復(fù)合吸附劑滲透特性及強(qiáng)化傳質(zhì)的研究.pdf

1、作為一種節(jié)能環(huán)保的制冷方式，吸附式制冷由于其顯著的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于太陽能利用、地?zé)崮芤约暗推肺粺崮艿幕厥眨诰徑怆娏o張、降低化石燃料消耗、改善環(huán)境問題等方面具有重要作用。吸附制冷系統(tǒng)的核心，即吸附工質(zhì)對(duì)的性能，直接影響了吸附制冷機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行模式的選擇?；瘜W(xué)吸附比物理吸附吸附量大，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的COP和SCP，但是在吸附過程中會(huì)出現(xiàn)膨脹、結(jié)塊等現(xiàn)象，同時(shí)也存在熱量傳遞性能差、氣體滲透性差等問題。近年來，混合/復(fù)合吸附工質(zhì)對(duì)成為研究

2、熱點(diǎn)。
　　本課題旨在探究復(fù)合吸附劑的滲透特性，解決復(fù)合吸附劑傳熱傳質(zhì)的協(xié)同強(qiáng)化問題，在不影響導(dǎo)熱性能的情況下得到傳質(zhì)性能優(yōu)越的復(fù)合吸附劑制備工藝，分析各種因素對(duì)滲透率的影響規(guī)律。針對(duì)該目的，首先按照Ergun模型設(shè)計(jì)并構(gòu)建了適用于吸附劑滲透率測(cè)試的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，分析了各個(gè)因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，然后結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)了五因素五水平的正交實(shí)驗(yàn)表，最后探討了氨氣吸附對(duì)吸附劑傳質(zhì)性能的影響機(jī)理，控制一定氨氣吸附量的原理，對(duì)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選出的試

3、樣進(jìn)行了不同氨氣吸附量下滲透率的測(cè)試，并測(cè)試了樣品干燥后殘余水分量對(duì)活化后滲透率測(cè)試結(jié)果的影響，具體內(nèi)容如下:
　　(1)基于Darcy定律和Ergun模型設(shè)計(jì)并搭建了一整套適用于吸附劑氮?dú)夂桶睔鉂B透率測(cè)試的系統(tǒng)，該系統(tǒng)由四大部分組成:恒溫水浴系統(tǒng)、定壓氣源系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)和氨氣處理系統(tǒng)。各個(gè)部分再由相關(guān)設(shè)備搭配構(gòu)成，所購(gòu)買或加工而成的設(shè)備均具有較高的精密性，以保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果的高精度。由于國(guó)內(nèi)外在滲透率測(cè)試主體尺寸上的差異，本文測(cè)試分

4、析了兩種大小不同尺寸的主體對(duì)滲透率的影響;考慮到滲透率的各向異性，分析了測(cè)試方向與試樣壓制方向間的相對(duì)關(guān)系對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響;測(cè)試了氯化鈣/石墨1∶1配制的復(fù)合吸附劑在不同密度下的滲透率，得出了密度與滲透率之間的關(guān)系式。
　　(2)基于炭化活化造孔機(jī)理將木粉引入吸附劑的制備工藝，按照正交實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)了考察鈣木比、鈣墨比、溫度、時(shí)間和粒度五個(gè)因素五個(gè)水平的正交表，對(duì)于這類新型的吸附劑制備工藝，在充分按照正交實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)下，進(jìn)行了試樣的制

5、備。然后利用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析，探明了不同因素對(duì)滲透率測(cè)試結(jié)果影響的顯著程度;并對(duì)該五個(gè)因素估算邊際均值，分析每個(gè)因素的水平對(duì)滲透率的影響規(guī)律，在此基礎(chǔ)上得到具有最好滲透特性的樣品制備工藝;最后進(jìn)行了正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證，并對(duì)優(yōu)選出的試樣進(jìn)行了不同固化密度下的測(cè)試，對(duì)比了不同固化密度下所研制的試樣與傳統(tǒng)氯化鈣/石墨復(fù)合吸附劑的滲透特性。
　　(3)從理論上分析了不同氨氣吸附量對(duì)吸附劑滲透特性的影響，以及為了測(cè)試