新型吸收制冷工質(zhì)對CO2-[emim][Tf2N]的汽液相平衡實驗研究.pdf

1、制冷系統(tǒng)中氟利昂制冷劑的使用對臭氧層造成了日益嚴重的危害，同時也加劇了全球變暖，使用自然工質(zhì)的吸收式制冷系統(tǒng)具有顯著的優(yōu)勢。但傳統(tǒng)吸收式制冷工質(zhì)對氨-水、水-溴化鋰均存在明顯劣勢，如存在分離困難和結(jié)晶等現(xiàn)象。由于自然工質(zhì)CO2和離子液體組成的工質(zhì)對可以克服上述缺點，因此它們在吸收式制冷技術(shù)中具有很好的應用前景。而工質(zhì)對的相關(guān)熱物性及相平衡數(shù)據(jù)是研究它們在吸收式系統(tǒng)中性能的基礎(chǔ)。
　　本研究以離子液體1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺

2、酰亞胺鹽（[emim][Tf2N]）為研究對象。在壓力為0.1MPa，溫度為298.15～338.15K的范圍工況下，首先對離子液體[emim][Tf2N]的表面張力、密度、粘度及電導率進行實驗測試，并分析了相關(guān)因素（如溫度）對離子液體性質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明：在實驗條件下，離子液體的表面張力隨陽離子取代基碳鏈長度的增大而減小，隨陰離子尺寸的增加而減??；其表面張力和密度隨溫度均呈線性減小變化；粘度隨著溫度的升高逐漸降低；電導率隨著溫度的

3、升高而增大。
　　其次，作者自行設計并搭建汽液相平衡實驗臺，在263.15～358.15K溫度范圍內(nèi)，壓力為0.17～2.45MPa條件下對CO2-[emim][Tf2N]體系的汽液相平衡進行了實驗研究。實驗結(jié)果顯示：在263.15～358.15K溫度范圍內(nèi)，實驗系統(tǒng)溫度不變時，隨著壓力升高，CO2在[emim][Tf2N]中溶解度逐漸增加；其中，在溫度較低時（263.15～273.15K），系統(tǒng)平衡壓力小且隨溫度變化不明顯；在其

4、他大部分范圍內(nèi)（278.15～358.15K），系統(tǒng)平衡壓力隨溫度增加而增大，并且變化明顯；壓力一定時，隨著溫度升高，CO2在[emim][Tf2N]中溶解度逐漸減??；壓力在0.17～0.62MPa范圍時，CO2在系統(tǒng)達到相平衡時溶解度在0.162以下，壓力在0.70～2.45MPa范圍時，CO2在系統(tǒng)達到相平衡時溶解度達到0.535；隨[emim][Tf2N]中 CO2的溶解度的增大，系統(tǒng)達到相平衡時的壓力和溫度都有升高?？偟膩碚f，離