含有HCFO-1233zd(E)的溶液在吸收器中制热的方法技术

本发明专利技术公开一种含有HCFO‑1233zd(E)的溶液在吸收器中制热的方法，其包括在吸收器中吸收含有HCFO‑1233zd(E)的蒸气，并放出吸收热。本发明专利技术采用吸收器和解吸器取代传统蒸气压缩制冷系统中的冷凝器和蒸发器，同时优选含有HCFO‑1233zd(E)的溶液在吸收器和解吸器中发生变温放热和变温吸热，以实现系统与传热介质的传热温差的较好匹配；同时，由于吸收剂的存在，吸收压力或解吸压力分别要远低于同样温度时的冷凝压力或蒸发压力，从而降低了对设备的承压要求。

【技术实现步骤摘要】
含有HCFO-1233zd(E)的溶液在吸收器中制热的方法
本专利技术涉及一种含有HCFO-1233zd(E)(反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯)的溶液在吸收器中制热的方法。
技术介绍
自然界蕴藏着大量的低温热能，如地热能，太阳能等，此外，人类的生产过程中也会产生大量的低温热，如石油化工、冶金建材、食品加工等等，低温废热如直接排放会不仅污染环境还会造成能源浪费，与此同时，工业生产过程中对80℃甚至更高温度的热源需求量高，因此，利用余热回收技术从低温热源取热制取高温热量具有重要的环保经济效益，也是我国能源领域的一个新的发展方向。基于蒸气压缩的热泵系统是提高热量品位的一种有效方法。现阶段广泛使用的中高温热泵工质如HFC-134a、HFC-410A等虽然对大气臭氧层没有破坏作用，但具有很高的GWP值，已经被国际社会列入逐步削减使用的行列，也将禁止使用。现有专利中获取高温热量的思路主要有两种，一种是根据制冷剂物性参数和热工性能，筛选得到一些环保性能好且在高温下压力较低的中高温制冷剂，并将其用于蒸气压缩制冷热泵系统，如授权专利号CN200610016352.1的专利技术专利提出一种由二氟甲烷(HFC-32)、二甲醚(DME)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)按一定质量百分比组成的新型高温热泵工质，授权专利号CN201280007242.2的专利技术专利提出使用包含Z-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的工作流体在冷凝器中冷凝产生加热作用，申请号CN201410094258.2的专利技术专利提出选自HFO-1233zd，HFC-245fa及这些组合的第一组合物，并任选HFO-1234ze、HFC-134a及这些组合的第二组合物用于高温热泵；另一种方法是提出新型高温热泵系统装置或流程，如授权专利号CN200910017389.X的专利技术专利提出一种由低压级和高压级加热系统组成的二级加热高温热泵装置，授权专利号CN200710018736.1的专利技术专利提出一种带有涡流管的高温热泵系统，将涡流管高温气体出口与冷凝器制冷剂进口相连，制取高温热水。这些新型高温热泵制冷剂或新型高温热泵系统虽然工作流体或系统流程不同，但都是在冷凝器中冷凝制冷剂蒸气，通过传热介质吸收冷凝热从而获取高温热量，制冷剂在冷凝器和蒸发器中发生的是等温或近似等温的相变过程，与传热介质的传热温差匹配性较差，不可逆损失大，系统的性能系数也会因此而降低。此外，制热温度较高时，对应的冷凝压力高，对换热设备的承压要求高，设备制造成本高。本专利技术提出采用一种含有HCFO-1233zd(E)的溶液在吸收器中制热的方法，HCFO-1233zd(E)是一种GWP值极低的烯烃类化合物，现有专利中多将其作为发泡剂、气溶胶喷雾清洁剂使用，或用于冷却用途，或通过冷凝制热。如授权专利号201180065331.8的专利技术专利提出将包含反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯的二元类共沸混合物作为发泡剂、气溶胶喷雾清洁剂，授权专利号CN201380037633.7的专利技术专利，提出在具有磁轴承的压缩机中对含有R1233zd的制冷剂组合物进行压缩产生制冷；授权专利号CN200980102660.8的专利技术专利提出将反式-氯-3,3,3-三氟丙烯的制冷剂组合物在离心式冷却器系统中用于制冷。本专利技术提出的采用一种含有HCFO-1233zd(E)的溶液在吸收器中制热的方法与制冷剂在冷凝器中冷凝获取热量的原理不同，并且吸收过程是变温放热，与传热介质的传热温差匹配更好，同时吸收压力低于同样温度时的冷凝压力，设备承压能力要求降低。
技术实现思路
为了解决系统与传热介质的传热温差匹配性差以及对换热设备的承压要求高的问题，本专利技术提出了一种含有HCFO-1233zd(E)(反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯)的溶液在吸收器中制热的方法，采用吸收器和解吸器取代传统蒸气压缩制冷系统中的冷凝器和蒸发器，同时优选含有HCFO-1233zd(E)的溶液在吸收器和解吸器中发生变温放热和变温吸热，以实现系统与传热介质的传热温差的较好匹配；同时，由于吸收剂的存在，吸收压力或解吸压力分别要远低于同样温度时的冷凝压力或蒸发压力，从而降低了对设备的承压要求。为实现以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：含有HCFO-1233zd(E)的溶液在吸收器中制热的方法，包括在吸收器中吸收含有HCFO-1233zd(E)的蒸气，并放出吸收热。作为本专利技术的优选方案之一，所述含有HCFO-1233zd(E)的溶液包括HCFO-1233zd(E)和能吸收HCFO-1233zd(E)的吸收剂。作为本专利技术的优选方案之一，所述吸收剂是有机溶剂或离子液体或两者的混合物；其中，有机溶剂是二甲胺、二甲基甲酰胺、二甲醚二甘醇、四甘醇二甲醚中任一种或多种的混合物；离子液体为咪唑类、吡啶类、季铵类、季鏻类、吡咯烷类和哌啶类离子液体中的任一种或多种的混合物。作为本专利技术的优选方案之一，所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、1-丁基-2,3-二甲基咪唑氯盐、1-丁基-2,3-二甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑碘盐中任一种或多种的混合物。作为本专利技术的优选方案之一，使传热介质或制冷剂通过所述吸收器，所述传热介质或制冷剂被吸收过程的吸收热加热，经加热的传热介质或制冷剂再将待加热主体加热。作为本专利技术的优选方案之一，使待加热主体通过所述吸收器，待加热主体被吸收过程的吸收热加热。作为本专利技术的优选方案之一，采用膨胀装置降低所述来自吸收器中含有HCFO-1233zd(E)溶液的压力和温度。作为本专利技术的优选方案之一，在所述膨胀装置出口含有HCFO-1233zd(E)溶液进入解吸器，使传热介质或制冷剂或被冷却主体通过所述解吸器，含有HCFO-1233zd(E)溶液吸收传热介质或制冷剂或被冷却主体的热量，解吸出含有HCFO-1233zd(E)蒸气，所述传热介质或制冷剂或被冷却主体提供解吸过程热量被冷却。作为本专利技术的优选方案之一，所述解吸器出口设置气液分离器，气液分离器流出的液体由溶液泵送入吸收器，气液分离器流出的蒸气由压缩机压缩，从压缩机出来的高压高温含有HCFO-1233zd(E)蒸气进入所述吸收器被吸收剂吸收。作为本专利技术的优选方案之一，所述压缩机包括离心式、螺杆式、涡旋式、往复式、轴流式压缩机中的任一种。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果为：(1)采用含有HCFO-1233zd(E)的溶液作为吸收器内工作流体，HCFO-1233zd(E)无毒，不可燃，臭氧消耗潜能ODP值接近零，温室效应潜能GWP值约为1，大气平均寿命仅约为26天，环境性能优异，并且性能稳定，安全性能好。与现有的各种低GWP物质如HFO-1336mzz(Z)相比，HCFO-1233zd(E)的液体密度低，气体密度大，潜热大。液体密度越小，充注量越小；潜热、气体密度越大，吸/排气管路的质量流量、流速就越小，沿程和局部压降也越本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含有HCFO-1233zd(E)的溶液在吸收器中制热的方法，其特征在于，在吸收器中吸收含有HCFO-1233zd(E)的蒸气，并放出吸收热。/n

【技术特征摘要】
1.含有HCFO-1233zd(E)的溶液在吸收器中制热的方法，其特征在于，在吸收器中吸收含有HCFO-1233zd(E)的蒸气，并放出吸收热。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有HCFO-1233zd(E)的溶液包括HCFO-1233zd(E)和能吸收HCFO-1233zd(E)的吸收剂。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述吸收剂是有机溶剂或离子液体或两者的混合物。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，有机溶剂是二甲胺、二甲基甲酰胺、二甲醚二甘醇、四甘醇二甲醚中任一种或多种的混合物；离子液体为咪唑类、吡啶类、季铵类、季鏻类、吡咯烷类和哌啶类离子液体中的任一种或多种的混合物。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使传热介质或制冷剂通过所述吸收器，所述传热介质或制冷剂被吸收过程的吸收热加热，经加热的传热介质或制冷剂再将待加热主体加热。


6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使待加热主体...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣永梅，陈光明，高能，吴勇平，
申请(专利权)人：浙大宁波理工学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33