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1、第23卷第4期 南 京 化 工 大 学 学 报 Vol.23No.42001年7月 JOURNALOFNANJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGYJuly2001除湿空调用高效吸附剂的特性研究崔 群,姚虎卿(南京化工大学化工学院,江苏南京 210009)摘 要:对自制吸附剂(DH250,DH270)、硅胶和13x的除湿制冷性能进行了实验研究。测定了DH250和DH270吸附剂的吸附等温线;对DH250、DH270、硅胶和13x用于除
2、湿制冷(空调)过程的动态特性进行了研究;讨论了吸附量、空气湿度、再生温度、制冷量和单位质量吸附剂的制冷功率对固体除湿空调系统的影响。结果表明:DH250和DH270的除湿制冷性能明显优于常规吸附剂(硅胶和13x)。DH250和DH270吸附剂的最大平衡吸附量分别为0.721kg/kg和0.736kg/kg;在100℃条件下再生,DH270吸附剂的除湿制冷量是硅胶的2.2倍,单位质量吸附剂的制冷功率是硅胶1.9倍;在较高再生温度(200～250℃)下,DH250吸附剂的除湿制冷量是13x的1.3倍,单位质量
3、DH270吸附剂的制冷功率是13x的2.2倍。DH250和DH270吸附剂具有较宽的温度使用范围,既适用于以低位热源驱动的除湿制冷系统,也可用于利用汽车尾气(300～500℃)等较高温度热源的场合。关键词:除湿;制冷;空调;吸附剂中图分类号:TQ424文献标识码:A文章编号:1007-7537(2001)04-0043-04 固体除湿空调因其不存在氟里昂泄漏对环境此,我们针对除湿空调系统特点,在大量吸附剂筛的破坏,可充分利用太阳能和工业余热等低品位热选和制备工作的基础上,对自制吸附剂(DH250,源,能
4、提供舒适环境,与当今人类社会所面临的能DH270)、硅胶和13x的除湿制冷性能进行了实验研源和环保两大难题相契合,受到人们广泛关注。欧究。美和日本等均将该制冷技术列为重点研究课题之[1～2]一,国内近年来也已开展了这方面的研1 固体除湿空调系统简介[3～4]究。除湿空调系统主要存在投资高、设备体积大和固体除湿空调是利用吸附剂(除湿剂)吸附空制冷功率低等问题。除湿空调技术的研究主要集气中的水分,然后经热交换器进行冷却,再经蒸发中在除湿器种类、除湿器结构和除湿系统运行模式冷却器通过绝热蒸发,使空气温度进一步降
5、低,送3个方面,而这些研究则依赖于除湿吸附剂种类和入用户以调节室内温度和湿度,从而完成一个制冷性能。目前用于除湿空调系统研究的吸附剂主要过程。有氯化锂、硅胶和分子筛。硅胶是一种性能良好的除湿剂,但当其吸附大量水分后易破裂,且不耐高2 实 验温;氯化锂虽然吸水量较大,但它会发生化学吸附,放出大量的吸附热,影响制冷量,同时氯化锂有腐2.1 吸附平衡等温线测定蚀性;13x分子筛具有较高的吸附速率,但其平衡采用高真空重量法测定DH250和DH270吸附吸附量不及氯化锂和硅胶,且再生温度较高。因剂的吸附平衡等温线。
6、实验在自制的真空吸附仪而,开发用于除湿空调系统的高效吸附剂,提高除上进行。试样置于马弗炉中,在450℃下,活化2h湿空调系统制冷能力,减小设备体积,降低系统投后,放入样品吊篮,抽真空,在0.1Pa、300℃下脱资,已成为加速除湿空调商品化进程的关键。为附活化3h,通入待吸附试剂,用测高仪测得吸附前收稿日期:2001-01-09基金项目:江苏省应用基础项目(BJ97067)作者简介:崔 群(1957-),女,江苏淮阴人,副教授,主要从事教学和吸附制冷及择形催化技术研究。©1995-2005TsinghuaT
7、ongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.4 南 京 化 工 大 学 学 报 第423卷后石英弹簧的变化量。测高仪精度为0.005cm, 由图2可见,DH250和DH270吸附剂的平衡吸石英弹簧灵敏度为37～40cm/g。附量随着水蒸汽压上升而增加,最大平衡吸附量达2.2 除湿制冷过程动态实验到0.73kg/kg,是13x分子筛的2倍多;即使在水除湿制冷模拟实验装置如图1所示。由空气蒸汽压较低(P
8、/Ps=0.1)时,DH250和DH270仍具压缩机来的空气,去缓冲罐稳压后,经转子流量计有较大平衡吸附量(>0.1kg/kg),此性能优于硅计量,进入吸附器除去空气中的水分,经冷却器降胶。温,再经绝热蒸发器增湿降温后,去用户。由此可见,DH250和DH270吸附剂具有很强的吸水能力,若用于较低相对湿度空气的除湿过程,其除湿能力大于硅胶,用于较高相对湿度空气的除湿时,其除湿量将明显高于13x。3.2 吸附除湿制冷动态特性实验测
