перлита размером 1 - 1,5 мм дегазируют в течение 2-х часов при температуре 250oC и давлении 0,1 Па, пропитывают 40% водным раствором бромистого лития и высушивают до постоянного веса при 200oC. Массовая доля активного вещества (бромистого лития) в адсорбенте, определяемая по разности веса, составила 67%. Емкость адсорбента в холодильном цикле при температуре испарения хладагента +1oC и температуре сорбции +35oC равна 0,44 г/г.
Claims (1)
1. Сорбент для адсорбционных холодильных установок, содержащий пористый носитель и активное вещество, отличающийся тем, что содержит в качестве носителя зернистый вспученный перлит, а в качестве активного вещества гигроскопичную соль щелочного или щелочноземельного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Активное вещество - 67
Пористый носитель - 33
2. Сорбент по п.1, отличающийся тем, что зерна вспученного перлита имеют размер не менее 1 - 1,5 мм.
Активное вещество - 67
Пористый носитель - 33
2. Сорбент по п.1, отличающийся тем, что зерна вспученного перлита имеют размер не менее 1 - 1,5 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119672A RU2162009C2 (ru) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | Сорбент для адсорбционных холодильных установок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119672A RU2162009C2 (ru) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | Сорбент для адсорбционных холодильных установок |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98119672A RU98119672A (ru) | 2000-09-10 |
RU2162009C2 true RU2162009C2 (ru) | 2001-01-20 |
Family
ID=20211807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98119672A RU2162009C2 (ru) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | Сорбент для адсорбционных холодильных установок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2162009C2 (ru) |
-
1998
- 1998-10-30 RU RU98119672A patent/RU2162009C2/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Younes et al. | A review on adsorbent-adsorbate pairs for cooling applications | |
Tso et al. | Activated carbon, silica-gel and calcium chloride composite adsorbents for energy efficient solar adsorption cooling and dehumidification systems | |
Aristov et al. | A family of new working materials for solid sorption air conditioning systems | |
Gordeeva et al. | Composites ‘salt inside porous matrix’for adsorption heat transformation: a current state-of-the-art and new trends | |
Aristov | New family of solid sorbents for adsorptive cooling: Material scientist approach | |
US8962520B2 (en) | Activated carbon/silica-gel/CaCl2 composite adsorbent material for air-conditioning applications and a method of preparing the same | |
CA2370260C (en) | Improved heat and mass transfer apparatus and method for solid-vapor sorption systems | |
Liu et al. | Ammonia absorption on alkaline earth halides as ammonia separation and storage procedure | |
Alsaman et al. | Experimental investigation of sodium polyacrylate-based innovative adsorbent material for higher desalination and cooling effects | |
Alsaman et al. | Characterization and cost analysis of a modified silica gel-based adsorption desalination application | |
CN103108852A (zh) | 从含氟化合物中的水分除去方法 | |
JP2007077199A (ja) | 水蒸気収脱着型蓄熱材およびその製造方法 | |
JPH06327968A (ja) | HFC−32、HFC−152a用乾燥剤 | |
Ülkü et al. | Adsorption in energy storage | |
Xu et al. | Performance study of adsorption refrigeration system with composite adsorbent | |
RU2162009C2 (ru) | Сорбент для адсорбционных холодильных установок | |
Chen et al. | Preparation of a laminated structured polyethyleneimine cryogel for carbon capture | |
RU2294796C2 (ru) | Сорбент паров метанола и способ получения холода с помощью адсорбционного холодильного устройства | |
US1961890A (en) | Refrigeration process | |
JPH0549918A (ja) | 炭酸ガス吸着剤 | |
EP1525286A1 (en) | Thermochemical heat storage and heat transport | |
JPH06296858A (ja) | 酸性ガス吸収剤 | |
Bai et al. | Performance evaluation of PVA/PEO/LiCl composite as coated heat exchangers desiccants | |
Aristov | Selective water sorbents, a new family of materials for adsorption cooling/heating: State of the art | |
RU2101423C1 (ru) | Способ получения воды из воздуха |