本发明专利技术涉及包含制冷剂和至少一种离子化合物和／或非离子吸收剂的组合物，并且还涉及能够采用此类组合物作为制冷剂对来实施吸收循环的装置。本发明专利技术还提供了采用吸收循环来冷却的方法和设备，所述吸收循环包含制冷剂和至少一种离子化合物和／或非离子吸收剂作为吸收剂。本发明专利技术还提供了采用吸收循环来加热的方法和设备，所述吸收循环包含制冷剂和至少一种离子化合物和／或非离子吸收剂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及采用制冷剂对的吸收式冷却或加热体系，所述制冷剂对包括至少一种制冷剂和至少一种吸收剂，其中所述吸收剂在一个特定实施方案中可为至少一种离子化合物和/或至少一种非离子吸收剂。
技术介绍
吸收式冷却和加热循环是具有100多年历史的技术，并且由例如Haaf等人在 “Refrigeration Technology，， (Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第 6 版，Wiley-VCH Verlag GmbH, ffeinheim, Germany，第 31 卷第洸9_312 页)中的描述而知名。基本的冷却循环采用低温液体制冷剂，其从水、空气或任何待冷介质中吸热，并且转变成蒸汽相(在蒸发器部分)。接着用发生器将制冷剂蒸汽压缩至更高的压力，通过将热释放到外界环境再转变回液体(在冷凝器部分)，然后膨胀成液体和蒸汽的低压混合物(在膨胀器部分)，所述混合物回到蒸发器部分，并且重复循环。吸收体系采用热将制冷剂蒸汽压缩至更高的压力。虽然当前大部分住宅和小型商业空调和制冷应用中使用蒸汽压缩循环，但是在某些应用中仍使用采用熟知的H2CVLiBr和ΝΗ3/Η20制冷剂对的制冷剂-吸收剂体系，尤其是在工业操作或大型水冷却器体系领域中。近年来，使用ΝΗ3/Η20体系回收余热得到越来越多的关注(Erickson 等人，Heat-Activated Dual-function Absorption Cycle, ASHRAE Trans.，2004，110)。使用LiBr作为吸收剂或使用NH3作为制冷剂的固有缺点包括LiBr的腐蚀性以及NH3的毒性和易燃性。虽然美国专利申请No. 2006/0197053和2007/0144186(将每一篇所述文献全文以引用方式并入作为本文的一部分以用于各种目的)公开了其中采用包括至少一种制冷剂和至少一种离子化合物的制冷剂对的吸收式循环，但是仍需要采用所选的制冷剂与离子化合物和非离子吸收剂对的体系来进行吸收式循环。
技术实现思路
本专利技术通过操作或运转适于根据循环重复期间释放和吸收的热实现加热或冷却的体系或其它装置或设备，在某种程度上提供了吸收式制冷循环的效力或性能。因此，本专利技术的一个实施方案提供了组合物，所述组合物包含(a)制冷剂，所述制冷剂选自下列中的任何一种或多种成员水、卤代烃、二氧化碳(CO2)、氨(NH3)、和非卤代烃；和(b)至少一种吸收制冷剂的离子化合物和/或非离子吸收剂。这些组合物在吸收式加热或冷却循环中以及在实施此类循环的体系中用作制冷剂对。本专利技术的另一个实施方案提供了用于温度调节的设备，所述设备包括(a)形成制冷剂与吸收剂混合物的吸收器；(b)接纳来自吸收器的混合物并且将所述混合物加热以使制冷剂以蒸汽形式与吸收剂分离并且提高制冷剂蒸汽压力的发生器；(c)接纳来自发生器的制冷剂蒸汽并且在压力下将所述蒸汽冷凝成液体的冷凝器；(d)离开冷凝器的液体制冷剂通过其降低液体压力以形成液体和蒸汽制冷剂混合物的减压装置；(e)接纳通过减压装置的液体和蒸汽制冷剂混合物以将剩余液体蒸发形成制冷剂蒸汽的蒸发器；和(f)将离开蒸发器的制冷剂蒸汽送回到吸收器中的导管。此类设备通过将冷凝器邻近待加热物体、介质或空间设置而可用于加热，或者所述设备通过将蒸发器邻近待冷却物体、介质或空间设置而可用于冷却。在另一个实施方案中，本专利技术提供了用于调节物体、介质或空间的温度的方法，所述方法为(a)用吸收剂吸收制冷剂蒸汽以形成混合物；(b)加热所述混合物以使制冷剂以蒸汽形式与吸收剂分离，并且提高制冷剂蒸汽的压力；(C)在压力下将所述制冷剂蒸汽冷凝成液体；(d)降低液体制冷剂的压力，并且将制冷剂蒸发形成制冷剂蒸汽；以及(e)重复步骤(a)，从而用所述吸收剂再次吸收所述制冷剂蒸汽。在该方法实施方案中，通过所述方法实施的温度调节可以为升温，为了该目的，将制冷剂蒸汽在待加热物体、介质或空间附近冷凝成液体；或者通过所述方法实施的温度调节可以为降温，为了该目的，将液体制冷剂在待冷却物体、介质或空间附近蒸发。在任何上述实施方案中，制冷剂可选自下列一种或多种成员水、卤代烃、二氧化碳(CO2)、氨(NH3)、和非卤代烃，和/或吸收剂可为一种或多种离子化合物和/或非离子吸收剂。在另一个可供选择的实施方案中，制冷剂和吸收剂的制冷剂对组合物还可包含一种或多种添加剂，所述添加剂选自聚乙二醇、聚丙二醇、沸石、平均直径小于约IOOnm的纳米颗粒、5-或6-碳环糖、2-5碳脂族二醇、以及它们的混合物。附图简述附图说明图1是简单吸收式制冷循环的示意图。专利技术详述在本专利申请的主题描述中，对于多次用于说明书中某些术语提供了下列定义结构“烷烃”是指具有通式CnH2n+2的可为直链、支链或环状化合物的饱和烃。环状化合物需要最少三个碳。“烯烃”是指包含一个或多个C = C双键并且可为直链、支链或环状化合物的不饱和烃。烯烃需要最少两个碳。环状化合物需要最少三个碳。“芳烃”是指苯以及化学行为类似苯的化合物。两种或更多种制冷剂的“共沸”或“恒沸”混合物是混合物，其中在冷却或加热循环中接触的温度和压力下，蒸汽相和液相的组成基本上相同。在恒沸混合物定义中，包括“近共沸”混合物，如美国专利No. 5，709，092中所述，其即使在蒸发损失后仍保持基本上恒定的蒸汽压，从而表现出恒定的沸腾行为。“氟化离子化合物”或“氟化非离子吸收剂”定义为在其阳离子或阴离子上或在其结构中具有至少一个氟的离子化合物或非离子吸收剂。“氟化阳离子”或“氟化阴离子”分别为包含至少一个氟的阳离子或阴离子。“卤代烃”为氢氟烃、氢氯氟烃、氯氟烃、氟烃、或它们的混合物。“杂芳基”是指具有杂原子的烷基。“杂原子”是烷基、烯基、环状或芳族化合物的结构中不同于碳的原子。“非卤代烃”为选自C1至C4直链、支链或环状烷烃以及C1至C4直链、支链或环状烯烃、或它们混合物的烃。“制冷剂”为可用作热能传递载体的流体物质。当制冷剂从液相变为蒸汽相(蒸发)时，它移除环境中的热量；并且当制冷剂从蒸汽相变为液相(冷凝)时，它将热量释放到环境中。虽然术语制冷剂可表示仅用于冷却的物质，但是本文中该术语按其用于加热或冷却目的的体系或设备中适用的热能传递载体或物质的一般含义使用。术语“制冷剂对”、“制冷剂/吸收剂对”、“制冷剂/离子化合物”和“制冷剂/非离子吸收剂”互换使用，并且是指适用于实施吸收循环的体系中的混合物，所述吸收循环需要同时存在制冷剂和吸收剂，其中所述吸收剂吸收所述制冷剂。如本文别处所述，体系中的吸收剂可为离子化合物或非离子吸收剂。“制冷剂对组合物”是包括制冷剂对、制冷剂/吸收剂对、制冷剂/离子化合物或制冷剂/非离子吸收剂的组合物。“真空”是指实际用于吸收循环中的小于约1巴但大于约10_4巴的压力。吸收循环本专利技术的一个方面涉及采用制冷剂对的吸收式冷却和加热体系，所述制冷剂对包含至少一种制冷剂和至少一种吸收剂。在本文提供的制冷剂对组合物的各实施方案中，所述制冷剂可为水，并且所述吸收剂可为一种或多种离子化合物和/或一种或多种非离子吸收剂。本专利技术的其它方面提供了在吸收式冷却或加热体系中采用制冷剂/吸收剂对来调节温度(冷却或加热)的方法。吸收循环和其中运转它们的体本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．包含制冷剂和至少一种离子化合物吸收剂的组合物，其中离子化合物包含阴离子和阳离子，并且所述阳离子选自锂、钠、钾、铯、胆碱、胆碱、胍异喹啉喹啉和锍中的任何一种或多种成员。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·富，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US
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