【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源技术利用领域，尤其涉及一种用于热源温度在60℃至130℃之间的吸收式热循环系统的工作物质对。
技术介绍
吸收式热循环系统包括吸收式热泵、吸收式制冷机和吸收式热转换器等，是一种利用低品位热源，实现将热量从低温热源向高温热源泵送的循环系统。它主要是利用天然气、太阳能、地热能、工业余热和废热等作为驱动力，只需要耗费很少量的电能而达到制冷或制热的目的，是回收利用低温位热能的有效装置，具有节约能源、保护环境的双重作用。目前，这种技术仍然没有得到最广泛的应用，主要的原因是未能找到安全、高效、合理的工作物质对。目前主要使用的系统有溴化锂/水系统和氨/水系统，但这两种体系具有严重的缺陷。溴化锂/水系统在低温时溴化锂可能析出，堵塞管道、阀门等，容易导致设备的损坏、效率的下降，这样溴化锂的浓度只能保持在一定范围内，脱气范围减少，同时溴化锂水溶液对系统的腐蚀性较强；氨/水系统由于吸收物水的蒸汽压较高，必须进行工作物和吸收物的分离，从而导致总效率降低，同时氨有毒，氨水对设备具有一定的腐蚀性。迄今为止研究的工作物质对有如下几个方面的缺点：1）工作物在吸收物中溶解度过低；2）吸收物蒸汽压过高，易挥发；3）在研究的整个温度范围内，吸收物粘度过大或是出现结晶等问题，影响系统的循环；4）对设备存在腐蚀。一些高沸点、低饱和蒸汽压、低粘度的有机液体作为吸收式热循环系统的吸收物时，其对设备一般无腐蚀，但吸收式热循环系统运行温度较高时有机液体仍然会出现工作物和吸收物分离的问题。离子液体具有独特的物理化学性质：几乎没有蒸气压 (因...
【技术保护点】
用于热源温度在60℃至130℃之间的吸收式热循环系统的工作物质对，其特征在于，所述工作物质对由工作物和吸收物组成，所述工作物选自氟代烷烃、氟代烯烃、氟代醚、非取代烷烃、或烯烃中的一种或两种以上的混合物；所述吸收物为由质量百分比为1%？50%的离子液体和50%？99%有机液体所组成的混合液体，所述工作物和吸收物在20至80℃的温度下混溶。
【技术特征摘要】
1.用于热源温度在60℃至130℃之间的吸收式热循环系统的工作物质对，其特征在于，所述工作物质对由工作物和吸收物组成，所述工作物选自氟代烷烃、氟代烯烃、氟代醚、非取代烷烃、或烯烃中的一种或两种以上的混合物；所述吸收物为由质量百分比为1%-50%的离子液体和50%-99%有机液体所组成的混合液体，所述工作物和吸收物在20至80℃的温度下混溶。
2.如权利要求1所述的工作物质对，其特征在于，所述氟代烷烃为一氟甲烷、二氟甲烷、三氟甲烷、四氟甲烷、一氟乙烷、1,1-二氟乙烷、1,1,1-三氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷、1,1,2,2-四氟乙烷、五氟乙烷、或全氟乙烷；所述氟代烯烃为一氟乙烯、1,1-二氟乙烯、1,2-二氟乙烯、三氟乙烯、四氟乙烯、一氟丙烯、1,3-二氟丙烯、1,1-二氟丙烯、3,3-二氟丙烯、1,1,3-三氟丙烯、1,2,3-三氟丙烯、1,3,3-三氟丙烯、1,1,2-三氟丙烯、2,3,3-三氟丙烯、3,3,3-三氟丙烯、1,2,3,3-四氟丙烯、1,1,3,3-四氟丙烯、1,1,2,3-四氟丙烯、1,3,3,3-四氟丙烯、2,3,3,3-四氟丙烯、1,1,2,3,3-五氟丙烯,1,1,3,3,3-五氟丙烯,1,2,3,3,3-五氟丙烯、或六氟丙烯；所述氟代醚为一氟-甲氧基甲烷、1,1-二氟甲醚、1,2-二氟甲醚、1,1,1-三氟甲醚、1,1,2-三氟甲醚、1,1,3,3-四氟甲醚、1,1,1,3-四氟甲醚、1,1,1,3,3-五氟甲醚、六氟甲醚、一氟-乙氧基甲烷、1-氟-1-甲氧基乙烷、1-氟-2-甲氧基乙烷、二氟甲氧基乙烷、2,2-二氟乙基甲基醚、2,2,2-三氟乙基甲基醚、三氟甲氧基乙烷、五氟乙氧基甲烷、三氟甲基-三氟甲氧基甲烷、或全氟甲乙醚；所述非取代烷烃为甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、或异丁烷；所述烯烃为乙烯、丙烯、异丁烯、或正丁烯。
3.如权利要求1任一项所述的工作物质对，其特征在于，所述吸收物满足以下条件，其中25℃，一个标准大气压下的饱和蒸汽压≤100Pa；20℃，一个标准大气压下的粘度≤300mPa·s；在一个标准大气压下及20℃至150℃的温度范围内均为液态。
4.如权利要求1至3任一项所述的工作物质对，其特征在于，所述离子液体为满足如下通式 、或的盐：
[C]n+[A]n- （）
[C1]+[C2]+[A]2- （a）
[C1]+[C2]+[C3]+[A]3- （b）
[C1]+[C2]+[C3]+[C4]+[A]4- （c）
[C1]+[C2]+[C3]+[M1]+[A]4- （a）
[C1]+[C2]+[M1]+[M2]+[A]4- （b）
[C1]+[M1]+[M2]+[M3]+[A]4- （c）
[C1]+[C2]+[M1]+[A]3- （d）
[C1]+[M1]+[M2]+[A]3- （e）
[C1]+[M1]+[A]2- （f）
[C1]+[C2]+[M4]2+[A]4- （g）
[C1]+[M1]+[M4]2+[A]4- （h）
[C1]+[M4]2+[A]3- （i）
[C1]+[M5]3+[A]4- （j）
其中[C] +、[C1]+、[C2]+、[C3]+或[C4]+为季铵盐阳离子、季鏻盐阳离子、咪唑阳离子、吡啶阳离子、吡咯烷阳离子、吗啉阳离子、或哌啶阳离子；[A]n-为一价至四价的阴离子，[M1]+、[M2]+、[M3]+为一价金属阳离子，[M4]2+为二价金属阳离子，[M5]3+为三价金属阳离子，n为1、2、3或4。
5.如权利要求4所述的工作物质对，其特征在于，所述离子液体的阳离子[C]+、[C1]+、[C2]+、[C3]+、或[C4]+为以下结构以及包含这些结构的低聚物：
季铵盐阳离子：
（1）；
季鏻盐阳离子：
（2）；
咪唑阳离子为
（3）；
吡啶阳离子：
（4）；
吡咯烷阳离子：
（5）；
吗啉类阳离子：
（6）；
哌啶阳离子：
（7）；
结构通式（1）至（7）中的基团R为C1-C25直链、支链、或环状的饱和烃及不饱和烃基团，并且可以是由杂原子或官能团插入或取代的烃类基团，其中所述杂原子为原则上能够插入或取代的全部原子；官能团为可以连接到碳原子或杂原子上的全部官能团；
除了与R同时直接连接在同一个N或P原子上的R1至R3不能为氢以外，R1至R7可以分别独立地为氢、C1-C25直链、支链、或环状的饱和烃及不饱和烃基团，并且可以是由杂原子或官能团插入或取代的烃类基团，其中所述杂原子为原则上能够插入或取代的全部原子；官能团为可以连接到碳原子或杂原子上的全部官能团。
6.如权利要求4或5所述的工作物质对，其特征在于：
所述季铵盐阳离子为四甲基铵、丁基三甲基铵、苄基三甲基铵、三甲基羟乙基铵、十二烷基三甲基铵、十六烷基三甲基铵、十八烷基三甲基铵、三乙基铵、苄基三乙基铵、四乙基铵、四丙基铵、四丁基铵、四辛基铵、三辛基甲基铵、或四甲基胍鎓；
所述季鏻盐阳离子为三丁基甲基鏻、三丁基乙基鏻、四丁基鏻、三丁基己基鏻、三丁基辛基鏻、三丁基癸基鏻、三丁基十二烷基鏻、三丁基十四烷基鏻、三丁基十八烷基鏻、或四苯基鏻；
所述咪唑阳离子为1-甲基咪唑鎓、1-乙基咪唑鎓、1-丁基咪唑盐、1-辛基咪唑鎓、1-十二烷基咪唑鎓、1-十四烷基咪唑鎓、1-十六烷基咪唑鎓、1,3-二甲基咪唑鎓、1-乙基-3甲基咪唑鎓、1-丙基-3甲基咪唑 鎓、1-丁基-3-甲基咪唑鎓、1-戊基-3-甲基咪唑鎓、1-己基-3-甲基咪唑鎓、1-庚基-3-甲基咪唑鎓、1-辛基-3-甲基咪唑鎓、1-癸基-3-甲基咪唑鎓、1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓、...
【专利技术属性】
技术研发人员：程寒松，韩超群，郑敏，张大鹏，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：
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