沸石太阳能冰箱的发展前景

本文由西雅图来客贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。沸石太阳能冰箱的发展前景黄昆华浙江省化工研究所!。随着人民生活水平的提高,民用电冰箱,,沸石被封装在集能器内,,如同太阳能热的需求量增长非常迅速以台日耗电!,,年产以百万台计即达百万酥水器一样它对着太阳。白天运转如图!右度计算,需同步,增加发电厂否则必将形成民用与工业争电的趋向位能源。目前我国工业正在飞跃发展高品缺的状况将会持续下去—,电力的需求量急剧上升。,能源紧因此,开发多途径。,的能源资源是一个重要的研究课题沸石矿是我省的三大矿产之二品位好储量大极待进一步开发应用,。,本文将论述,以太阳能为动力天然沸石为吸附剂开发一,吸收式太阳能家用冰箱的可能性及其技术途径。.,,89世界各国对沸石太阳能冰箱给予极大的关注,发表了不少有关理论探讨及应用研究‘’,的文章〔美国?,#?%&?公司从事开发研。究已达十年目前已进入商品化的最后阶段〔(据称太阳能的致冷器的效率为!)”〕,比,图!太阳能致冷原理图?一太阳能集能板一冷凝器+一贮液槽;一蒸发(器一制冰块的水箱,一冷藏空间了一保温材料71一天然沸石分子筛0一三通阀!一喷液膨胀阀:嗅化铿吸收式致冷器的效率高于太阳能辐射为,?&五./’一+倍对时,边,装沸石的集能器,!接受太阳光辐射,,把夏季晴天1每平方米集能面积可产生的致冷量为05,234光能转换成热能使沸石活化一般可加热到1,一士℃太约到达;℃以后就从沸石孔腔1?1中解吸出水蒸汽容器内的水蒸汽分压升高器,相当于每平方米集能器每天可制造,0?6,的冰效果显著。我国对沸石分子筛致冷的,‘〔,(〕当水蒸汽分压达到以至超过与之相连的冷凝研究也作了不少工作的致冷效果研究不多,但仍停留在合成而对于天然分子筛的温度所决定的分压值;℃则为(1,/4分子筛应用的理论探讨涉及据称筛的为低达71)。,/6由沸石解吸出来的水蒸汽就向冷凝,,。能否有实用意义还未,器流动三通阀0自动切换且水蒸汽在冷凝器内液化液化时放出的热被冷却水可供热。’〔〕,天然沸石的吸附热比合成分子可,因而前者热效率比后者要高、水用槽。或周围空气带走=,冷凝液体流入贮液,夏季晴天平板集能器内温度可能被加热与集能器的材质及加工处理有关,一沸石太阳能致冷原理’一“〕到!?2。致冷原理在文献〔为了问题论述方便,中已有详尽阐述,温度越高沸石解吸出来的水越多量越大。致冷的藏现只作简单介绍如图到了晚上,内装沸石的集能器由于外界气温下降温度图!,,由空气对流使其冷却到环境,多数情况是Α一7℃11#?,所以沸石矿不经过特。热量散发到大气中去,其中的沸石由,殊处理改性就难于实现商品化//6经?#?%&4于温度降低而开始吸附低分压的水蒸汽左边三通阀0如公司开拓的产品在冷凝器温度;1℃以及蒸发器周围为,,一(自动切换,,。水蒸汽的分2一!℃一;,压值由蒸发器的温度决定贮槽内储备的液//6的实用条件下沸石在室温下吸附即温差为一△ΒΧ态水经自动阀!喷入蒸发器1蒸发器内液态,!1℃脱吸运转际上,,17℃情况下(水蒸发成汽态箱内温度为1,同时从周围间吸取热量。冷大多数沸石的载水量差约为,)。。实藏箱内空间被致冷若蒸发器周围。,即冷藏较多的应用状况是集能器只能达到Α1℃,那么蒸发器内水蒸汽一7℃1沸石的载水量只有,+)左右经过分压为;一?//6水就沸腾汽化沸石的效,大量的实验和计算得知装载大约(?6./1厚,平板式集能器内需,能是不断地吸附蒸发器形成的水蒸汽石晶体孔腔中形成吸附态即液态水。在沸,的沸石#?即需装填(Δ/。沸石在“才能达到日制冰6?6供白天冷藏之用%吸附水蒸汽时产生的吸附热不断地散发到大这是美国?#?选并改性,&。公司研制并市售的太阳气中去6。夜晚结束时沸石吸饱了在;一?//,。能致冷机的水平中。他们所用的天然沸石经挑水蒸汽分压下所能吸附的水量,达到吸而,而改性的方法仍处于绝对秘密,附平衡从而平准备好新的一天白天的循环冰据?。在冰箱内的水因蒸发器致冷使之结成冰块储备了6?6二!、人工合成沸石分子筛的吸附热更高,其。#?%&#?公司的水吸附强度大要求更高的温度才能解吸出来+1供白天冷藏之用尽管在(1℃活化温度下吸附容量可达?一1),绪云夭然沸石开发太阳能冰箱的前景8然而在太阳能实用条件下吸附与解吸=,间的温差只有+一;21,载水量也很小,,。所沸石原矿的吸附性能“,本文作者曾作过以不论是天然还是人工合成的沸石要取得(这方面研究〔’对于原矿及经简单的酸处理阳离子交换改性的矿样,实际应用,必须改变它的性能使之达到温)。其吸附水蒸汽的性。差在切Α℃的范围下其载水量超过1络云夭然沸石的改性问题、能、等温吸附线等详见该文/6。(?1℃活化,8前面已提及,在(/(分压下最大的饱和吸附量只有!1/6用简单的酸洗,离子交换等方法未能达到应用氢氟酸一!)重量当水汽分压低于;一?/(时用的要求作者经多次试验发现,其吸附容量急剧下降,,不论天然的还是合成,及其盐类的水溶液处理沸石可收到特定的效的沸石在高温下仍有较强的吸水性,在活化,果,并与沉积法相洁合使沸石孔腔中涂复。温度!1℃以下大部分沸石孔腔不能解吸1,一薄层碱土金属可达到满意的效果近太阳能冰箱的实际应用条件Β,为了接,能解吸的孔腔吸附力都很弱而在低水汽分压;一(孟/6下大部份孔腔不能吸附,采用ΕΦ2;/4重量法测定不同温差下的等压吸附量Γ=,经常只有!)以下的容量,。显而易见6。,如此。一为水蒸发温度保持系统恒压+,小的吸附容量就必须超过!+“,集能器内需要装载的沸石量/61公斤才能日产几的冰集用冰洛保待蒸发器温度恒定调节活化温度Α一!!℃以接近集能器所能达到的,1,能器面积如此大就失去实用意义指出,正如资料,温度其载水量变化如表,!。平板式太阳能集能器目前可能达到1℃由表!可见‘,随着活化温度的升高载水,的最高温度只有!夏季晴天通常大容量增大,即使在较低的活化温度Α℃下1表!活化温度沸石载水童变化不同时间时的载水量)器温度所决定的饱和蒸汽压汽压由所达到的温度而定/6,,集能器内的蒸+((/4如7℃为1,若密封,解吸出来的水蒸汽快速向冷,;。Α;0!0!11!!?11;。凝器转移冷凝成液态最后达到Ε点。。图8!+0Η+中的三通阀切换后到Δ点夜晚温度由Β降,到Β7?!!0。+又逐渐吸附到Ι点当吸附剂量一定时,:!+(0(?Α吸附与解吸的温度差越大裁水量图,、中实+线所包络的面积就越大致冷量。由于水的汽化热在所有致冷剂如氨甲醇氟利昂中1其载水量仍可达到?)重量显然平板太。、最大,比氟利昂要高!倍1,,。所以沸石一水蒸系统运转所需装阳集能器在睛天达到Α℃是完全可能的1汽组合的系统是最有效的夜间吸附历程约!?小时从Ι,’样看,1夕的石载的沸石量最小全、而且水是最易得到的安载水量比?#?%&#?。公司实用于太阳能冰,无毒的物质,唯一缺点是致冷深度较,。箱的沸石要高,Α倍以最坏的情况来估计切),低,但作为民用冷芷保存食品及制冷饮料除上述外,即扩展到实际规摸后裁水量由?)降低到1其致冷最是完全足够的特点部件8仍比?#?%,&#?公司的沸石高+沸石太阳能冰箱还具有下面运转无噪音倍后。由此可以说用熠云沸石经适当改性以不需电力,!加工,制造致冷量大的太阳能冰箱是有可能制造工艺简单冰箱。个别部件可套用家用电冰箱的。设备制作费用估计可略低于家用电由于增云天然沸石经改性可达到较大的沸石太阳能冰箱的致冷卡诺循环如图所示。,虚线表示不同温度下的吸附等温线水焦汽压Β,载水量子。,这就可相应地缩小集能器采光面积认’,据计算#%平方米的集能器即可满足家用,一个普通的家庭住房只要具备一平方米,‘…的阳光或屋面即可采用意安装在屋内或阳台上三&而且冰箱箱体可随。、几点看法完全不用电的太阳能冰箱最适用于因北方阴雨天少,,北方…,即使一二天阴雨。,仍可用冰箱内储备的冰块来保证冷芷但在,怎户乙图?吸附量南方若遇长期阴雨将会影响食品的冷芷故在设计中可考虑用电加热的办法自控活化集能器内沸石,,致冷卡诺循环图决定的平压以达到冷芷的目的,。度所衡蒸汽?—由蒸发器温度所决定的蒸汽压—81?由冷凝的温在农村边远地区,可利用沸石太阳,能冰箱建造小型的农户用的冷芷库,以保存集能器内沸石在环境温度Β吸饱水//6+在+一选。农副产品免遭损失也是极有利的而且还可#提供大量的热水()一?#℃+,。下达吸附平衡Ι点,夜晚结束白天集能器温升后解吸沿实线蒸汽压升高到冷凝该装置在空调中使用前景广阔,特尿素法生产水合月井述评黄大掌温州电化厂拼,又名联氨,,8分子式为Κ,;,其水合。造燃料电池。、塑料或玻璃的镀金属剂随着精细化工的发展。,金属物称水合阱系无色发烟性液体,。有毒阱,抗锈剂等等。,我国阱,可与水和乙醇混溶有强烈的还原性能性油状液体爆炸的氢,。,而不溶于氯仿和乙醚,的需要量将不断增长此法主要原料是尿素要原材料的消耗,纯态无水麟系无色吸湿还原性更强,目前我国制备水合脐大都采用尿素法、强烈发烟且易氯气和烧碱,。降低主对于降,提高水合脐收率,由于脐有二个亲核的氮和四个可供置换可合成许多衍生物它能与氧硫+,。、、低水合脐的生产成本,提高经济效益。发展磷。我国精细化工产品具有重要意义在过量氢氨结合成另一杂环至Α个原子杂环可将一杂环变成Λ氧化纳存在下当,,用次氯酸钠在适当条件下使。也能使单杂环衍生成多环结构,,尿素氧化即可制得水合阱但如条件控制不。阱,主要用于制造火箭燃料偏二甲基麟高将使消耗定额增加,,收率降低,为使次、氯酸阱等其它用途甚多,。,例如用于石油工氯酸钠的有效氯得到充分利用消耗尽可能降低温度及添加剂等方面作些评述一、同时使尿素反应。业作抗氧剂医药工业作原料,如合成异烟,本文试就物料配比阱、吠喃等药物由阱衍生为氨基毗咤。进,、而合成具有抗癌退热或消炎作用的药物它也可用以制造塑料在医学上使用广泛反应机理与添加剂,橡胶工业的发泡剂异丁睛等。如ΙΔ发泡剂,、偶氮二尿素法制麟不论是锅式还是管式质均系霍失曼酞胺降低反应。其实,腆的衍生物在农业上应用的已达用作植物生长调节。反应历程为,数百种,在马来酞麟尿素分子中氮原子的一个氢原子被氯取代剂,也可合成为高效除草剂,此外还可用以指示剂以及制:在碱的影响下失去一个Δ分子Γ曼分子重排而变为异氰酸酷Μ洲:砂川Η:如尹!加户!!卜后经霍夫合成许多有机中间体Γ:Μ护!肠户川Γ砂叭”尹:ΝΜΓΟ:Π产叫户试剂!、,它在碱溶液中Η尹洲川】‘!叫“川:解司砂Μ,Μ5:口!!沪川伽尸明!户吻,叭沪川!!户:加尹!抽声!!ΓΘ:浏斯时川如:川如!即护川邝川切甘川价,曰!枷声别是在医院病房顶温,、手术室,集能板安装在屋参!:〔〕孔#ΡΣ白天可遮阳;,夜晚能制冰块供层内降Θ#Σ考ΦΥ?文献了Α17Ζ。Τ工业废热特别是低温热能Α一!11,,,〔〕ΩΜΒ#5#?Σ#ΞΤΘΨΟ5ΘΣΟ#?ΣΟΘ?ΣΖ:Δ?ΣΨ#?#Σ##℃的利用其优越性更大热效率更高有广2Σ+〔〕Κ?#?:ΘΟ#?Ο??Α7+Ι+!ΙΘ#:Ν?,(ΟΙ:#?6[ΦΣ#?6[∴?Ρ?##?泛的意义。!071本文承蒙高级工程师章元济老师的关心指导,;〔〕南京大学致冷学报致冷学报!1(??0(+!07?“!+;+?!?;沸石专家高级工程师余松同志指正。,,〔〕南京大学特表谢意,〔〕黄昆华催化学报1