固体吸附式制冷中强化吸附剂导热性能的研究
的导热系数,分析了膨胀石墨所具有的特性是使其成为合适的添加剂的原因。
吸附制冷强化传热膨胀石墨复合吸附剂沸石分子筛*本课题由国家高技术(863)新材料领域专家基金(863-715-014-0090)资助刘志强,男,1974年生,博士生,研究方向:功能材料吴锋,男,1951年生,教授,博士生导师,国家高技术新型储能材料工程开发中心主任。研究方向:功能材料和Ni-MH电池产业化。通讯联系人联系电话:(。
表3复合吸附剂的强化传热择口忤口口沸石材料M材料N注:其中5、6、7为三种未添加膨胀石墨的复合吸附剂固结成型,为相应的添加膨胀石墨(20%)的复合吸附剂固结成型由表3可知,固结成型后的材料与3种原材料相比,导热系数都有明显的提高,最高的提高约4倍。根据TGA测试结果,各样品的失重速率在1120°C之间达到最大值,到150°C时基本解吸完全,与以前的测试结果基本一致。但是,导热系数提高后的吸附剂的传热快,因而缩短了循环时间。
在自制的吸附量测定装置上,测定样品对乙醇的吸附量。
将篼温活化处理后的样品材料置于吸附器内系统抽真空,抽真空到60Pa,开始进行吸附测试。复合吸附剂6对乙醇的吸附速率比沸石分子筛的快的多,尤其是在lOmin以内时。
1-复合吸附剂6 2-沸石分子筛S3复合吸附剂6与沸石分子筛的吸附速率曲线研究结果表明,影响沸石分子筛吸附制冷循环的主要因素是沸石层的传热性能,其次才是传质性能。结合TGA的测试结果和吸附速率曲线,可以得出,采用固结法添加膨胀石墨强化传热的办法是可行的,对缩短循环周期是有积极意义的。
3结论采用添加膨胀石墨固结成型使吸附剂的传热系数有了明显的提高,测定了几种吸附剂的导热系数,特别是提高了能降低脱附温度的复合吸附剂的导热性能,使其能够进一步复合吸附剂在添加膨胀石墨固结成型后的脱附温度和传质性能基本没有影响,应进一步研究在不降低传质性能的基础上能够强化传热性能或能够同时提高传热传质性能的方法。
致谢:在测定导热系数的实验中,得到了中国地质大学材料科学与工程学院的卢晓英老师的帑助,在此向她表示舟意。