硅胶/氯化钙复合吸附剂吸附性能实验研究

摘要

固体吸附式制冷技术能否在工业上得到广泛应用很大程度上取决于所选用的制冷工质对，因为工质对的循环吸附量及其热力性质对系统的各项性能参数、设备材料和费用等影响都很大。
　　 本文采用过浓度溶液浸渍法以细孔硅胶和粗孔胶为基质，制备出了一系列典型的硅胶/氯化钙复合吸附剂，一方面利用硅胶骨架将CaCl2分散开来，解决其在工作过程中的膨胀和结块问题;另一方面借助CaCl2较强的吸附能力提高吸附剂的吸附性能。
　　 利用自行设计并搭建完成的一台实验装置对复合吸附剂的吸附性能进行测试，采用称重法较为精确地测出硅胶及其复合吸附剂的吸附速率曲线和吸附量曲线，解决了真空下吸附量测不准的难题。吸附剂在利用本实验台测试时的装填方式和吸附工况均与实际样机类似，因此传热传质效率与实际样机较为接近，使实验数据更具有参考价值。本实验台设计了一种易拆卸的吸附床，方便完成频繁拆装吸附床等工作，大大提高了实验效率。
　　 通过实验发现:经CaCl2改性后，粗孔硅胶复合吸附剂的吸附量和吸附速率均有明显提高，甚至超过了纯细孔硅胶吸附剂的吸附性能，而且，在一定范围内，复合吸附剂中氯化钙的含量越高，吸附速率和吸附量的增加效果越明显;而细孔硅胶复合吸附剂则不然，吸附性能不但没有提高，反而有所降低。所以在以硅胶为基质，采用浸渍法配制复合吸附剂时，不宜采用细孔硅胶，而应选用孔径大于7nm的粗孔硅胶。
　　 本文的研究对以硅胶/氯化钙复合吸附剂，水为工质对的样机设计具有重要的参考价值，对将来固体吸附式制冷技术在实船上的广泛应用具有重要意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 船舶余热回收方案

1．3 国内外研究现状

1．4 本文的主要工作

第二章 吸附式制冷技术原理

2．1 吸附式制冷基本原理

2．1．1 吸附式制冷基本原理

2．1．2 基本循环工作过程

2．2 常用吸附剂

2．2．1 物理吸附剂

2．2．2 化学吸附剂

2．2．3 复合／混合吸附剂

2．3 吸附式制冷循环

2．3．1 回热循环

2．3．2 回质循环

2．3．3 热波循环

2．3．4 复叠循环

2．3．5 多级循环

2．4 本章小结

第三章 吸附剂吸附性能测试实验系统

3．1 吸附剂吸附性能测试技术

3．1．1 流动法

3．1．2 容量法

3．1．3 热重法

3．1．4 液位法

3．1．5 质量法

3．2 吸附剂吸附性能测试实验系统

3．1．1 实验系统的构成

3．1．2 实验系统气密性检查

3．1．3 实验系统工作原理

3．1．4 测量参数及误差分析

3．3 本章小结

第四章 复合吸附剂的制备及其吸附性能实验研究

4．1 复合吸附剂的制备

4．1．1 制备材料的基本性质

4．1．2 复合吸附剂的制备

4．1．3 吸附剂的预处理

4．2 实验方案设计

4．3 吸附剂吸附速率实验

4．3．1 实验过程

4．3．2 实验结果分析与讨论

4．3 吸附剂吸附量实验

4．3．1 实验过程

4．3．2 实验结果分析与讨论

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士期间公开发表论文

致谢

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