沸石太阳能冰箱的发展前景.doc

本文由西雅图来客贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 沸石太 阳 能冰箱的发展 前景 黄 昆华 浙 江 省 化 工 研 究所 ! 。 随 着 人 民生 活 水 平 的 提 高 , 民 用 电 冰箱 , , 沸 石 被封 装 在 集 能 器 内 , , 如 同 太 阳 能热 的 需 求量 增 长 非 常迅 速 以 台 日耗 电 ! , , 年产 以 百 万 台计 即达百万 酥 水 器一样 它 对 着太 阳 。 白天 运 转如图 ! 右 度 计算 , 需 同步 , 增 加发 电 厂 否 则 必 将 形 成 民用 与 工 业 争 电 的趋 向 位能 源 。 目 前 我 国工 业 正 在 飞 跃 发 展 高品 缺 的状 况 将 会 持 续 下去 , 电力 的需求 量急剧 上升 。 , 能源 紧 因此 , 开 发 多途 径 。 , 的 能 源 资 源是 一 个 重 要 的 研 究 课 题 沸 石矿 是我省 的三大 矿产之 二 品位好 储 量大 极 待进 一步开 发应 用 , 。 , 本 文 将论 述 , 以 太 阳 能 为 动力 天 然 沸石 为 吸 附 剂 开发 一, 吸 收 式太 阳 能家用 冰 箱 的 可 能 性 及 其技术 途 径 。 . , , 8 9 世 界 各 国 对 沸 石 太 阳 能冰 箱给 予 极大 的 关注 , 发 表 了 不 少 有 关 理 论探 讨 及 应 用 研 究 , 的 文 章 美 国? , # ? % & ? 公 司 从事 开 发研 。 究 已 达 十 年 目前 已 进 入 商 品化 的 最 后 阶 段 ( 据 称 太 阳 能 的 致 冷 器 的效 率 为 ! ) ” , 比 , 图! 太 阳 能致 冷 原理 图 ? 一太 阳 能 集 能板 一 冷 凝 器 + 一 贮 液槽 ; 一 蒸发 ( 器 一 制 冰 块 的 水 箱 , 一 冷 藏 空 间 了 一 保 温 材料 7 1 一天 然 沸 石 分 子 筛 0 一 三 通 阀 ! 一 喷液 膨 胀 阀 : 嗅 化铿 吸 收 式 致 冷 器 的效 率 高 于太 阳 能 辐 射 为, ? & 五. / 一 + 倍 对 时 , 边 , 装 沸 石 的集 能器 , ! 接 受太 阳 光 辐 射 , , 把 夏 季 晴天 1 每 平 方 米 集 能 面 积 可 产 生 的致 冷 量 为0 5 , 23 4 光 能 转 换 成 热 能使沸 石 活 化 一 般 可加 热 到 1 , 一 士 太约 到 达; 以 后 就 从 沸 石 孔 腔 1 ? 1 中解 吸 出水 蒸汽 容器 内的水 蒸 汽分 压 升 高 器 , 相 当 于每 平 方 米 集 能 器 每 天 可 制 造 , 0 ? 6 , 的冰 效 果显 著 。 我 国对 沸 石 分 子 筛 致 冷 的 , , ( 当水 蒸 汽 分压 达 到 以 至 超 过 与之 相 连 的 冷 凝 研 究也 作 了 不 少 工 作 的 致 冷 效果 研 究 不 多 , 但仍 停 留 在 合 成 而对 于天然 分子 筛 的 温 度所决 定 的 分 压 值 ; 则 为 ( 1 , / 4 分子 筛应 用 的理 论 探 讨 涉及 据 称 筛 的为 低 达7 1 ) 。 , / 6 由 沸 石 解 吸 出 来 的 水 蒸汽 就 向 冷 凝 , , 。 能 否有实 用意 义还未 , 器 流 动 三 通 阀 0 自动 切 换 且 水 蒸 汽在 冷凝 器 内液 化 液 化 时 放 出 的热 被冷 却水 可 供 热 。 , 天 然 沸 石 的 吸 附热 比 合成 分 子 可 , 因 而 前 者热 效 率 比 后 者 要 高 、 水用 槽 。 或 周 围 空 气带 走 = , 冷 凝液 体 流 入 贮 液 , 夏 季 晴 天 平 板 集 能 器 内 温 度 可 能 被 加热 与 集 能 器 的材 质 及 加 工处 理 有 关 , 一 沸石 太 阳能致冷 原理 一 “ 到! ? 2 。 致冷 原理 在文 献 为 了 问题 论 述 方 便 , 中 已有详尽 阐述 , 温 度 越 高 沸 石 解 吸 出 来 的 水 越多 量 越大 。 致 冷 的藏 现 只 作 简单介 绍 如图 到 了 晚上 , 内 装 沸 石 的集能 器 由 于 外界 气 温 下 降 温度 图 ! , , 由 空 气 对 流 使其 冷 却 到 环 境 , 多 数情 况 是 一 7 1 1 # ? , 所 以 沸 石 矿 不 经 过特 。 热 量 散 发 到 大 气 中去 , 其 中 的沸 石 由 , 殊 处 理 改 性 就 难 于 实 现商 品 化 / / 6 经? # ? % & 4 于 温 度 降低 而 开 始 吸 附 低 分压 的 水蒸 汽 左边 三通 阀 0 如 公 司 开 拓 的产 品在 冷 凝 器 温 度 ; 1 以 及 蒸发 器 周 围 为 , , 一( 自动 切换 , , 。 水 蒸 汽 的分 2一 ! 一; , 压 值 由蒸 发 器 的 温 度 决 定 贮 槽 内 储备 的液 / / 若 蒸发 器周 围 。 , 即冷 藏 较 多 的应 用 状 况 是 集能 器 只 能 达 到 1 , 那 么 蒸 发器 内 水蒸 汽 一7 1 沸石 的载水 量 只 有 , + ) 左右 经过 分 压 为 ; 一 ?/ / 6 水 就 沸腾 汽 化 沸 石 的效 , 大 量 的 实验 和 计算 得 知 装 载 大约 ( ? 6 . / 1 厚 , 平 板 式 集能 器 内需 , 能 是 不 断 地 吸 附 蒸 发 器 形 成 的 水蒸 汽 石 晶 体 孔 腔 中形 成 吸 附态 即 液态 水 。 在沸 , 的沸 石 # ? 即需装填 ( / 。 沸石 在 “ 才 能 达 到 日制 冰 6 ? 6 供 白 天 冷 藏之 用 % 吸 附水蒸 汽 时产生 的 吸 附热 不 断 地 散 发 到大 这是美 国 ? # ? 选并 改 性 , & 。 公 司 研 制 并 市 售 的太 阳 气 中去 的范 围下其载水 量超 过 1 络 云 夭 然沸 石 的改 性问 题 、 能 、 等 温 吸 附线 等详 见 该 文 / 6 。 ( ? 1 活化 , 8 前 面 已提 及 , 在( / ( 分 压 下 最 大 的饱 和 吸 附 量 只 有 ! 1 / 6 用 简单 的酸 洗 , 离子 交 换等 方 法 未 能 达 到 应 用氢 氟 酸 一 ! ) 重 量 当水 汽 分 压 低 于 ; 一 ?/ ( 时 用 的要 求 作 者 经 多 次 试 验发 现 , 其 吸 附容 量 急 剧 下 降 , , 不 论 天 然 的还 是 合 成 , 及 其 盐 类 的 水溶 液 处 理 沸 石 可 收 到 特 定 的效 的 沸 石 在 高温 下 仍 有 较 强 的 吸 水 性 , 在 活化 , 果 , 并 与沉积 法相洁 合 使 沸石 孔腔 中 涂 复 。 温 度 ! 1 以 下 大 部 分沸 石 孔 腔 不 能 解 吸 1 , 一 薄 层 碱 土 金 属 可达 到满 意 的效果 近 太 阳 能 冰 箱 的 实 际 应用 条 件 , 为 了接 , 能 解 吸 的 孔 腔 吸 附 力 都 很 弱 而 在 低水 汽 分 压 ; 一 ( 孟/ , 小 的吸 附容 量 就 必 须 超 过! + “, 集 能 器 内需 要 装 载 的沸 石 量 / 6 1 公 斤 才 能 日产 几 的冰 集 用 冰 洛 保 待蒸 发 器 温 度 恒 定 调 节 活 化 温 度 一 ! ! 以 接 近 集 能 器所能 达到 的 , 1 , 能 器 面 积 如 此 大 就失 去 实 用 意 义 指出 , 正 如 资料 , 温 度 其 载 水 量 变 化 如表 , ! 。 平 板 式 太 阳 能 集 能 器 目前 可 能达 到 1 由表 ! 可见 , 随着 活 化 温 度 的升 高载 水 , 的最 高温 度 只 有 ! 夏 季 晴天 通 常大 容量 增大 , 即使 在较低 的 活 化 温 度 下 1 表! 活化 温 度 沸石 载 水童 变化 不 同时 间 时 的 载水 量 ) 器 温 度 所 决定 的 饱 和 蒸汽 压 汽 压 由所 达 到的 温 度 而定 / 倍 以 最 坏 的情 况 来 估 计 切) , 低 , 但作 为 民 用 冷 芷 保 存 食 品 及制冷 饮 料 除上 述外 , 即扩 展 到 实 际 规 摸 后 裁水 量 由 ? ) 降 低 到 1 其 致 冷 最 是 完全 足 够 的 特点 部件 8 仍比? # ? % , & # ? 公 司 的 沸石 高 + 沸 石 太 阳能 冰 箱 还 具 有 下 面 运转 无噪音 倍 后 。 由此 可 以 说 用 熠 云 沸 石 经 适 当 改性 以 不需 电力 , ! 加工 , 制 造 致 冷 量 大 的太 阳 能 冰 箱 是 有 可 能 制 造 工 艺 简单 冰箱 。 个 别 部 件 可 套 用 家 用 电 冰箱 的 。 设 备 制 作 费用 估 计可 略低 于 家用 电 由 于 增 云 天 然 沸 石 经 改 性 可达 到 较 大 的 沸 石 太 阳 能 冰 箱 的致 冷 卡诺 循 环 如 图 所示 。 , 虚 线 表 示 不 同温 度 下 的 吸 附等 温 线 水焦汽压 , 载水 量 子 。 , 这 就 可 相 应 地 缩小 集 能 器 采 光 面 积 认 , 据计 算 # % 平方 米 的集 能器 即 可满 足 家 用 , 一 个 普通 的 家庭 住 房 只 要具 备 一 平 方 米 , 的 阳光 或 屋 面 即 可 采 用 意 安 装 在 屋 内 或 阳 台上 三 & 而 且 冰 箱 箱 体可 随 。 、 几 点 看 法 完 全 不 用 电 的太 阳 能 冰箱 最 适 用 于 因北 方 阴 雨 天 少 , , 北方 , 即使 一 二 天 阴 雨 。 , 仍 可 用 冰 箱 内 储 备 的 冰块 来保 证 冷芷 但在 , 怎 户 乙 图 ? 吸 附量 南 方 若 遇 长 期 阴雨 将 会 影 响 食 品 的 冷芷 故 在 设 计 中可 考 虑 用 电 加 热的 办 法自控 活 化 集能 器 内 沸 石 , , 致 冷卡诺循环 图 决 定 的平 压 以 达 到 冷 芷 的 目的 , 。 度所 衡蒸汽 ? 由蒸 发 器 温 度所 决 定 的蒸汽 压 8 1 ? 由冷 凝 的 温 在农 村 边 远 地 区 , 可 利用沸 石 太 阳 , 能 冰箱 建造 小 型 的 农 户 用 的 冷 芷 库 , 以 保存 集能 器 内 沸 石 在 环 境温 度 吸饱 水 / / 6 + 在+ 一 选 。 农 副 产 品 免 遭 损 失 也 是 极 有 利 的 而 且还 可 # 提供大 量 的热 水 ( ) 一 ? # + , 。 下达 吸 附 平衡 点 , 夜晚 结 束 白天 集能 器 温升 后 解 吸 沿 实 线 蒸汽 压 升 高到 冷 凝 该装 置 在 空调 中使 用 前 景 广 阔 , 特 尿素法 生产水合月 井述 评 黄 大掌 温 州 电化 厂 拼 , 又 名联 氨 , , 8 分子 式 为 , ; , 其水合 。 造燃 料 电池 。 、 塑 料 或 玻 璃 的镀 金 属剂 随 着 精 细 化 工 的发 展 。 , 金属 物称 水 合阱 系 无 色 发 烟性 液 体 , 。 有毒 阱 , 抗锈 剂等 等 。 , 我 国阱 , 可 与水 和 乙 醇 混 溶 有 强 烈 的还 原 性 能 性 油状 液体 爆炸 的氢 , 。 , 而 不 溶 于 氯仿 和 乙 醚 , 的 需 要量 将 不 断增 长 此 法 主 要原 料 是尿 素 要 原 材 料 的消耗 , 纯 态 无水 麟 系 无 色 吸 湿 还 原性 更强 , 目前 我 国 制 备 水 合脐 大都 采 用 尿 素法 、 强 烈发烟 且易 氯 气和 烧 碱 , 。 降低 主 对于 降 , 提高 水 合 脐 收 率 , 由 于 脐 有 二 个 亲 核 的 氮 和 四 个 可 供 置换 可 合成 许 多 衍 生 物 它 能 与 氧 硫 + , 。 、 、 低 水合脐 的生 产 成 本 , 提 高 经 济效 益 。 发展 磷 。 我 国 精细 化 工 产 品 具 有 重 要意 义 在 过 量 氢 氨结 合 成 另一杂 环 至 个 原 子 杂 环 可 将 一杂 环 变 成 氧化 纳存 在下 当 , , 用 次 氯 酸 钠 在 适 当条 件 下 使 。 也 能使 单 杂 环 衍 生 成 多 环 结 构 , , 尿 素氧化 即 可 制 得水合阱 但 如条 件 控制 不 。 阱 , 主 要 用 于 制 造 火 箭 燃 料 偏 二 甲基 麟 高 将使 消耗 定 额增 加 , , 收 率 降低 , 为使 次 、 氯酸 阱 等 其 它 用 途甚 多 , 。 , 例如 用于 石 油 工 氯 酸钠 的 有 效氯 得到充 分 利用 消 耗尽 可 能 降 低 温 度 及 添 加剂 等 方 面 作 些 评 述 一 、 同 时使 尿 素 反应 。 业 作抗 氧剂 医 药工 业 作 原 料 , 如 合成 异 烟 , 本文 试 就 物料 配 比 阱 、 吠喃 等药 物 由阱 衍 生 为 氨 基 毗 咤 。 进 , 、 而 合 成 具 有抗癌 退 热 或 消 炎 作 用 的 药物 它 也可 用以 制造 塑料 在 医 学 上使 用 广 泛 反 应机理 与添 加剂 , 橡胶 工 业 的 发 泡 剂 异丁睛 等 。 如 发泡 剂 , 、 偶氮 二 尿 素 法 制 麟不 论 是 锅 式 还 是 管 式 质 均 系 霍 失 曼 酞胺 降 低 反 应 。 其实 , 腆 的 衍 生 物 在 农 业 上 应 用 的 已达 用作 植 物 生 长 调 节 。 反 应 历 程为 , 数百 种 , 在 马 来 酞麟 尿 素分 子 中氮 原 子 的 一 个 氢 原 子 被 氯取 代 剂 , 也 可 合 成 为 高效 除草 剂 , 此 外还 可 用 以 指 示 剂 以及 制 : 在碱 的 影 响 下 失去 一 个 分 子