硅胶水吸附制冷中硅胶吸附衰减特性的研究

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1、青岛大学硕士学位论文硅胶--水吸附制冷中硅胶吸附衰减特性研究姓名：韩艳培申请学位级别：硕士专业：热能工程指导教师：王德昌20120610摘要硅胶一水吸附式制冷系统可以采用低温余热或废热驱动，利用对环境无污染的物质做制冷剂，即节能又环保，吻合了当前能源、环境可持续发展的趋势。相比吸收式制冷系统，硅胶一水吸附系统不需要溶液泵及精馏装置，不存在盐溶液结晶、制冷剂的污染和金属腐蚀等问题；与蒸汽压缩式制冷系统相比，硅胶一水系统节能环保、控制简单、运行费用低。基于这些优点，硅胶一水吸附系统在太阳能和余热利用等方面具有广泛的发展空间。因此，开展硅胶一水吸附式制冷技术和理论相关的研究具有重

2、要意义。硅胶作为吸附剂，在吸附式制冷系统中是提供制冷循环动力的关键部分，其吸附性能的大小直接关系整个制冷系统的性能。因此，硅胶吸附性能研究是硅胶一水吸附式制冷技术和理论研究的重要部分之一。硅胶在吸附系统中反复吸附解吸，对水分子的吸附能力会逐渐减弱，在吸附系统中存在影响硅胶吸附性能发生衰减的因素。根据硅胶所处的吸附环境，分析认为运行时间、金属离子、吸附环境pH值、粉尘杂质和吸附温度等是影响硅胶吸附性能的可能因素，为此，制备了多个硅胶试样，通过实验测试的方法来验证这些因素对硅胶吸附能力的影响情况。利用重量法和BET法对硅胶的等温吸附量、孔容、孔径等参数进行了表征，同时，采用TG

3、A测试了硅羟基的含量。通过实验研究了上述可能因素对硅胶吸附剂吸附性能的影响，同时，采用对比分析的方法获得了酸泡对硅胶吸附性能改善的情况。通过对实验数据的分析认为，在金属材料制成的吸附床内，硅胶反复进行吸附解吸过程，吸附能力会发生衰减现象，且在封闭的制冷环境中，粉尘是影响硅胶吸附性能衰减最主要的因素。吸附系统运行时间越久，硅胶的吸附能力越弱；在实验所用的浓度范围内，吸附床中存在的Fe3+、Cu2+和A13+对硅胶吸附性能都有抑制作用，Fe3+的影响最大，A13+的影响最小；吸附床温度越高，硅胶的解吸性能越好，吸附性能越差；对硅胶进行酸泡处理，硅胶的吸附能力会得到提高。关键词：

4、硅胶，吸附量，吸附等温曲线，吸附制冷，衰减AbstractThesilicagel—wateradsorptionrefrigerationsystemCallbedrivenbythelowtemperatureafterheatorwasteheat,andcanusethematerialforfreefrompollutiontotheenvironmentasrefrigerants．Itisavailableforenergysavingandenvironmentalprotection，and，coincideswiththecurrenttrendfore

5、nergy—environmentsustainabledevelopment．Compared、析thabsorptionrefrigerationsystem，silicagel-wateradsorptionsystemdoesn’tneedsolutionpumpanddistillationdevice，meanwhile，therearenosomeproblemssuchaLssaltsolutioncrystallization，thepollutionofrefrigerant，themetalcorrosionandSOon．Comparedwithva

6、porcompressionrefrigerationsystem，silicagel—watersystemissimplycontrolled，savingenergy,protectingenvironment，usinglowoperatingcost．Basedontheseadvantages，silicagel-wateradsorptionsystemhaswidedevelopmentspaceforutilizationinthesolarenergyandwasteheat．Sostudyingthesilicagel—wateradsorptions

7、ystemhastheimportantsignificance．Astheadsorbentintheadsorptionrefrigerationsystem，silicagel-wateristhekeyparttoprovidethepowerforrefrigerationcycle，anditsadsorptionperformancecoulddirectlyimpacttheperformanceofthewholerefrigerationsystem．Therefore，thestudyofsi