低温复合除湿吸附剂的制备优化及吸附性能测试

发布时间：2017-06-01 10:00

  本文关键词：低温复合除湿吸附剂的制备优化及吸附性能测试，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着人们生活水平的逐步提高,对于冷库保鲜的需求也越来越高,我国冷库的容量迅速增长。但是冷库现在存在着蒸发器结霜严重和除霜能耗高的问题,这不仅降低了除霜效率,增加冷库制冷系统的能耗,还会破坏蒸发器本身的结构,影响使用寿命。同时冷库除霜还会带来冷库内部温度的波动,进一步增加制冷系统的能耗。本文根据此研究背景对固体吸附除霜技术进行深入研究,通过降低进入蒸发器中的水蒸气含量,使其降低到对应温度的饱和蒸汽压以下,从根本上防止蒸发器的结霜问题。本文首先对复合吸附剂的制备方式进行了分析和研究。盐类或者氧化物在多孔载体负载的过程中会在载体的表面自发的形成单层或者亚单层的分散,并且有一个最大的分散量。以此单层分散理论为基础,探究出一种合理的吸附剂制备的方法-浸渍法,制备出化学吸附剂和物理吸附剂组合的复合吸附剂,提升吸附剂的除湿性能。本文筛选出了溴化钠、氯化锂等几种化学吸附剂以及13X分子筛和5A分子筛等几种物理骨架,并根据复合吸附剂的制备过程,筛选出复合吸附剂制备过程中所涉及的溶液浓度、溶剂以及浸渍时间等变量参数,通过对这几种参数进行实验研究,得出最佳的吸附剂制备方案。实验结果表明,使用水和乙醇双溶剂能够有效的解决使用水作为溶剂时物理骨架的破裂问题,同时也能解决使用乙醇作为溶剂时溶液浓度过低的问题。溶液的负载量随着浸渍时间的增加而增大,但达到一定时间后负载量不再发生变化,溶液浓度在浓度低时负载量较小,当达到20%左右时会达到一个最大的负载量,持续增加溶液浓度不会增加负载量,当溶液浓度达到30%-35%左右时13X发生破损。同时本文对焙烧温度及溶剂对于吸附量的影响也进行了相关的研究。将复合吸附剂在300℃-550℃下进行焙烧,并通过吸附性能测试系统进行吸附测试。实验结果表明,溴化钠和氯化锂制成的复合吸附剂分别在450℃和400℃的焙烧温度下能够达到一个最大的吸附量。同时还发现溶剂的不同对于吸附量的影响不大,这能够充分说明使用水和乙醇双溶剂的可行性。本文对复合吸附剂的制备进行了深入的研究,通过对复合吸附剂制备过程中的变量参数进行实验分析,得出最佳的复合吸附剂制备方式,对低温冷库除湿有着指导意义。
【关键词】：除湿 低温 复合吸附剂 单层分散
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ424;TB657.1
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究意义13-14
• 1.3 国内外研究现状14-18
• 1.3.1 固体吸湿材料14-15
• 1.3.2 复合吸附剂研究现状15-18
• 1.4 主要研究内容18
• 1.5 本章小结18-19
• 第二章 单层分散理论及复合吸附剂制备方案19-24
• 2.1 单层分散理论19-20
• 2.2 单层分散阀值的估算模型20-22
• 2.2.1 密置单层模型20-21
• 2.2.2 嵌入模型21-22
• 2.3 复合吸附剂制备方案22
• 2.4 本章小结22-24
• 第三章 低温吸附实验系统及测试方案24-32
• 3.1 实验试剂及药品24
• 3.2 搭建实验台设备介绍24-25
• 3.3 实验系统介绍25-30
• 3.3.1 制冷系统26-28
• 3.3.2 温湿度控制系统28-29
• 3.3.3 散热系统29-30
• 3.4 实验步骤30
• 3.5 本章小结30-32
• 第四章 复合吸附剂制备实验研究32-46
• 4.1 实验药品32-34
• 4.1.1 金属盐的主要性质32-33
• 4.1.2 物理骨架33-34
• 4.2 复合吸附剂制备方案34
• 4.3 实验结果及分析34-44
• 4.3.1 溶剂对负载量的影响34-38
• 4.3.2 浸渍时间对负载量的影响38-40
• 4.3.3 溶液浓度对复合吸附剂制备的影响40-43
• 4.3.4 焙烧时间对复合吸附剂制备的影响43-44
• 4.4 本章小结44-46
• 第五章 复合吸附剂的吸附性能实验46-54
• 5.1 实验环境的选择及湿度控制46-47
• 5.2 焙烧温度对复合吸附剂吸附性能的影响47-51
• 5.2.1 实验试样制备与实验步骤47-49
• 5.2.2 实验结果及分析49-51
• 5.3 溶剂对复合吸附剂性能影响51-52
• 5.3.1 实验样品制备51-52
• 5.3.2 实验结果及分析52
• 5.4 本章小结52-54
• 第六章 总结与展望54-56
• 6.1 结论54-55
• 6.2 不足与展望55-56
• 参考文献56-61
• 致谢61-62
• 攻读学位期间发表论文62-63
• 附件63

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本文编号：412305