化学吸附制冷系统吸附床强化传热的实验研究

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吸附能力的实验报告

一、实验目的1. 探究不同吸附剂对目标物质的吸附效果。

2. 分析影响吸附效果的主要因素，如吸附剂种类、吸附时间、吸附温度等。

3. 通过实验数据，确定最佳吸附条件。

二、实验原理吸附是指一种物质（吸附剂）在另一物质（吸附质）表面或孔隙中富集的现象。

根据吸附过程的机理，吸附可分为物理吸附和化学吸附。

物理吸附主要发生在固体表面，是由于分子间作用力（如范德华力）引起的。

物理吸附具有可逆性，吸附过程不涉及化学键的形成。

化学吸附则发生在固体表面与吸附质之间，是由于化学键的形成引起的。

化学吸附具有不可逆性，吸附过程涉及化学键的形成。

本实验主要研究物理吸附，通过测定吸附剂对目标物质的吸附量，评估吸附效果。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 吸附剂：活性炭、蒙脱石、沸石等。

- 吸附质：有机染料、重金属离子等。

- 溶剂：蒸馏水、乙醇等。

2. 实验仪器：- 吸附柱：柱长50cm，内径1cm。

- 恒温水浴锅。

- 分析天平。

- 分光光度计。

- 秒表。

四、实验方法1. 配制吸附剂溶液：称取一定量的吸附剂，用溶剂溶解，配制成一定浓度的吸附剂溶液。

2. 配制吸附质溶液：称取一定量的吸附质，用溶剂溶解，配制成一定浓度的吸附质溶液。

3. 吸附实验：将吸附剂溶液倒入吸附柱，控制流速，使吸附剂与吸附质充分接触。

记录吸附时间。

4. 解吸实验：将吸附后的溶液通过吸附剂，记录解吸时间。

5. 吸附量测定：用分光光度计测定吸附剂对吸附质的吸附量。

五、实验结果与分析1. 吸附效果比较：表1 吸附效果比较| 吸附剂 | 吸附量（mg/g） | 吸附率（%） || ------ | -------------- | ---------- || 活性炭 | 50.0 | 90.0 || 蒙脱石 | 40.0 | 72.0 || 沸石 | 30.0 | 54.0 |从表1可以看出，活性炭对吸附质的吸附效果最好，其次是蒙脱石，沸石吸附效果最差。

2. 影响吸附效果的因素：（1）吸附剂种类：不同吸附剂的比表面积、孔径结构等特性不同，导致吸附效果存在差异。

针刺板吸附床强化传热的理论研究

的传热传质非常复杂，因而影响其表面传热性能的各种变量之间
的关系非常多，以对针刺侧的表面换热性能进行理论求解，难一
般可以通过实验来测定。
但是吸附床总的传热热阻公式可以由下式表达：
１
一
Ｋ
：
ｈｆｈＡａ￣ｏ，
＋
＋
’ （。７鲁１）ｏ（一一
：
１一
其中，翅片效率，为针刺实际的平均传热温差和一次换热面
热的目的。在吸附室侧的板面上的直板状翅片或针刺状翅片见换热温差的比值。图２图３，。针刺板吸附床由于形状壁面很薄，流体通道狭窄，吸附剂侧
是两个平板之间构成一个截面为长方形的流体通道，换热流体进效率的加权平均，因此有：入流体通道，流体通过两边的板片与填充吸附剂的吸附室交换热量。不同之处是板翅式吸附床在平板上利用直板翅片为扩展面来强化传热，而针刺板吸附床是利用针刺为扩展面来达到强化传
传热问题一直是限制吸附式制冷系统效率不高的主要原因，
板翅式吸附床和针刺式吸附床的流体通道尺寸：１０Ｏ× ０３长 ×宽 ×高）３０ｘ（。
由于吸附床中的多孔吸附剂材料是堆积或固化处理在床体内的，
多孔介质内空隙比较多，体与吸附剂之间热阻大，床传热系数低，
且
讧Ｕ
１板翅式换热器翅片侧的总表面积：）
图１板式吸附床的简单结构示意图
翅片个数：０／０１ｎ＝１００６６个。吸附剂侧的总表面积：

肋板式吸附式制冷系统试验研究

用。
质量（ｇｋ）
２
１．发器的设计３蒸
蒸发器通道的肋片选用锯齿型肋片，具体结构参数见表４，表５出了蒸发器中的有关技术参给数。
１一 ■ 论文广场２
一
２化设石１年工备０１第油与
１卷４
肋板式吸附式制冷系统试验研究
徐进，邓艳芝
（江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院，江苏张家港２５０）１６０
［要］搭建以活性炭一氨为工质对的单床吸附式制冷系统试验台，对肋板式吸附床在不同热源条件下的基本Ｊ摘胜能参数进行了测试。试验研究结果表明：换热流体流量对床层温度场分布的影响不大，但对整个系统的热量利用效率有较大影响；循环最大解吸温度对吸附床层温度和ＣＰＯ影响较大。该试验结果可为新的吸附制冷系统设计提供参考。
１试验计时主要考虑了吸附床的
传热、传质强化和冷凝器、蒸发器的传热强化以及机组整体结构的紧凑性。现就主要部件的设计
作一说明。
图１肋板式吸附床的外观设计图
１１吸附床设计．本系统采用了肋板式床，吸附床的外观结构
图２活性炭通道肋片
－●●●●●●●－●●●●●’… ●●●●● ● ●● ● － ● － ● ● ● ● ● ●－●●●●●●＿●●●●●●●●●●●●●●●●’●－●●●●●●●●●●●●●－’’●●●●●●●●● ● ● ●● … ●－ ● ●●’－＿●●●●●●●●… ●

强化传热技术

强化传热技术研究进展1概述由于生产和科学技术发展的需要，强化传热技术从上世纪80年代以来获得了广泛的重视和发展。

首先，随着现代工业的迅速发展，以能源为中心的环境、生态等问题日益加剧。

世界各国在寻找新能源的同时，也更加注重了节能新途径的研发。

设计和制造各类高性能换热设备是经济地开发和利用能源的最重要手段，这对于动力、冶金、石油、化工、制冷及食品等工业部门有着极为重要的意义。

其次，随着航空、航天及核聚变等高顶尖技术的发展，各种设备的运行时的温度也不断升高为了保证各设备有足够长的工作寿命及在高温下安全运行，必须可靠经济的解决高温设备的冷却问题。

最后，随着计算机的迅速发展，密集布置的大功率电子元件在电子设备中的释能密度日益增加。

电子元件的有效冷却，是电子设备性能和工作寿命的必要保证。

正是基于以上原因促使人们对强化换热进行了极为广泛的研究和探讨，力图从理论上解释各种强化传热技术的机理，从大量的实验资料中总结其规律性，以便在工业上加以推广应用，并发现新的更为经济实用的强化传热技术，因此近40年来在世界各国强化传热技术如雨后春笋般不断涌现出来。

20世纪80年代以来，我国经济发展迅速而能源生产的发展相对要滞后得多。

面对改革开放带来的经济高速发展态势，能源供应难以满足迅速增长的需求，节能成为关系到能否可持续发展的重大问题，近年来我国也在节能领域取得了显著的成绩。

1980年到2000年中国经济年平均增长9.7% 而能源消耗的年增长仅为4.6% 节能降耗年平均达5%。

“九五”期间我国每万元国内生产总值GDP能耗1990年价由1995年的3.97吨标准煤下降到2000年的2.77 吨标准煤累计节约和少用能源达4.1亿吨标准煤；主要耗能产品单位能耗均有不同程度下降。

按“九五”期间直接节能量计算节约的能源价值约660亿元；节约和少用能源相当于减排二氧化硫820万吨二氧化碳计1.8亿吨。

当前中国在能源利用效率、能耗等方面与世界先进国家相比还存在较大差距，能源节约还有很大的潜力。

第五节-吸附式制冷

吸附式制冷
制冷循环的种类
吸附式制冷
• 1、吸附制冷定义：
某些固体物质在一定的温度及压力下，
能吸附某种气体或水蒸汽，在另一温度及
压力下，又能将它释放出来。这种吸附与
解吸的过程引起的压力变化，相当于制冷
压缩机的作用。固体吸附制冷就是根据这
一原理来实现的。
吸附式制冷
➢ 吸附：物质内部的分子和周围分子有互
破坏臭氧层的物质，值得开发。
（2）吸附式制冷可采用余热驱动，不仅对电力的紧张供应
可起到减缓作用，而且能有效利用大量低品位热能，如
太阳能，清洁没有污染。
（3）太阳能吸附式制冷具有结构简单，无运动部件，噪声
低，寿命长等特点。
吸附式制冷
3、吸附式制冷的缺点
（1）固体吸附剂为多微孔介质，比表面积大，导热性能很低
吸附式制冷
，因而吸附/解吸时间长。（可以开发新型吸附剂，从吸收
式制冷系统采用液体工质中是否可以有所启发？）
（2）单位质量吸附剂的制冷功率较小，使得制冷机尺寸较
大，吸附式制冷系统的功率远不如吸收式制冷系统，原因何
在？（强化传热，提高附剂的传热性能和单位吸附剂的制
冷功率，减小制冷机的尺寸）
吸附式制冷
吸附制冷技术的应用
吸收热量达到一定的温度或温度范围来
克服作用力。
吸附式制冷
吸附式制冷
太阳能吸附制冷原理图
一个基本的吸附式制冷系统由吸附床
(集热器) 、冷凝器、蒸发器和阀门等构成。
工作过程由热解吸和冷却吸附组成。
基本循环过程是利用太阳能或者其他热源,
使吸附剂和吸附质形成的混合物(或络合物)
在吸附器中发生解吸, 放出高温高压的制冷
剂气体进入冷凝器,冷凝出来的制冷剂液体

吸附热力学实验设计

吸附热力学实验设计
实验目的：
通过吸附热力学实验，探究材料在不同压力、温度条件下的吸附特性，了解其吸附热力学参数，为材料的应用提供基础数据。

实验原理：
吸附热力学是通过测量物质在特定温度和压力下吸附的热力学量来研究吸附过程和物质吸附性质的一种方法。

常用的吸附热力学参数有吸附热、吸附量、吸附等温线等。

实验中需使用恒定温度、压力下的吸附装置，计算样品的吸附等温线并绘制相关图表。

实验步骤：
1. 准备样品：将样品加入吸附装置中，使其达到平衡状态。

2. 调节温度：将设定温度调节到实验所需温度。

3. 调节压力：将设定压力调节到实验所需压力。

4. 实验测量：根据实验要求，通过仪器测量样品的吸附热、吸附量等物理参数，并记录下来。

5. 绘制数据曲线：根据测得的数据，绘制样品的吸附等温线、数据曲线等图表。

注意事项：
1. 实验前应认真了解吸附热力学的基本概念和实验原理，熟悉实验所需仪器设备的操作步骤，保证实验数据的准确性。

2. 实验过程中应遵循操作规程，注意安全，严格控制实验环境的温度、压力、湿度等因素，确保实验数据的可靠性。

3. 实验结束后，应立即清洗实验设备，彻底清除实验样品和试
剂等，确保实验环境的清洁卫生。

4. 实验报告应详细记录实验过程、测量数据和分析结果，对实验中遇到的问题应提出合理的解决方案。

泡沫铜固化MIL-101制备及其吸附制冷性能

2021 年 2 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Feb. 2021文章编号：1003-9015(2021)01-0034-08泡沫铜固化MIL-101制备及其吸附制冷性能徐舟, 殷宇, 卲骏鹏, 刘夜蓉, 张林, 崔群, 王海燕(南京工业大学化工学院, 江苏南京 210009)摘要：为了提高MIL-101在吸附制冷系统(ACS)中的传热性能，采用无黏结剂浸涂法制备不同孔隙率的泡沫铜固化MIL-101(CFCM)，测定热导率；构建吸附制冷系统，研究CFCM/异丁烷工质对的吸附制冷性能。

结果表明，泡沫铜的三维致密多孔结构对MIL-101具有良好的导热和固化作用，CFCM-95的热导率为0.73 W⋅m-1⋅K-1，是MIL-101粉末的℃时间为1.56 s，是MIL-101固定床的1/2；12倍。

单位吸附器体积、单位质量CFCM-95吸附床的升温(从30升至50 )℃速率为1.1 ℃⋅s-1，是MIL-101固定床的3.5倍。

CFCM-95/异丁烷工质对的单位CFCM-95吸附床降温(从62降至30 )体积制冷功率为4.442 kW，是固定床的4倍。

研究成果对减小吸附制冷装置体积、提高制冷效率具有重要意义。

关键词：泡沫铜；MIL-101；吸附制冷；热导率；异丁烷中图分类号：TQ424；TB611 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-9015.2021.01.004Preparation and adsorption cooling performance of copper foam cured MIL-101XU Zhou, YIN Yu, SHAO Jun-peng, LIU Ye-rong, ZHANG Lin, CUI Qun, WANG Hai-yan (College of Chemical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 210009, China)Abstract: In order to improve the heat transfer performance of MIL-101 in adsorption cooling systems (ACS), copper foams cured MIL-101 (CFCM) with different porosities were prepared by a binderless dip-coating method, and their thermal conductivity were tested. The cooling performance of an adsorption cooling system (ACS) with CFCM/isobutane working pair was experimentally investigated. The results show that MIL-101 was uniformly cured in the three-dimensional dense pores of copper foams, and the thermal conductivity of CFCM-95 reached 0.73 W⋅m-1⋅K-1, which was 12 times higher than that of MIL-101 powder. The fluctuating heating time in the CFCM-95 adsorber (from 30 to 50 ℃) was 1.56 s per unit volume and mass, which was half of MIL-101 fixed bed adsorber. Moreover, the cooling rate of the CFCM-95 adsorber (from 62 to 30 ℃) is 1.1 ℃⋅s-1, which was 3.5 times faster than that of the MIL-101 fixed bed adsorber. The volumetric cooling power of CFCM-95/isobutane working pair (4.442 kW) was 4 times of that of the ACS with MIL-101/isobutane working pair. These results are promising for reducing the volume of adsorption chillers and improving cooling efficiency.Key words: copper foams; MIL-101; adsorption cooling; thermal conductivity; isobutane1 前言吸附制冷[1-2]可用太阳能或工业余热等低品位热能驱动，具有节能、环保、运行费用低等优点。

吸附式制冷国内外研究概况

吸附式制冷国内外研究概况吸附式制冷（Adsorption Refrigeration）是一种基于物质吸附或脱附过程实现制冷的技术。

相对于传统的压缩式制冷，吸附式制冷具有低温工作、无噪音、无振动和更环保的特点，因此在一些特殊的领域得到了广泛的研究和应用。

国内吸附式制冷的研究起步较晚，但近年来取得了快速的发展。

国内的研究主要集中在吸附材料的开发和优化、制冷系统的设计和优化以及吸附式制冷系统在特定领域的应用等方面。

在吸附材料的研究中，许多国内研究团队致力于合成新型吸附剂，如金属有机框架材料（MOFs）和直链烷烃等。

这些材料具有高吸附容量、高吸附速率和良好的热稳定性，适用于吸附式制冷系统的制冷剂吸附和脱附过程。

在制冷系统的设计和优化方面，一些研究团队提出了新型的循环模式和系统结构，如多级循环和混合制冷等，以提高制冷效果和节能。

国外吸附式制冷的研究相对较早，取得了较为突出的成绩。

发达国家如美国、日本和德国在吸附式制冷研究中处于领先地位。

美国的研究主要集中在新型吸附剂的开发和制冷系统的优化。

例如，美国能源部（DOE）资助了一系列吸附合金材料的研究项目，通过合金化改善吸附材料的稳定性和吸附性能。

日本的研究主要关注于吸附式制冷系统在太阳能、地热和废热能利用等领域的应用。

日本的研究团队利用太阳能或其他低品位热源驱动吸附式制冷系统，实现了低温制冷的可持续供应。

德国的研究主要侧重于制冷系统的优化和集成。

德国的研究团队开发了多种新型系统结构，如吸附/蒸发混合循环和复合吸附/压缩循环等。

总的来说，吸附式制冷在国内外均受到了广泛的研究关注。

国内的研究主要集中在吸附材料的合成和吸附式制冷系统的设计和优化，而国外的研究则更加注重吸附式制冷系统在特定领域的应用和集成。

随着对环境友好和节能的需求不断增加，吸附式制冷将有更广泛的应用前景，并在未来的研究中得到更多的关注和投入。

吸附实验报告

吸附实验报告吸附实验报告引言：吸附是一种重要的物理现象，广泛应用于化学、材料和环境科学等领域。

本实验旨在通过对吸附现象的研究，探究吸附过程中的各种因素对吸附效果的影响，并进一步了解吸附的机理和应用。

实验方法：1. 实验材料准备：我们选择了活性炭作为吸附材料，并按照一定粒径筛选出均匀的颗粒。

2. 实验装置搭建：我们使用了一台恒温恒湿箱，通过调节温度和湿度来控制实验条件的一致性。

3. 实验操作步骤：a. 将一定质量的活性炭样品放置在吸附装置中，并将其与恒温恒湿箱连接。

b. 调节恒温恒湿箱的温度和湿度，使其保持稳定。

c. 将待吸附物质溶液加入吸附装置中，开始吸附实验。

d. 定时采集吸附后的溶液样品，并通过分析仪器测量其浓度。

e. 记录实验数据并进行数据处理。

实验结果与分析：通过实验，我们得到了吸附过程中溶液浓度随时间的变化曲线。

根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 吸附速率：吸附速率是吸附过程中的重要指标之一。

我们观察到，在初始吸附阶段，吸附速率较快，随着时间的推移逐渐减缓，最终趋于平稳。

这与吸附剂表面活性位点的饱和度有关。

2. 吸附容量：吸附容量是吸附过程中的另一个重要指标。

我们发现，在一定温度和湿度条件下，吸附容量与待吸附物质的浓度呈正相关关系。

这表明活性炭具有较高的吸附能力，能够有效地去除溶液中的目标物质。

3. 温度和湿度对吸附效果的影响：我们对不同温度和湿度条件下的吸附实验进行了比较。

实验结果显示，在较高的温度和湿度条件下，吸附速率和吸附容量均有所增加。

这说明温度和湿度对吸附过程有一定的促进作用。

实验结论：通过本次实验，我们深入了解了吸附现象及其影响因素。

活性炭作为一种常用的吸附材料，具有较高的吸附能力和效果。

温度和湿度对吸附过程有一定的影响，可以通过调节这些条件来优化吸附效果。

吸附技术在环境治理、废水处理和气体净化等领域有着广泛的应用前景。

结语：通过本次吸附实验，我们对吸附现象有了更深入的了解，并探索了吸附过程中的各种因素对吸附效果的影响。

吸附制冷技术研究概况及在空调领域应用的前景分析

吸附制冷技术研究概况及在空调领域应用的前景分析摘要：与传统的蒸气压缩制冷系统相比，吸附制冷技术由于具有一些独特的优点，近年来受到了制冷界人士的广泛关注，国内外在吸附制冷技术的发展上进行了大量的研究工作。

本文简要叙述了吸附制冷的工作原理，对吸附制冷技术的研究进展进行了综述。

近年投入实用的吸附制冷系统主要集中在制冰和冷藏两个方面，而用于空调领域的实践很少，这是由于现有的吸附制冷技术上尚不能很好的满足空调的用冷要求，本文在分析吸附制冷独有特点基础上分析了其在空调领域的应用前景。

关键词：吸附制冷研究概况空调应用1 引言吸附制冷系统以太阳能、工业余热等低品位能源作为驱动力，采用非氟氯烃类物质作为制冷剂，系统中很少使用运动部件，具有节能、环保、结构简单、无噪音、运行稳定可靠等突出优点，因此受到了国内外制冷界人士越来越多的关注。

吸附制冷的基本原理是：多孔固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用，吸附能力随吸附剂温度的不同而不同。

周期性的冷却和加热吸附剂，使之交替吸附和解吸。

解吸时，释放出制冷剂气体，并在冷凝器内凝为液体；吸附时，蒸发器中的制冷剂液体蒸发，产生冷量。

图1是吸附制冷的理想基本循环系统示意图，图2是理想基本循环热力图。

图1 理想基本循环系统示意图图2 理想基本循环热力图图1中、为切换系统吸附／解吸状态的控制阀门，为节流阀；图2中、分别为吸附态吸附率和解吸态吸附率，、为吸附起始和终了温度，、为解吸起始和终了温度。

吸附制冷理想基本循环的由四个过程组成：(1)1→2，等容升压；(2)2→3，等压解吸；(3)3→4，等容降压；(4)4→1，等压吸附。

(1)(2)过程需要加热，(3)(4)过程需要冷却，1→2→5→6→1为制冷剂循环过程，当吸附床处于4→1阶段时，系统产生冷量。

2 吸附制冷技术研究进展吸附制冷工作原理最早是由Faraday提出的[ 1 ] ，而后在20世纪20年代才真正开始了吸附制冷系统的相关研究，由于当时提出的吸附制冷系统系统在商业上根本无法与效率高得多、功率大得多的系统竞争，因而并未受到足够的重视。

太阳能吸附式制冷综述

太阳能吸附式制冷综述学号姓名摘要：介绍了太阳能吸附式制冷的基本原理与特点，对吸附式制冷技术的研究现状做了简要的分析，包括吸附工质对的性能、吸附床强化、系统循环与结构。

在此基础上，介绍了太阳能吸附式制冷的应用，主要应用的方面有低温储粮、制冷与供热联合、吸附式空调。

关键词：吸附式制冷研究现状应用1. 前言随着能源与环境问题与社会经济发展矛盾的日益突出，新能源的发展越来越受到各国的关注，对风能、水能、潮汐能的开发与研究力度不断增加，而这些能源的利用与发展根本上说是离不开太阳的。

在制冷空调领域，太阳能制冷不仅可以减少电力消耗，同时由于没有采用氟氯烃类物质，不会对大气臭氧层产生破坏，属于清洁能源，符合环保要求。

另外，采用太阳能制冷其热量的供给和冷量的需求在季节和数量上高度匹配，在夏季太阳辐射强、气温高，制冷量就越大。

因此，利用太阳能制冷技术对节约常规能源，保护自然环境都具有十分重要的意义。

太阳能固体吸附式制冷技术由于利用了太阳能而减少了对传统能源的使用，井通过使用天然友好的制冷剂从而避免了对环境的破坏。

太阳能固体吸附式制冷具有结构简单、初投资少、运行费用低、无运动部件、噪音小、寿命长且能适用于振动或旋转等场所的优点。

而且，太阳能在时间和地域上的分布特征与制冷空调的用能特征具有高度的匹配性，因此，利用太阳热能驱动的固体吸附式制冷技术的研究具有极大的潜力和优势[1]。

2. 太阳能固体吸附式制冷基本原理固体吸附式制冷是利用固体吸附剂（如沸石、活性炭、氯化钙）对制冷剂（如水、甲醇、氨）的吸附和解吸作用实现制冷循环的，这种吸附与解吸的过程引起压力的变化，相当于制冷压缩机的作用，吸附剂的再生可以在65～200℃下进行，这很适合于太阳能的利用。

吸附式制冷具有结构简单、运行费用低、无噪音、无环境污染、基本不含动力部件，能有效利用低品味热源等一系列有点[2]。

太阳辐射具有间歇性，因而太阳能吸附制冷系统都是以基本循环工作方式运行制冷的，Critoph把太阳能固体吸附式制冷循环描述成四个阶段，即定容加热过程、定压脱附过程、定容冷却过程、定压吸附过程[4]。

吸附式制冷技术在空调应用中的研究进展

维普资讯
Ｎｏ．３，２００２，Ｓｐ．ｅ
１８
Ｖｏ．１２１（０ａＮ．０）ＴｔＪｏ８
文章编号：ＩＮ０５９８（０２３０１—５Ｓ１０ —１０２０）０ —０８０Ｓ
吸附式制冷技术在空调应用中的研究进展
的破坏，符合当前环保要求。并且吸附制冷成功地
将制冷需要与能量回收和节能结合起来，各国学者在吸附式热泵走向空调市场应用的过程中，进行了
大量的研究。
冷技术从２纪７０世０年代末起经过近３０年的发展，
．
ｆｉｅｔｎａｅｒｖｅｄ．ｒｇｒｉｒｉｗｅａｏｅＫｅｗｏｄｓＡｄｏｔｎｈｓｕｍｐ；Ｒｅｒｇｒｔｎ；Ｌｗ — ｑａｌｙｅｅｇｙｒ：ｓｒｉｅｔｐｐｏｆｉｅｉａｏｏｕｉｎｒｙ；Ｈｅｔｔａｓｅ；Ｍａｓｔａｓｅｔａｒｎｆｒｓｒｎｆｒ
在吸附工质对性能、吸附床的传热传质和系统循环及结构方面有了较深入的研究，为吸附式制冷在空
调应用中的进一步实用化起到了积极的推进作用。吸附式制冷（１图）利用吸附剂对某种制冷剂
２低品位热源的采集利用
ＡｐｌａｉｎａｄｓａｃＤｅｅｏｍｅｔｏｓｒｔｏｐｉｔｏｎＲｅｅｒｈｖｌｐｎｆＡｄｏｐｉｎｃ
Ｒｅｒｇｒｔｏｏｒ— ＣｏｄｔｎｒｆｉｅａｉｎｎＡｉｎｉｉｅｏ

2001-固体吸附式制冷系统中吸附床内的传热传质过程分析和强化

文章编号:ISSN1005-9180(2001)02-0043-05X固体吸附式制冷系统中吸附床内的传热传质过程分析和强化余舜辉,陈　砺(华南理工大学化工学院,广州广东510640)[摘要]利用多孔性物质的吸附分离原理分析了固体吸附式制冷系统中吸附剂颗粒和整个吸附床的传热传质特性,并在此基础上介绍了目前国内外强化吸附床传热传质性能的主要措施。

[关键词]吸附式制冷;传热传质;吸附床强化[中图分类号]T B61.1 [文献标识码]AAnalysis and Enhancement of the Heat and Mass Transfer Process in the Adsorber of the Solid Adsorption Refrigeration SystemYU Shun-hui,CHEN　Li(Instit ut e of Chemical Eng ineering,South China U niv ersity o f T echno log y,Guang do ng,510640) Abstract:T he pro per ties of heat and mass tr ansfer of the adso r bent gr anula and a dsor ber in the solid adsor ptio n refr ig erat ion sy stem ar e analyzed w ith the theo ry of adso rption and separa tion of po ro us ma terials,and base o n these,t he main w ays to enhance the heat and mass tr ansfer of the a dsor ber ar e int ro duced.Keywords:Adsor ptio n r efriger ation;Heat and mass tr ansfer;enhancement of A dsor ber1　引言固体吸附式制冷系统与常规压缩式制冷系统不同,它是采用吸附床发生器代替压缩机,以低品位热量代替高品位电源,通过固体吸附剂对吸附质(制冷剂)的周期性吸附和脱附过程实现制冷循环。

流化床的强化传热途径探讨

流化床的强化传热途径探讨李忠远1,谢桂荣1,李致远2(1中国石油吉林石化分公司电石厂,吉林132021;2中石油工程设计有限公司东北分公司,吉林132022) 摘要:分析了直接法合成甲基氯硅烷的反应特点及反应器内流化床的传热过程。

分别介绍了主要传热途径:管内强化传热和管外强化传热。

着重提出了改进流化床横向构件的安装方式的建议,即在垂直管束间附着一些随流化床内气流浮动的桨式或梅花形内件,增加床内气固相接触的机会,以改善流化质量。

关键词:流化床,有机硅,甲基氯硅烷,强化传热中图分类号:TQ26411+1 文献标识码:A文章编号:1009-4369(2006)02-0078-03收稿日期:2006-02-07。

作者简介:李忠远(1966-),男,主要从事表面活性剂的研究。

E -mail :jh -lzy @petrochina 1com 1cn 。

甲基氯硅烷单体是合成各种有机硅材料的主要原料,而其中的二甲基二氯硅烷(俗称二甲)用量最大。

甲基氯硅烷是由氯甲烷、硅粉、催化剂及助剂在流化床反应器内合成的,主产物是二甲,副产物有甲基三氯硅烷、甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基一氯硅烷等。

硅粉与氯甲烷的反应是具有较强放热效应的气固多相催化反应,反应热通常由置于流化床内的垂直换热管束中的传热介质带出。

实践表明,反应温度是影响二甲选择性的重要因素之一,反应温度较低,对保证二甲的选择性有利;提高反应温度,虽然能提高反应的活性,但二甲的选择性下降。

提高二甲的选择性,对甲基氯硅烷的合成及后续精馏、水裂解工序的经济运行意义重大;因此,提高反应的选择性与活性,成为人们追求的目标。

影响这一反应的活性及选择性的因素是多方面的,既有原料(如硅粉、氯甲烷及催化剂、助剂)方面的因素,也有操作条件及流化床结构等方面的因素。

本文拟就流化床体结构因素之一———内构件强化传热对反应选择性及活性的影响进行探讨。

1　流化床内强化传热的必要性合成甲基氯硅烷单体的反应是一种较强的放热反应,反应在硅粉的表面进行。

吸附式制冷循环中肋板式吸附床的数值模拟

吸附式制冷循环中肋板式吸附床的数值模拟徐进;邓艳芝;钱金康【摘要】文章对活性炭一氨为工质的固体吸附式制冷循环进行了热力学探讨,对吸附床内的传热传质过程进行了分析,建立了吸附床动态传热过程的数学模型.用有限差分法对无因次传热方程进行求解,利用Matlab编程语言,编写了模型的计算程序.计算结果表明,随着热源温度的增加,吸附床层平均无量纲温度增加,但不是等量增加,而是增加的幅度在减小.【期刊名称】《石油和化工设备》【年(卷),期】2010(013)009【总页数】4页(P5-8)【关键词】肋板式吸附床;有限差分法;数学模型;数值模拟【作者】徐进;邓艳芝;钱金康【作者单位】江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院,江苏张家港215600;江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院,江苏张家港215600;江苏省特种设备安全监督检验研究院泰州分院,江苏靖江214500【正文语种】中文吸附式制冷是一种环境友好的绿色制冷技术，在低品位能源利用和环境保护方面有着显著的优势，受到学术界的广泛重视，研究不断深化。

吸附床是吸附式制冷系统的关键[1-2]，类似于制冷系统中的压缩机，替代了压缩机的功能；不同的是，吸附床靠热交换提供驱动力，所以吸附床内的动态换热是一个重要研究对象。

一方面，只有对吸附床内的传热传质规律做出合理的分析，才能对吸附床的结构进行优化设计和采用合理的强化传热措施，并进而优化系统结构，提高系统的制冷效率；另一方面，在掌握吸附床内的传热传质规律后，才能采用传统热力学的分析方法，优化系统的运行和控制。

本文选用肋板式吸附床结构，如图1所示，由一系列肋板式换热单元组成。

模型只研究吸附床的加热和冷却效果，不涉及解吸和吸附等传质过程。

模型建立的前提为只对吸附床进行加热，研究在吸附床内没有氨气解吸出来的情况下，吸附床内部的传热情况。

通过对吸附床的温度场进行分析，确定吸附床的传热能。

物理模型（如图2）为三层传热模型，吸附床加热时高温流体流入吸附床内，流体把热量传给金属板，因热阻小，金属很快被加热，靠近金属板的吸附剂先被加热，热量从先加热的吸附剂传到远离金属的吸附剂。

化学吸附实验报告

实验名称：化学吸附实验实验日期：2023年10月25日实验地点：化学实验室一、实验目的与摘要本次实验旨在研究化学吸附现象，通过在特定条件下将吸附剂与吸附质接触，观察吸附质在吸附剂表面的吸附情况，分析吸附动力学和吸附等温线，探讨吸附剂的吸附性能。

二、实验原理化学吸附是指吸附质分子与吸附剂表面分子之间通过化学键形成的吸附。

化学吸附具有选择性高、吸附强度大、吸附速度快等特点。

本实验采用X型活性炭作为吸附剂，研究其对某有机物（如苯）的吸附性能。

三、实验器材与试剂1. 实验器材：- 100 mL具塞锥形瓶3个- 恒温水浴锅- 热水浴加热器- 秒表- 0.1 mol/L苯溶液- X型活性炭- 烧杯- 100 mL容量瓶- 玻璃棒- 滴管2. 实验试剂：- X型活性炭- 0.1 mol/L苯溶液四、实验步骤1. 准备实验材料：称取X型活性炭1.0 g，放入100 mL具塞锥形瓶中。

2. 配制苯溶液：用0.1 mol/L苯溶液配制100 mL溶液，作为吸附剂。

3. 吸附实验：a. 将配制的苯溶液加入锥形瓶中，使活性炭完全浸没；b. 将锥形瓶放入恒温水浴锅中，设定温度为30℃，保持30分钟；c. 取出锥形瓶，静置30分钟，让吸附质充分吸附；d. 将吸附后的溶液过滤，收集滤液；e. 重复上述步骤，进行不同吸附时间实验。

4. 数据记录与分析：a. 测量不同吸附时间下苯溶液的浓度；b. 计算吸附率，分析吸附动力学；c. 根据吸附等温线，研究吸附剂的吸附性能。

五、实验数据记录与分析1. 吸附率计算：吸附率（%）=（初始浓度 - 残留浓度）/ 初始浓度× 100%2. 吸附动力学分析：吸附动力学采用一级动力学方程进行拟合，公式如下：ln（1 - q）= ln（q0）- k·t其中，q为吸附量，q0为平衡吸附量，k为吸附速率常数，t为吸附时间。

3. 吸附等温线分析：吸附等温线采用Langmuir方程进行拟合，公式如下：q = qm·（1 + K·C）/（1 + K·C）其中，q为吸附量，qm为饱和吸附量，K为平衡常数，C为吸附质浓度。

强化传热技术进展

的各种强化传热技术来分，可分为有功技术和无功技术，
也将其称为有源强化技术和无源强化技术，主动式强化
技术和被动式强化技术。
强化对流传热，它主要在扩大加热管的有效面积但
又不过分增大流阻的条件下，将加热管子内外表面扎制
成各种不同的表面形状,促进流体产生湍流,提高传热性
能。
强化沸腾传热是通过改良传热表面的性能，来强化
强化传热研究的主要任务是改善、提高热传播的速
率，以达到用最经济的设备来传递规定的热量，或是用
最有效的冷却来保护高温部件的安全运行，或是用最高
的热效率来实现能源合理利用的目的。
二、强化传热的主要途径
强化传热技术就是当高温流体和低温流体在某一传
热面两侧流动时，使单位时间内两流体间交换的热量Q
增大。从传热速率方程式Q=KA△tm可知，扩大传热面积A、加大平均温差△tm和总传热系数K均可提高传热速率，在换热器的研究、设计和使用操作中，大多均从这
4) 提高原有热传递表面。将表面憎水性的涂层或涂上多孔性的覆盖层等，这除了增加表面积和粗糙度外，还改变了表面的润湿性和汽化核心数目，对于有相变换热的增强往往具有特殊意义。如凝汽器的传热管表面即可做此处理。
2、加大平均温差△tm的措施
1) 尽量采取近于逆流的传热方式。逆流平均温差大于顺流平均温差。但对于各种多程折流或交流即有顺流又有逆流在任何条件下都有利。
螺旋管、涡流发生器和机械搅动等，对于层流换热都有显著的增强作用，但对湍流换热系数的提高却收效不大；强电场的存在，不仅可以增强单相介质的层流换热，而且对于增强凝结和沸腾状态下的传热也有明显的作用；各种不同形状的扰流子和扩展表面，对于无相变和有相变的换热过程都有一定的强化作用，其中扩展表面尤其适合于气体换热装置。