沸石吸附式制冷技术的研究进展
天然沸石保氮供氮能力及其机制的研究
天然沸石保氮供氮能力及其机制的研究天然沸石是一种具有多孔结构的矿物质,具有较高的氮吸附能力。
通过对沸石的研究,可以更好地理解其供氮能力及其机制。
天然沸石的供氮能力主要体现在其对氮的吸附能力上。
沸石中的孔道结构可以使其与氮气发生物理吸附。
沸石的孔隙结构和孔径大小可以影响其吸附氮气的能力。
一般来说,沸石的孔径较小,分子尺寸较大的氮气分子可以较难进入,因此其吸附能力相对较弱。
而孔径较大的沸石,则可以更好地吸附氮气。
此外,沸石表面的化学性质也会对其氮吸附能力产生影响。
天然沸石供氮能力的机制主要包括两个方面,即物理吸附和化学吸附。
物理吸附是指氮气分子与沸石表面之间的弱相互作用力,如范德华力等。
沸石的多孔结构和孔径大小使其能够吸附氮气分子,并将其储存在孔道内部。
而化学吸附是指氮气分子通过共价键与沸石表面发生化学反应,并形成化学键。
沸石表面的活性位点可以与氮气分子发生化学反应,形成稳定的化学键,并使氮气分子被沸石固定在表面上。
化学吸附对氮吸附能力的贡献相对较小,但是对于一些特殊的沸石及其改性沸石而言,化学吸附可以显著提高其氮吸附能力。
通过研究沸石的供氮能力及其机制,可以有助于优化沸石的应用,提高其氮吸附能力。
一方面,可以通过调控沸石的孔道结构和孔径大小,来增强其物理吸附能力。
另一方面,可以通过改变沸石表面的化学性质,以提高其化学吸附能力。
例如,可以通过改性沸石的方法,引入一些活性位点,以增强其与氮气分子的化学反应能力。
此外,研究沸石的供氮能力及其机制,还可以为沸石的应用提供理论指导,以更好地利用沸石的吸氮性能。
综上所述,天然沸石具有较高的氮吸附能力,其供氮机制主要包括物理吸附和化学吸附两个方面。
通过研究沸石的供氮能力及其机制,可以有助于优化沸石的应用,提高其氮吸附能力。
吸附式制冷的研究进展
0 引 言
吸 附式制 冷
关键 技 术
数值 模拟
由于 目前 吸 附制 冷技 术理论 与实 际应用 还有一 定 的距 离 ,所 以 吸附制冷 的主要 研究方 向是 缩短循
吸 附式制 冷 有利 用 低 品位 的热 源 作 为驱 动力 、 采用 不含 C C 、O P、G Fs D WP的环 境 友好 工 质 对作 为制 冷剂等 优 良特 性 。该 优 良特性符 合 当前 社会对
冷需 求 ; ( )与吸 收式制 冷相 比,不需 要溶 液泵或 分馏 3 装 置 ,结 构简单 ,安 全性好 ,可适 用于 振动 、倾颠 或 旋转等 场所 ,更适 用于舰 船 、汽车 、工程机 械 的
空调方 面 ;
制冷 特点 的优 良吸 附制 冷工 质对 ,提高单 位质 量吸
附剂 的制冷量 ,从而提高制冷系数及其吸附制冷产 品性 能 。
重要 环节就 是工 质对 的选 择 ,通过 优化选 择 ,好 的 工质 对可 以提高 系统 的性 能 、减小 设备 的尺寸 、缩 短循 环时 间 。因此 ,有 必要进 一步 研制适 合 于吸附
气 、电厂 的废热 等 ,而且在利 用太 阳能低 温热 源方
面 ( 0~10 )比吸收式 制冷 机更 为有效 ; 8 2% ( )几 乎不 用 电 ,可满 足 电力 不 足 地 区 的制 2
大 约为 20 k/ g 50Jk 。而 且硅 胶 可 以 永久 使 用 ,具 有 免 更换 的特点 。随着 硅胶 一 吸附式 制冷 研究 的深 水
入 ,从理 论 到产 品的开发 已达 到 了一 定 的水平 , 日 本 的硅胶 一水 吸附制 冷机 已经 实现 了商业 化 。
作的系统相 比其特点是 :系统在轻微泄漏时,系统 仍 然能 够正常 地工作 ,而且在 正压 条件 下有利 于传
知识物件上传—吸附式制冷技术发展-能源知识库
吸附式製冷技術發展熱驅動製冷系統不僅可以利用工業餘熱或回收廢熱驅動,亦可以利用太陽能熱水驅動,在提供工業冷卻與商業空調的需求的同時,有助於提高整體能源的使用效率與善用再生能源,是發展再生能源空調系統最重要的技術發展項目之一,因此熱能驅動製冷技術在國內外,再度受到各國重視與廣泛的討論,如何以政策配合民間推動與落實冷熱電三生系統的應用,以提高整體能源的使用效率,對節能減碳作出貢獻。
固體吸附式製冷系統的驅動熱源溫度較吸收式製冷系統低,被冀望是發展太陽能空調系統的較佳方案,緣此,本文特別以吸附式製冷系統為題,比較說明兩種熱驅動製冷系統的運轉原理與特性,介紹國內外吸附式製冷系統的發展與應用現況,探討現階段推動商業化普及應用的障礙,以及未來可能的技術發展重點。
一、國內技術發展現況溴化鋰-水吸收式製冷系統論及熱驅動製冷系統在空調的應用,首推技術發展與商品成熟度最高的吸收式製冷系統(習稱吸收式冰水機、吸收式冷凍機),圖1所示為單效應溴化鋰-水吸收式製冷系統的結構與循環示意圖。
吸收式製冷系統的工作流體以水為冷媒、以溴化鋰水溶液為吸收劑,溴化鋰水溶液對水氣具有高度的親合性(吸收力),因此利用這種特性發展出吸收式製冷系統。
吸收式製冷系統的運轉原理為,當冷媒在蒸發器的低壓下(真空)吸收冰水的熱量蒸發時,使冰水降溫產生製冷效果;蒸發的氣態冷媒被吸收器的溴化鋰溶液所吸收以維持蒸發器的低壓狀態;吸收氣態冷媒的溴化鋰溶液濃度降低,吸收能力也隨著降低,為維持溴化鋰溶液強烈的吸收力,利用溶液泵浦將溴化鋰溶液送到發生器加熱,使溴化鋰溶液的濃度提高以恢復其高度的吸收力;在發生器加熱溴化鋰溶液產生的氣態冷媒被送到冷凝器液化後再送至蒸發器製冷,在發生器提高濃度後的溴化鋰溶液吸收能力提高,被送到吸收器吸收蒸發的氣態冷媒,如此構成連續式的單效應吸收式製冷循環。
圖1 單效應溴化鋰-水吸收式製冷循環密閉式固體吸附製冷系統圖2所示為密閉式固體吸附式製冷系統的結構與循環示意圖。
沸石研究进展
沸石在环境中的吸附特性的研究进展张艳艳南京工业大学环境学院环境工程摘要:沸石是一种优良的吸附剂,具有成本低、使用方便、安全且不会造成二次污染等特点。
其特性对于控制环境污染极为重要,尤其适用于水处理,净化空气,脱水方面,同时还可作滤料。
沸石的应用前景广泛,应继续加大对各种天然沸石性能、结构和其改性工艺的研究,充分发挥其应用性能、拓宽其应用范围,使其在环境保护和污染处理中得到更好的应用。
关键词:沸石吸附作水处理Study on investigation processes of zeolite adsorption effectin the environmentZhang YanyanNanjing University of Technology Collgege of Environmental SciencesAbstrac t:Zeolite is a superior adsorbent,which is cheap, convenient, safe and without any secondary pollution. Its characteristics are quite useful for the environmental pollution-control, particularly suitable for water treatment, air purification, dehydration aspect, and it can also be a filter. The application prospects of zeolite is quite extensive,the attention should be focused on the further study of all kinds of natural zeolites and their character, structure and modification to widen their application in water treatment.Key words: zeolite; adsorption ;water treatment1 引言沸石作为一种具有优异功能的非金属矿物材料,在工业中有广泛的应用。
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。
沸石吸附材料的研究进展
沸石吸附材料的研究进展沸石吸附的研究进展摘要:本文主要通过沸石分子筛吸附剂对碘吸附的原理及传质影响的研究,目的是加强认识脱碘的机理,为进一步开发沸石吸附剂的应用提供一定的理论依据。
同时针对目前国内外的研发及应用情况进行了概述,提出了存在的问题和解决的思路。
关键字:沸石脱碘吸附传质前言沸石是含碱土金属或碱金属的具有三维空间结构的硅铝酸盐晶体,分为天然沸石和人工沸石。
天然沸石空隙中充满大量的水分,加热时会沸腾而得其名。
人工合成沸石是以硅和含铝的盐为原料,经过水热合成大小与分子大小相当的材料,也称分子筛。
沸石的化学通式为M x/n[(AlO2)x(SiO2)y]·mH2O,其中M通常为Na、K、Ca等金属离子。
沸石比表面积适中,一般为500~800m2/g;其孔结构以微孔为主,孔径较小,一般主孔径最大不超过2.5nm,且分布均一。
沸石分子筛是通过氧硅四面体和氧铝四面体单元在过氧架桥作用下形成的,其中氧铝四面体带负电性,且孔道内分布有金属阳离子,容易与外界的阳离子发生交换,表现出离子交换性。
常用的分子筛全交换工作容量在2.0~2.5mg/g。
沸石是一种强极性吸附剂,极易水分子等极性分子,且由于自身铝硅比和孔径大小不同,对不同极性分子具有选择性,孔道内有可被交换的金属阳离子,对某些特定分子有特殊的吸附作用。
在废气处理方面,沸石可以吸附废气中的SO2和NO x,但是其吸附量低。
利用改性方法可改变沸石的电性、孔径等,可以用来对不同分子特性和直径的气体进行吸附。
在水处理方面,利用沸石的离子交换能力,可以吸附去除废水中的氨氮,也可以利用利用改性沸石处理高氟污水或地下水,有价格低的优势,但吸附容量往往不高。
沸石吸附剂脱碘的特性就是一种选择性吸附,通过选择适合碘分子大小孔径的沸石制成吸附剂,达到吸附碘的目的。
二、沸石吸附剂的脱碘原理1. 吸附原理(1)物理吸附沸石吸附剂吸附碘包括物理吸附和化学吸附。
物理吸附主要是由于溶液中的碘与沸石分子筛固体表面之间存在范德华力(Van der waals),而产生了范德华吸附,它是可逆的。
吸附制冷技术研究概况及在空调领域应用的前景分析的开题报告
吸附制冷技术研究概况及在空调领域应用的前景分析的开题报告一、研究背景和意义在能源危机和环境污染日益加剧的情况下,绿色能源和清洁技术的研发显得越来越重要。
空调作为一种能耗较大的家用电器,在炎热的夏季中发挥着重要的作用。
目前,空调的制冷技术主要使用压缩式制冷技术,该技术存在能耗高、环境污染问题。
因此,寻找一种环保、高效的替代技术就显得越来越重要。
吸附制冷技术是一种基于物理吸附和脱附原理的新型制冷技术,具有不使用氟利昂等环境恶化物质、噪音低、能耗低等优点。
因此,吸附制冷技术在空调领域中应用的前景十分广阔。
二、研究内容本研究将围绕吸附制冷技术展开,主要研究内容如下:1、探究吸附制冷技术的原理,分析其优缺点;2、研究吸附材料的种类及其性能,从而为后续材料的选取提供依据;3、分析吸附制冷技术在空调领域中的应用前景,以及在能源和环境等方面的优势;4、通过实验研究,实现吸附制冷技术在空调领域中的应用,比较吸附制冷技术与传统制冷技术的性能和能耗,为其后续应用提供依据。
三、研究方法和技术路线本研究主要采用文献研究和实验研究相结合的方法,步骤如下:1、文献研究:收集和整理吸附制冷技术方面的相关文献,掌握吸附制冷技术的理论基础、原理、种类及性能等内容。
2、实验研究:设计空调制冷系统实验,比较吸附制冷技术与传统制冷技术的性能和能耗,探究其应用前景。
3、数据分析:通过对实验数据的收集和分析,确定吸附制冷技术在空调领域中的应用优势和发展方向。
四、预期成果和创新性1、明确吸附制冷技术的原理和性能,探究其在空调领域中的应用前景。
2、通过实验研究,实现吸附制冷技术在空调领域中的应用,比较吸附制冷技术与传统制冷技术的性能和能耗。
3、为改善空调制冷系统的能效和环境友好性提供了一种新的思路和技术方案。
五、可能存在的问题及解决方法1、实验条件受限:由于实验条件的限制,实验结果存在不确定性,需要多次实验来验证结果的可靠性。
2、吸附材料的选择:吸附材料的性能对制冷系统的性能和能耗有着直接的影响,因此需要对吸附材料进行全面的评估和比较,选择出最优的吸附材料。
吸附式制冷国内外研究概况
吸附式制冷国内外研究概况及市场前景国内外研究吸附制冷的重点:国内外的研究主要集中在吸附床的制作和机组控制的设计上,发生器是组成吸附制冷的核心部件,发生器的效率高低直接决定了机组的制冷效率。
一、发生器是由添加了吸附剂的吸附床组成的,吸附床的结构、材质,研究者通过降低吸附床重量、降低传热热阻、加大换热面积来提高吸附床的导热性。
另外,吸附剂的布置、灌装、活化工艺是制作吸附床的关键。
总之达到传热、传质的最佳结合是研究吸附床的最终目的。
传质、传热相互矛盾,所以研究者都在通过各种工艺手段实现两者的完美统一。
二、控制系统也是国内外研究吸附制冷的厂家重点研究的一项内容。
包括安全使用的安全保护装置、自动调节装置。
安全使用是前提,热变冷的机组由于受到加热的原因,系统处在高压状态,安全显得十分重要,所以在控制上必须优先考虑。
由于余热不稳定,所以要有自动控制的自动调节系统,根据外界的热源变化情况随时调节切换时间,达到加热与冷却的最佳配合,达到物质、能量的合理回收,回热、回质的合理回收可以大大提高机组效率。
研究余热驱动吸附制冷技术的必要性我国工业余热回收的现状:当前我国中高温余热利用技术普及率不高,低温余热利用由于技术不成熟基本废弃。
因此,推进工业节能减排工作,一方面要进一步推广普及中高温余热利用技术,另一方面要积极推广吸附制冷机组在高、中、低温余热制冷技术在工程方面的应用,这样将对提高余热利用率、实现节能减排起到重要作用。
我国工业余热资源丰富我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70%,主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30%左右。
除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外,工业余热利用率低是造成能耗高的重要原因,我国能源利用率仅为33% 左右,比发达国家低约10%,至少50%的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。
因此从另一角度看,我国工业余热资源丰富,广泛存在于工业各行业生产过程中,余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67% ,其中可回收率达60%,余热利用率提升空间大,节能潜力巨大。
沸石吸附式制冷的研究现状与发展前景
署 等 人 【 出的 复 叠 式 三 效 制 冷 循 环 等 。 2 提
2吸附床传热方面 的研究状 况
由于 沸 石 分 子 筛 属 多 孔 介 质 材 料 , 自 身 导 热 系数 很 低 。 早 用 来 提 高 吸 附 床 内 最 的 传热 的方 法 是 把 不 同 大 小 的 吸附 剂颗 粒 混合 , 样 的 效 果 不 是 很 明显 。 这 目前 应 用 的 较 多 采 用 复 合 吸 附 剂 来 提
一
于 循 环 经 济性 的研 究 主 要 是 对 现 有 的 制 冷
循 环 改 进 和利 用 不 同 的驱 动 能 源 , 姜 周 如
我 国学 者 姜 周 署[ 人 , 出一 种 吸附 2 1 等 提 吸 收 复 叠 式 三 效 制 冷 循 环 , 吸 收 式 制 将 冷 与 吸 附 式 制 冷 复 叠 于 同 一 系 统 , 合 了 综 两者 的 优 点 。 循 环 以 沸 石 分子 筛 / 为工 该 水
高 吸 附 床 内的 传 热 性 能 , 沸石 吸 附 剂 进 对 行 改 性 , 合 吸 附 剂 一 般 是 将 沸石 与 粘 按 复 剂 混 合进 行 固 化 , 传 热 性 能 与 采 用 的 粘 其 接 材 料 及 制 作 工 艺 有 很 大 的 关 系 。 允 庄 卢 等【将 沸石 加 入 一 种 硅溶 胶 , 2 在模 具 中加 压 成 型 制 成 复 合 吸 附 剂 , 得 其 吸 附 平 衡 时 测 热 导率 为0 2 W /mK)比采 用颗 粒状 沸 石 .3 ( , 的 传 热 性 能有 很 大 程 度 的提 高 。 惠忠 等 赵 在 此基 础 对 整 体 成 型 的 复 合 吸 附 剂 进行 性 能 测 试 , 复 合 吸 附 剂 的 填 充 密 度 进 行 改 对 进, 测得 其 制 冷 系数 C 约 为 0 2 ~0 2 , OP 。4 . 8 使 沸 石 的 能 效 方 面 有 了一 定 的提 高 在 而 后 的研 究 中 , 月 梅 , 正 飞 等 , 傅 马
沸石的研究进展
目录0 引言 (2)1 氨氮吸附机理 (3)1.1吸附作用 (3)1.2离子交换作用 (3)2 吸附作用影响因素 (3)2.1沸石用量及粒径对去除效果的影响 (3)2.2温度对去除效果的影响 (3)2.3 P H对去除效果的影响 (3)2.4共存阳离子的影响 (4)3 沸石的改性 (4)3.1酸处理 (4)3.2盐处理或碱处理 (4)3.3改变硅铝比 (4)4 结语 (4)参考文献 (5)沸石的研究进展及其在处理氨氮废水中的应用摘要:沸石是一种天然廉价的多孔物质, 表面极性强, 晶格中有可交换的阳离子, 能有效去除水中极性物质和金属离子,在水处理领域具有广阔的应用前景。
本文通过对沸石结构及性能的介绍,阐述了沸石对氨氮的吸附机理,分析了吸附效果的影响因素,探究了沸石的改性方法,并对其未来的发展进行了展望。
关键字:水处理沸石氨氮吸附0 引言由于水源水受到污染, 使得水中溶解性有机物、氨氮浓度升高, 造成常规的水处理工艺很难使水质达到饮用水标准。
饮用水中氨氮浓度过高可促进亚硝酸盐浓度升高, 加之水中溶解性有机物,特别是有机卤化物等的存在更会对饮用水的安全造成隐患。
通常,用于去除NH4+-N的生化方法去除率低、周期长、成本高,因此,寻找一种高效、切实可行的去除NH4+-N的方法具有现实意义。
沸石是由碱金属和碱土金属组成的含水网状铝硅酸盐物质, 是沸石族矿物的总称[1],其化学通式为:MxDy[Al(x+ 2y)Si( x+2y)O2]·mH2O,分子中的阳离子( Si, Al)和O一起构成四面体格架,称为结构阴离子。
在这种结构阴离子中, 中心是Si(或Al) 原子,每个Si(或Al)原子的周围有4个O原子, 各个Si/O四面体通过处于四面体顶点的O原子互相连接起来, 形成许多宽阔的孔穴和空道, 这是沸石与其它架状硅酸盐矿物不同之处, 因而沸石具有很大的比表面(400~800m2/g) 。
沸石这种格架结构决定了它具有较高的吸附交换性能。
沸石吸附氨氮技术研究进展
沸石吸附氨氮技术研究进展摘要:介绍了沸石脱除氨氮的原理和再生机制,综述了国内外应用沸石在改良常规污水处理工艺、作为氨氮污水处理系统的介质与最终出水的氨氮控制环节等方面的研究进展。
炼油催化剂生产过程中产生的污水氨氮浓度高,先后试验了多种处理方法,但水中的氨氮很难达标。
研究经济合理的工艺去除催化剂生产污水中的氨氮是紧迫而实际的。
沸石吸附可作为组合工艺予以试验。
关键词:沸石污水处理氨氯氨氮对人体和水体具有一定的危害,水质指标中氨氮是引起水体富营养化和环境污染的一种重要污染物。
去除污水中氨氮的方法有生物硝化法、气体吹脱法和离子交换法”等.生物法无污染,耗能低,但其转换作用缓慢,去除难于彻底;气体吹脱法工艺简单,投资少,但易造成二次污染;而离子交换法却没有以上不足,且反应过程稳定、易控,吸附剂可再生利用,处理成本较低,特别是使用沸石作为吸附剂时.沸石具有稳定的硅氧四面体结构、大小均一的宽阔空间和连通孔道,能够吸附大量的氨氮,因此被认为是最有应用前景的去除氨氮吸附剂.。
鉴于沸石有着良好的吸附与离子交换性能,而我国是世界上少数几个富产沸石的国家之一,美、日等发达国家已将沸石应用在污水处理、特效干燥剂、土壤饲料改良剂等方面,而我们大部分停留在出卖原矿为主甚至干脆闲置不用。
因此加强对沸石的开发和利用研究非常必要。
沸石脱氨氮技术是近年来引起人们重视的一种生物物化相结合实现污水脱氨氮的新技术,这一技术就是把沸石对铵根离子的选择性吸附能力和生物硝化反硝化结合起来,加强生物脱氨氮系统的性能和效率一、沸石对污水中氨氮的去除机理沸石是具有四面体骨架结构的多孔性含水硅铝酸盐晶体,有良好的吸附及离子交换性能;同时沸石比表面积大,对微生物无毒害,易于附着微生物作为生物载体。
生物沸石脱氨氮工艺中,一方面沸石用于生物载体富集硝化菌;另一方面沸石通过离子交换作用吸附水中的铵,还有很重要的一方面就是沸石表面生物膜中的硝化菌将吸附在沸石上的氨氮转化为硝酸盐,形成了一个自我吸收、自我消化的循环过程。
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》篇一纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究一、引言随着工业化和能源需求的持续增长,天然气(特别是甲烷)和氮气的分离技术日益受到关注。
传统的分离方法如冷凝、吸收和扩散等虽然能够达到一定的分离效果,但存在能耗高、效率低等问题。
近年来,利用纳米材料进行气体吸附分离已成为研究热点。
纳米沸石作为一种具有高比表面积和独特孔结构的材料,在气体吸附分离领域展现出巨大潜力。
因此,本论文致力于纳米沸石的合成及其在CH4/N2混合气体中的吸附分离性能研究。
二、纳米沸石的合成1. 合成方法本实验采用水热合成法来制备纳米沸石。
该方法具有操作简便、条件温和、成本低等优点。
具体步骤包括:选择合适的原料、配置反应溶液、调节pH值、控制反应温度和时间等。
2. 合成过程及条件优化通过多次实验,我们发现在一定的pH值和温度下,加入适量的表面活性剂能够显著提高纳米沸石的合成效率和质量。
此外,反应时间也是影响合成效果的重要因素。
经过优化后,我们得到了具有较高比表面积和良好结晶度的纳米沸石。
三、CH4/N2的吸附分离性能研究1. 吸附实验本实验采用静态容量法进行吸附实验。
将合成好的纳米沸石样品置于CH4/N2混合气体中,测量样品在不同压力和温度下的吸附量。
通过改变混合气体的组成比例,研究纳米沸石对CH4和N2的吸附选择性。
2. 分离性能分析实验结果表明,纳米沸石对CH4的吸附能力明显强于N2。
在一定的压力下,通过调节温度或改变混合气体的组成比例,可以实现CH4和N2的有效分离。
此外,纳米沸石的高比表面积和独特孔结构有利于提高气体分子的扩散速率,从而提高分离效率。
四、结论本研究成功合成了具有高比表面积和良好结晶度的纳米沸石,并对其在CH4/N2混合气体中的吸附分离性能进行了研究。
实验结果表明,纳米沸石对CH4的吸附能力优于N2,具有较高的吸附选择性和良好的分离效率。
此外,纳米沸石的高扩散速率有利于提高整体分离过程的效率。
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》范文
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》篇一纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究一、引言随着能源与环境问题日益突出,对于天然气(特别是甲烷,CH4)和氮气(N2)的分离技术成为研究的热点。
纳米沸石因其独特的孔结构和优异的吸附性能,在气体分离领域具有广阔的应用前景。
本文旨在研究纳米沸石的合成方法及其对CH4/N2的吸附分离性能,为相关领域的应用提供理论依据。
二、纳米沸石的合成1. 材料与试剂合成纳米沸石所需的主要材料包括硅源、铝源、碱源等,所有试剂均为分析纯,购买后直接使用。
2. 合成方法采用水热合成法合成纳米沸石。
首先,将硅源、铝源按照一定比例混合,加入适量的碱源和去离子水,搅拌均匀后转移至反应釜中。
将反应釜置于烘箱中,在一定温度下进行水热反应。
反应结束后,经过滤、洗涤、干燥等步骤,得到纳米沸石样品。
三、CH4/N2的吸附性能研究1. 吸附实验采用静态法进行CH4/N2的吸附实验。
将合成得到的纳米沸石样品置于吸附装置中,通入混合气体(CH4/N2),在一定温度和压力下进行吸附实验。
通过测量吸附前后的气体组成,计算纳米沸石对CH4和N2的吸附量。
2. 吸附性能分析通过对不同温度和压力下的吸附实验数据进行分析,可以得出纳米沸石对CH4和N2的吸附等温线。
根据等温线,可以计算出纳米沸石的吸附热、吸附焓等热力学参数,进一步分析其吸附性能。
四、CH4/N2的分离性能研究1. 分离实验在一定的温度和压力下,通过改变纳米沸石对CH4和N2的吸附选择性,实现二者的分离。
通过测量分离前后的气体组成,计算分离效率和选择性。
2. 分离性能分析通过对不同条件下的分离实验数据进行分析,可以得出纳米沸石对CH4/N2的分离性能。
结合其吸附性能数据,可以进一步探讨纳米沸石的孔结构、表面性质等因素对其分离性能的影响。
五、结论本文通过水热合成法成功制备了纳米沸石,并对其CH4/N2的吸附分离性能进行了研究。
结果表明,纳米沸石具有良好的CH4和N2吸附能力,且其吸附性能受温度、压力等因素的影响。
太阳能吸附式制冷系统的研究现状与发展前景
吸附集热器类型 平板集热器 平板集热器 平板集热器 平板集热器 平板集热器
复合抛物面集热器
实验时间 1992 2001 2003 2012 2013 2016
2 工质对的选择 在吸附式制冷技术中,工质对对系统的制冷
性能起着至关重要的作用。 吸附剂应具有的特点为:较高的吸附和解吸
引入蒸汽吸附技术,被认为是吸附式制冷系统的 开端;在 19 世纪 90 年代,吸附剂开始用于制冷 和热泵,固体吸附剂克服了液体吸附剂的缺点; 1992 年以后,随着全球爆发了能源危机,世界 各国都在加紧太阳能吸附式制冷技术的研究,因 此,该技术取得了快速发展。
1 工作原理 太阳能吸附式制冷系统主要由吸附床 ( 集热
沸石 - 水工质对在高温下可以保持较好的 稳定性,其吸附等温线在较高压力下基本保持 不变,对环境的适应能力强;但该工质对的缺 点是不适用于蒸发温度小于 0 ℃的制冷系统。 另外,由于吸附过程中温度较高,使得沸石 - 水 工质对的循环周期较长,吸附解吸速率慢。为 了提高沸石的吸附解吸速率,相关研究学者采
能力、较低的比热容、良好的导热性、无毒、无 腐蚀性、与制冷剂有较好的兼容性、符合成本效 益且可以大量提供。
制冷剂应具有的特点为:较小的分子直径、 较高的汽化潜热和热导率、良好的热稳定性、较 低的黏度和比热、无毒、无污染、无腐蚀性。
工质对的吸附能力取决于吸附剂的多孔属性 ( 表面积、孔隙尺寸和孔隙体积 ) 和等温特性。 常见的一些工质对有:硅胶 - 水、沸石 - 水、活 性炭 - 甲醇、活性炭纤维 - 甲醇、复合工质对等。 2.1 硅胶 - 水工质对
工质对 活性炭 - 甲醇 活性炭 - 甲醇 活性炭 - 甲醇
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究一、引言随着工业化的快速发展,能源需求持续增长,天然气作为清洁能源越来越受到重视。
然而,天然气的组成复杂,常常包含多种气体组分,如甲烷(CH4)和氮气(N2)。
有效地进行这些组分的分离对于提高天然气的纯度和利用效率至关重要。
近年来,纳米沸石因其独特的孔结构和优异的吸附性能,在气体分离领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究纳米沸石的合成方法及其对CH4/N2的吸附分离性能。
二、纳米沸石的合成1. 合成方法纳米沸石的合成主要采用水热法。
该方法通过控制温度、压力、反应时间以及原料配比等条件,使硅源和铝源在碱性介质中发生水解和缩聚反应,进而形成具有特定结构的纳米沸石。
2. 实验步骤(1)准备原料:选择合适的硅源(如硅酸钠)和铝源(如偏铝酸钠),以及碱源(如氢氧化钠)等。
(2)配置溶液:将原料按一定比例溶解在去离子水中,配置成反应溶液。
(3)水热反应:将反应溶液转移至高压反应釜中,控制温度在一定的范围内进行水热反应。
(4)产物处理:反应结束后,对产物进行过滤、洗涤和干燥等处理,得到纳米沸石。
三、CH4/N2的吸附分离性能研究1. 吸附实验采用静态法进行吸附实验。
将纳米沸石置于一定浓度的CH4/N2混合气体中,测定不同温度和压力下的吸附量。
2. 分离性能评价(1)静态吸附选择性:通过比较不同气体组分在纳米沸石上的吸附量,评价其静态吸附选择性。
(2)动态分离性能:在一定的操作条件下,通过模拟实际工业过程,评价纳米沸石对CH4/N2混合气体的动态分离性能。
3. 结果与讨论(1)通过实验发现,纳米沸石对CH4和N2的吸附量均随温度的降低和压力的升高而增加。
(2)纳米沸石对CH4的吸附选择性高于N2,这主要是由于CH4分子与纳米沸石孔道之间的相互作用更强。
(3)动态分离实验表明,纳米沸石具有良好的CH4/N2分离性能,能够在较短的时间内实现高效分离。
新型太阳能吸附制冷系统性能实验研究
文章 编 号 :1 S S N1 0 0 5— 9 1 8 0( 2 0 1 5 )0 3— 0 0 1 — 0 6
2 0 1 5年 9月
制
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
冷
新 型 太 阳 能 吸 附 制 冷 系统 性 能 实 验 研 究
杜春旭 ,侯晓煌 ,苑 中显 ,李晓红 ,吴玉庭
Ad s o r p t i o n Re f r i g e r a t i o n S y s t e m
DU C h u n x u, HO U Xi a o h u a n g , YUAN Z h o n g x i a n,L I Xi a o h o n g,W U Yu t i n g
中国分类 号 :T K 5 1 1 . 3 文献标识码 :A d o i :1 0 . 3 6 9 6 / J . I S S N . 1 0 0 5— 9 1 8 0 . 2 0 1 5 . 0 3 . 0 0 1
Pe r f o r ma n c e Ex p e r i me n t a l S t u d y o f a No v e l S o l a r
(北京 工业大学 环境与能源工程学 院 传 热强化与过程节能教育部重 点实验室
及传热 与能源利用北京市重点实验室 ,北京 1 0 0 1 2 4) [ 摘要 ] 采用新型吸附床结构建立一套 太阳能固体吸附式制冷 系统 ,利用 Z S M一5沸石分子筛 一水作 为工
质对进行空调应用 领域 吸附脱附制冷性能研究 。通过 实验 测得 吸附床 内温度可 达 1 3 0  ̄ C,与太 阳辐照度 有 密切 的关联 ,床 内沿轴线有 温差分布 ,周向温度分布均匀 。吸附过程沿制冷剂进 口方 向有时滞后 ,吸 附床 温度对吸 附过程有影 响 ,实验系统 C O P变化范围为 0 . 0 2— 0 . 0 5之间。 关键字 :太 阳能 ;Z S M一 5沸 石分 子筛 ;吸附式制冷 ;制冷系数
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》篇一纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究一、引言纳米材料在吸附、催化等领域展现出独特优势,尤其是纳米沸石类材料因其多孔结构及较大的比表面积,被广泛关注于气体的存储和分离等领域。
本篇论文以纳米沸石的合成为起点,着重探讨其对于CH4(甲烷)和N2(氮气)的吸附分离性能。
二、纳米沸石的合成1. 合成方法纳米沸石的合成主要通过水热法或溶剂热法,通过调整反应条件如温度、压力、反应物浓度等,控制纳米沸石的晶型、尺寸和形貌。
2. 实验步骤(1)按照预定的配方比例混合原料,并加入溶剂。
(2)将混合物放入反应釜中,设置所需温度和压力进行反应。
(3)待反应结束后,对产物进行洗涤、离心和干燥。
(4)通过X射线衍射、扫描电镜等手段对合成出的纳米沸石进行表征。
三、CH4/N2的吸附分离性能研究1. 吸附原理纳米沸石对气体的吸附主要通过物理吸附,其表面与气体分子之间的相互作用力使得气体分子被吸附在沸石表面。
由于CH4和N2的分子大小、极性等性质不同,它们在纳米沸石上的吸附能力存在差异。
2. 实验方法(1)在恒温条件下,将纳米沸石暴露于CH4/N2混合气体中,测量其吸附性能。
(2)通过改变温度、压力等条件,观察纳米沸石对CH4/N2的吸附性能变化。
(3)利用程序升温脱附技术,研究纳米沸石的吸附-脱附性能。
3. 实验结果及分析(1)结果:在适当的温度和压力下,纳米沸石对CH4和N2的吸附量均较高,且CH4的吸附量明显高于N2。
随着温度的升高或压力的降低,纳米沸石的吸附性能有所下降,但依然保持较高的吸附能力。
程序升温脱附实验表明,纳米沸石具有良好的吸附-脱附性能。
(2)分析:纳米沸石的高比表面积和多孔结构为其提供较高的吸附容量。
由于CH4和N2的分子性质差异,导致它们在纳米沸石上的吸附能力不同,从而实现了二者的分离。
此外,合成过程中控制的反应条件如温度、压力等也会影响纳米沸石的晶型、尺寸和形貌,进而影响其吸附性能。