纳米碳/膨胀石墨‑氯化盐复合吸附材料的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种复合吸附材料在吸附制冷系统、冷电联产或或冷热电三联产系统中的应用，该复合吸附材料包括氯化盐60份～70份；膨胀石墨30份～40份；纳米碳颗粒1份～6份，具体应用方法：将复合吸附材料填充入吸附床，复合吸附材料在吸附床上的密度为300 Kg/m

Application of expanded graphite / carbon nano chloride composite adsorbent

The invention discloses a composite adsorbent in adsorption refrigeration system, cold cogeneration or cold thermoelectric cogeneration system in three, the composite adsorption material including chloride salt 60 ~ 70; expanded graphite 30 ~ 40; carbon nanoparticles of 1 ~ 6, the specific application methods: composite the adsorption material is filled into the adsorption bed, composite adsorbent in adsorption bed density is 300 Kg/m

【技术实现步骤摘要】
纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料的应用
本专利技术属于吸附式制冷领域，具体涉及一种纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料在吸附制冷系统以及基于吸附制冷的冷电联产系统或冷热电三联产系统中的应用。
技术介绍
氨吸附式制冷技术作为一种低品位热能驱动的绿色制冷技术，具有广阔的应用空间，例如太阳能空调或热泵、工业废热利用、渔船制冰等。氯化盐-氨是常用的吸附工质对，通过氯化盐对氨的吸附与解吸附过程中热量的传递，进行制冷。目前主要通过吸附制冷系统的改进以及新型吸附剂材料的研制，以促进吸附制冷技术的发展。目前的研究一般是将氯化盐与石墨、活性炭等混合形成复合吸附剂，如专利2004100667810公开了一种氯化钙-膨胀石墨混合吸附剂，其主要通过增加吸附剂的导热性能来提高制冷效率，但其对氨的吸附速率和解吸附速率的影响并未提及。本专利技术通过研究发现，纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料可明显提高对氨的吸附速率和解吸附速率，因此将此吸附材料应用在采用氯化盐-氨工质对的吸附制冷系统以及基于吸附制冷的冷电联产系统或冷热电三联产系统中，可提高制冷效率以及整体系统性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料在吸附制冷系统、冷电联产系统或冷热电三联产系统中的应用。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料在吸附制冷系统、冷电联产系统或冷热电三联产系统中的应用，所述纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料，按重量份计，包括氯化盐60份～70份；膨胀石墨30份～40份；纳米碳颗粒1份～6份，其特征在于，具体应用方法如下：将纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料烘干除水后填充入吸附床，所述纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料在吸附床上的体积密度为300Kg/m3-600Kg/m3，吸附床与贮存有液态氨的冷凝/蒸发端通过管道和气阀相连，整体处于密闭状态，调节吸附床温度和冷凝/蒸发端的温度对氨进行吸附和解吸附，吸附和解吸附的时间各为1-2小时。所述纳米碳颗粒为碳包镍纳米颗粒、碳包铝纳米颗粒、碳包铁纳米颗粒或碳包钴纳米颗粒中的一种或几种，优选碳包镍纳米颗粒或碳包铝纳米颗粒。所述氯化盐为氯化钙、氯化锶、氯化锰、氯化镁、氯化钡及其他金属氯化物中的一种或几种，优选氯化锶。本专利技术本专利技术上述的纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料，可通过如下方法制备得到：将纳米碳颗粒溶于乙醇，超声处理10-30分钟，然后加入膨胀石墨，继续超声处理10-30分钟，再加入氯化盐，再超声处理10-30分钟，得到混合悬浮液，将混合悬浮液加热并同时搅拌，使乙醇快速挥发，得到粘稠状物体，干燥，即得。所述吸附制冷系统为采用氯化盐-氨工质对的吸附制冷系统。吸附与解吸附需要一定的传质条件，即氨分子在吸附材料的进出通道，若吸附材料的体积密度过高，则可能会阻碍氨的进出，造成吸附和解吸附速率下降，若吸附材料的体积密度过低，由于吸附材料中氯化物的量太少则可能造成吸附量过低，从而影响吸附效果。优选的，所述纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料在吸附床上的体积密度为400Kg/m3-500Kg/m3。当吸附时，所述吸附床的温度为10-40℃，所述冷凝/蒸发端的温度为-30-30℃,优选的，所述吸附床的温度为15-30℃，所述冷凝/蒸发端的温度为10-20℃。当解吸附时，所述吸附床的温度为100-300℃，所述冷凝/蒸发端的温度为-30-30℃,优选的，所述吸附床的温度为110-160℃，所述冷凝/蒸发端的温度为-20-0℃。当解吸附时，通常吸附床温度较低时，其解吸速率较慢，本专利技术的纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料能使原来由于吸附床温度不高而造成解吸速率较慢的情况得到明显改善。相同质量条件下，所述纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料的粒径过大则不易形成传热网络，粒径过小则容易阻塞传质通道，因此，本专利技术所述纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料的粒径为50nm-200nm。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：经研究发现，与目前的氯化盐-膨胀石墨吸附剂相比，纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料对氨的吸附速率和解吸附速率具有较明显提高，本专利技术将纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料应用在采用氯化盐-氨工质对的吸附制冷系统以及基于吸附制冷的冷电联产系统或冷热电三联产系统中，可提高其吸附制冷效率，在吸附制冷领域具有显著地应用价值。具体实施方式下面给出实施例以对本专利技术进行具体的描述，但不限于此。实施例1：将碳包镍纳米颗粒1.5份溶于乙醇，超声处理25分钟，然后加入膨胀石墨33份，继续超声处理25分钟，再加入氯化锶65.5份，再超声处理20分钟，得到混合悬浮液，将混合悬浮液放入75℃水浴中加热并同时搅拌，使乙醇快速挥发，得到粘稠状物体，干燥，即得粒径为50nm-200nm的碳包镍纳米颗粒/膨胀石墨-氯化锶复合吸附材料。将碳包镍纳米颗粒/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料烘干除水后填充入吸附床，碳包镍纳米颗粒/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料在吸附床上的密度为450Kg/m3，吸附床与贮存有液态氨的冷凝/蒸发端通过管道和气阀相连，整体处于密闭状态。当调节吸附床温度为20℃，冷凝/蒸发端的温度为20℃，对氨进行吸附，吸附时间为80min，测试其吸附速率比相同条件下膨胀石墨-氯化锶对氨的吸附速率平均约提高了15%；当调节吸附床温度为20℃，冷凝/蒸发端温度为-20℃，对氨进行吸附，吸附时间为100min，测试其吸附速率比相同条件下膨胀石墨-氯化锶对氨的吸附速率平均约提高了12%。实施例2：当调节吸附床温度为110℃，冷凝/蒸发端温度为-20℃时，对氨进行解吸附，解吸附时间为80min，其余同实施例1，测试其解吸附速率比相同条件下膨胀石墨-氯化锶对氨的解吸附速率平均约提高了30%。当调节吸附床温度为170℃，冷凝/蒸发端温度为-20℃时，对氨进行解吸附，解吸附时间为60min，其余同实施例1，测试其解吸附速率比相同条件下膨胀石墨-氯化锶对氨的解吸附速率平均约提高了3%。实施例3：将碳包铝纳米颗粒1.5份溶于乙醇，超声处理25分钟，然后加入膨胀石墨33份，继续超声处理25分钟，再加入氯化锶65.5份，再超声处理20分钟，得到混合悬浮液，将混合悬浮液放入75℃水浴中加热并同时搅拌，使乙醇快速挥发，得到粘稠状物体，干燥，即得粒径为50nm-200nm的碳包铝纳米颗粒/膨胀石墨-氯化锶复合吸附材料。将碳包铝纳米颗粒/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料烘干除水后填充入吸附床，碳包铝纳米颗粒/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料在吸附床上的密度为500Kg/m3，吸附床与贮存有液态氨的冷凝/蒸发端通过管道和气阀相连，整体处于密闭状态。当调节吸附床温度为20℃，冷凝/蒸发端的温度为10℃，对氨进行吸附，吸附时间为80min，测试其吸附速率比相同条件下膨胀石墨-氯化锶对氨的吸附速率平均约提高了12%。当调节吸附床温度为20℃，冷凝/蒸发端温度为-10℃，对氨进行吸附，吸附时间为100min，测试其吸附速率比相同条件下膨胀石墨-氯化锶对氨的吸附速率平均约提高了9%。实施例4：当调节吸附床温度为140℃，冷凝/蒸发端温度为-20℃时，对氨进行解吸附，解吸附时间为80min，其余同实施例3，测试其解吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米碳/膨胀石墨‑氯化盐复合吸附材料在吸附制冷系统、冷电联产系统或冷热电三联产系统中的应用，所述纳米碳/膨胀石墨‑氯化盐复合吸附材料，按重量份计，包括氯化盐60份～70份；膨胀石墨30份～40份；纳米碳颗粒 1份～6份，其特征在于，具体应用方法如下：将纳米碳/膨胀石墨‑氯化盐复合吸附材料烘干除水后填充入吸附床，所述纳米碳/膨胀石墨‑氯化盐复合吸附材料在吸附床上的密度为300 Kg/m

【技术特征摘要】
1.一种纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料在吸附制冷系统、冷电联产系统或冷热电三联产系统中的应用，所述纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料，按重量份计，包括氯化盐60份～70份；膨胀石墨30份～40份；纳米碳颗粒1份～6份，其特征在于，具体应用方法如下：将纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料烘干除水后填充入吸附床，所述纳米碳/膨胀石墨-氯化盐复合吸附材料在吸附床上的密度为300Kg/m3-600Kg/m3，吸附床与贮存有液态氨的冷凝/蒸发端通过管道和气阀相连，整体处于密闭状态，调节吸附床温度和冷凝/蒸发端的温度对氨进行吸附和解吸附，吸附和解吸附的时间各为1-2小时。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述纳米碳颗粒为碳包镍纳米颗粒、碳包铝纳米颗粒、碳包铁纳米颗粒或碳包钴纳米颗粒中的一种或几种，优选碳包镍纳米颗粒或碳包铝纳米颗粒。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述氯化盐为氯化钙、氯化锶、...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴起白，张海燕，余小芬，王耀东，钱艳楠，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44