沸石太阳能冰箱的发展前景

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1、 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 黄黄 昆华华 浙浙 江 省 化化 工 研 究究所 ! 。 随随 着 人 民民生 活活 水 平 的的 提 高 , 民民 用 电 冰冰箱 , , 沸沸 石 被封 装 在在 集 能 器器 内 , , 如如 同 太 阳阳 能热热 的的 需 求量 增 长长 非 常迅 速 以以 台 日耗 电 ! , , 年年产 以以 百 万 台台计 即即达百万万 酥 水水 器一一样 它它 对 着太 阳 。 白白天 运运 转如如图 ! 右 度度 计算算 , 需需 同步步 , 增增 加

2、发发 电 厂 否否 则 必 将将 形 成 民民用 与与 工 业 争争 电 的的趋 向向 位位能 源源 。 目目 前 我 国国工 业业 正 在 飞飞 跃 发 展展 高高品 缺缺 的状状 况 将 会会 持 续 下下去 , 电电力 的的需求 量急剧剧 上升升 。 , 能能源 紧紧 因因此 , 开开 发 多途 径 。 , 的的 能 源 资资 源是是 一 个 重重 要 的 研研 究 课 题题 沸 石矿 是我省省 的三三大 矿矿产之 二 品品位好 储储 量大大 极 待进 一步开开 发应应 用 , 。 , 本本 文 将论 述 , 以以 太 阳 能能 为 动力 天天 然 沸石 为 吸吸 附 剂 开开发 一一,

3、 吸吸 收 式太 阳 能能家用 冰 箱箱 的 可 能能 性 及 其其技术 途 径径 。 . , , 88 99 世世 界 各 国国 对 沸 石石 太 阳 能能冰 箱箱给 予予 极大大 的 关注 , 发发 表 了 不不 少 有 关关 理 论探 讨 及及 应 用 研研 究 , 的的 文 章 美美 国? , # ? % & ? 公 司 从从事 开开 发研研 。 究究 已 达 十十 年 目前 已 进进 入 商 品品化 的的 最 后 阶阶 段 ( 据 称 太 阳 能 的 致 冷 器 的效 率 为 ! ) ” , 比比 , 图图! 太太 阳 能致 冷 原原理 图图 ? 一太 阳 能能 集 能板 一 冷冷

4、凝 器 + 一 贮 液液槽 ; 一 蒸发 ( 器器 一 制 冰冰 块 的 水水 箱 , 一一 冷 藏 空空 间 了 一一 保 温 材材料 77 1 一天 然 沸沸 石 分 子子 筛 0 一一 三 通 阀阀 ! 一 喷喷液 膨膨 胀 阀 : 嗅嗅 化铿铿 吸 收 式式 致 冷 器器 的效效 率 高 于于太 阳阳 能 辐 射射 为, ? & 五五. / 一一 + 倍倍 对对 时 , 边边 , 装装 沸 石 的的集 能能器 , ! 接接 受太太 阳 光 辐辐 射 , , 把把 夏夏 季 晴天 11 每 平 方方 米 集 能能 面 积 可可 产 生 的的致 冷冷 量 为0 55 , 223 44 光光

5、 能 转 换换 成 热 能能使沸 石 活活 化 一 般般 可加加 热 到 11 , 一 士士 太约约 到 达; 以 后 就就 从 沸 石石 孔 腔 11 ? 1 中中解 吸吸 出水水 蒸汽汽 容器器 内的的水 蒸蒸 汽分分 压 升 高高 器 , 相相 当 于每 平 方方 米 集 能能 器 每 天天 可 制 造造 , 00 ? 6 , 的的冰 效效 果显显 著 。 我我 国对对 沸 石 分分 子 筛 致致 冷 的 , , ( 当当水 蒸蒸 汽 分压 达 到到 以 至 超超 过 与之 相 连连 的 冷 凝凝 研研 究也也 作 了 不不 少 工 作作 的 致 冷冷 效果果 研 究 不不 多 , 但但

6、仍 停停 留 在 合合 成 而而对 于于天然 分子 筛 的的 温 度所决决 定 的 分分 压 值 ; 则 为 ( 1 , / 44 分分子 筛筛应 用用 的理理 论 探 讨讨 涉及及 据 称 筛筛 的为为 低 达达7 11 ) 。 , / 6 由由 沸 石 解解 吸 出 来来 的 水 蒸蒸汽 就就 向 冷 凝凝 , , 。 能能 否有有实 用用意 义义还未 , 器器 流 动 三三 通 阀 00 自动动 切 换 且且 水 蒸 汽汽在 冷冷凝 器器 内液液 化 液 化化 时 放 出出 的热热 被冷冷 却水水 可 供 热热 。 , 天天 然 沸 石石 的 吸 附附热 比比 合成成 分 子 可可 ,

7、因因 而 前 者者热 效效 率 比 后后 者 要 高高 、 水水用 槽槽 。 或或 周 围 空空 气带带 走 = , 冷冷 凝液液 体 流 入入 贮 液 , 夏夏 季 晴 天天 平 板 集集 能 器 内内 温 度 可可 能 被 加加热 与与 集 能 器器 的材材 质 及 加加 工处处 理 有 关关 , 一一 沸沸石 太太 阳能能致冷 原理 一 “ 到到! ? 2 。 致致冷 原原理 在在文 献献 为 了了 问题题 论 述 方方 便 , 中中 已有有详尽 阐述 , 温温 度 越 高高 沸 石 解解 吸 出 来来 的 水 越越多 量量 越大大 。 致致 冷 的藏 现现 只 作 简简单介 绍 如如图

8、 到到 了 晚上 , 内内 装 沸 石石 的集集能 器器 由 于 外外界 气气 温 下 降降 温度度 图图 ! , , 由由 空 气 对对 流 使其 冷 却却 到 环 境境 , 多多 数情情 况 是 一 7 1 1 # ? , 所所 以 沸 石石 矿 不 经经 过特特 。 热热 量 散 发发 到 大 气气 中去去 , 其其 中 的沸 石 由由 , 殊殊 处 理 改改 性 就 难难 于 实 现现商 品品 化 / / 6 经经? # ? % & 44 于于 温 度 降降低 而而 开 始 吸吸 附 低 分分压 的的 水蒸蒸 汽 左边 三三通 阀阀 00 如如 公公 司 开 拓拓 的产产 品在在 冷

9、凝 器器 温 度 ; 1 以以 及 蒸发 器 周周 围 为 , , 一一( 自自动 切切换 , , 。 水水 蒸 汽 的的分 22一 ! 一一; , 压压 值 由蒸 发 器器 的 温 度度 决 定 贮贮 槽 内 储储备 的的液 / / 若若 蒸发发 器周周 围 。 , 即即冷 藏藏 较较 多 的应 用 状状 况 是 集集能 器器 只 能 达达 到 1 , 那那 么 蒸 发发器 内内 水蒸蒸 汽 一一7 1 沸沸石 的的载水 量 只只 有 , + ) 左右右 经经过 分分 压 为 ; 一 ?/ / 66 水水 就 沸腾 汽 化化 沸沸 石 的效 , 大大 量 的 实实验 和和 计算算 得 知 装

10、装 载 大约 ( ? 6 . / 1 厚 , 平平 板 式 集集能 器器 内需需 , 能能 是 不 断断 地 吸 附附 蒸 发 器器 形 成 的的 水蒸蒸 汽 石石 晶 体 孔孔 腔 中形 成 吸吸 附态态 即 液态 水 。 在在沸 , 的的沸 石石 # ? 即即需装填填 ( / 。 沸沸石 在在 “ 才才 能 达 到到 日制制 冰 6 ? 6 供 白白 天 冷 藏藏之 用用 % 吸吸 附水水蒸 汽汽 时产产生 的的 吸 附热 不 断断 地 散 发发 到大大 这这是美 国 ? # ? 选选并 改改 性 , & 。 公公 司 研 制制 并 市 售售 的太太 阳 气气 中去去 的范范 围下下其载水

11、水 量超超 过 1 络络 云 夭 然然沸 石石 的改改 性问问 题 、 能能 、 等等 温 吸 附附线 等等详 见见 该 文 / 66 。 ( ? 11 活活化 , 88 前前 面 已提 及 , 在在( / ( 分分 压 下 最最 大 的饱 和 吸吸 附 量 只只 有 ! 11 / 6 用用 简单单 的酸酸 洗 , 离离子 交交 换等等 方 法 未未 能 达 到到 应 用用氢 氟氟 酸 一一 ! ) 重重 量 当水 汽 分分 压 低 于于 ; 一 ?/ ( 时时 用用 的要要 求 作作 者 经 多多 次 试 验验发 现现 , 其其 吸 附容 量 急急 剧 下 降降 , , 不不 论 天 然然

12、的还还 是 合 成成 , 及及 其 盐 类类 的 水溶 液 处处 理 沸 石石 可 收 到到 特 定 的的效 的的 沸 石 在在 高温温 下 仍 有有 较 强 的的 吸 水 性性 , 在在 活化化 , 果果 , 并并 与沉沉积 法法相洁 合 使使 沸石石 孔腔腔 中 涂 复复 。 温温 度 ! 11 以 下 大大 部 分沸 石 孔孔 腔 不 能能 解 吸 11 , 一一 薄 层 碱碱 土 金 属属 可达达 到满满 意 的效果果 近近 太 阳 能能 冰 箱 的的 实 际 应应用 条条 件 , 为为 了接接 , 能能 解 吸 的的 孔 腔 吸吸 附 力 都都 很 弱 而而 在 低水 汽 分分 压

13、; 一一 ( 孟/ , 小小 的吸吸 附容容 量 就就 必 须 超超 过! + “, 集集 能 器 内内需 要要 装 载 的的沸 石石 量 / 6 11 公 斤 才才 能 日产 几 的的冰 集集 用用 冰 洛 保保 待蒸蒸 发 器 温温 度 恒 定定 调 节 活活 化 温 度度 一 ! ! 以 接 近近 集 能 器器所能 达到 的 , 1 , 能能 器 面 积积 如 此 大大 就失失 去 实 用用 意 义 指指出 , 正正 如 资料 , 温温 度 其 载载 水 量 变变 化 如表 , ! 。 平平 板 式 太太 阳 能 集集 能 器 目目前 可可 能达达 到 11 由由表 ! 可见见 , 随随

14、着 活活 化 温 度度 的升升 高载载 水 , 的的最 高高温 度度 只 有 ! 夏夏 季 晴天 通通 常大大 容容量 增增大 , 即即使 在在较低 的 活活 化 温 度度 下 1 表表! 活活化 温温 度 沸沸石 载载 水童童 变化化 不不 同时时 间 时时 的的 载水水 量 ) 器器 温 度 所所 决定定 的 饱 和和 蒸汽汽 压 汽 压压 由所所 达 到的 温 度度 而定定 / 倍 以 最最 坏 的情 况 来来 估 计 切切) , 低低 , 但但作 为为 民 用 冷冷 芷 保 存存 食 品 及及制冷 饮 料料 除除上 述述外 , 即即扩 展展 到 实 际际 规 摸 后后 裁水水 量 由

15、? ) 降 低低 到 1 其其 致 冷 最最 是 完全 足 够够 的 特点 部部件 88 仍仍比? # ? % , & # ? 公公 司 的 沸沸石 高高 + 沸沸 石 太 阳阳能 冰冰 箱 还 具具 有 下 面面 运运转 无无噪音 倍倍 后后 。 由由此 可可 以 说 用用 熠 云 沸沸 石 经 适适 当 改性 以 不不需 电电力 , ! 加工工 , 制制 造 致 冷冷 量 大 的的太 阳阳 能 冰 箱箱 是 有 可可 能 制制 造 工 艺艺 简单单 冰冰箱 。 个个 别 部 件件 可 套 用用 家 用 电电 冰箱箱 的的 。 设设 备 制 作作 费用用 估 计可 略低 于 家家用 电电 由

16、由 于 增 云云 天 然 沸沸 石 经 改改 性 可达 到 较较 大 的 沸沸 石 太 阳阳 能 冰 箱箱 的致致 冷 卡诺 循 环环 如 图 所所示 。 , 虚虚 线 表 示示 不 同温 度 下下 的 吸 附附等 温温 线 水水焦汽压压 , 载载水 量量 子子 。 , 这这 就 可 相相 应 地 缩缩小 集集 能 器 采采 光 面 积积 认认 , 据据计 算算 # % 平方方 米 的集 能器 即即 可满满 足 家 用用 , 一一 个 普通 的 家家庭 住住 房 只 要要具 备备 一 平 方方 米 , 的的 阳光光 或 屋 面面 即 可 采采 用 意 安安 装 在 屋屋 内 或 阳阳 台上上

17、三三 & 而而 且 冰 箱箱 箱 体可 随 。 、 几几 点 看 法法 完完 全 不 用用 电 的太 阳 能能 冰箱箱 最 适 用用 于 因北 方 阴阴 雨 天 少少 , , 北北方 , 即即使 一一 二 天 阴阴 雨 。 , 仍仍 可 用 冰冰 箱 内 储储 备 的 冰冰块 来来保 证证 冷芷芷 但但在 , 怎怎 户 乙 图图 ? 吸吸 附量量 南南 方 若 遇遇 长 期 阴阴雨 将将 会 影 响响 食 品 的的 冷芷芷 故 在 设设 计 中可 考 虑虑 用 电 加加 热的的 办 法自控控 活 化 集集能 器器 内 沸 石石 , , 致致 冷卡卡诺循环环 图 决决 定 的平 压 以以 达 到

18、 冷冷 芷 的 目目的 , 。 度度所 衡衡蒸汽 ? 由蒸蒸 发 器 温温 度所所 决 定 的的蒸汽 压 88 11 ? 由由冷 凝凝 的 温 在在农 村村 边 远 地地 区 , 可可 利用用沸 石石 太 阳 , 能能 冰箱箱 建造造 小 型 的的 农 户 用用 的 冷 芷芷 库 , 以以 保存存 集集能 器器 内 沸 石石 在 环 境境温 度度 吸饱饱 水 / / 66 + 在在+ 一一 选 。 农农 副 产 品品 免 遭 损损 失 也 是是 极 有 利利 的 而 且且还 可可 # 提供大大 量 的热 水 ( ) 一 ? # + , 。 下下达 吸吸 附 平衡 点 , 夜夜晚 结结 束 白白

19、天 集集能 器器 温升升 后 解 吸吸 沿 实 线线 蒸汽汽 压 升 高高到 冷冷 凝 该该装 置置 在 空调 中使 用 前前 景 广 阔阔 , 特特 尿尿素法 生产水水合月 井述 评 黄黄 大掌掌 温温 州 电化 厂 拼拼 , 又又 名联联 氨 , , 88 分子子 式 为 , ; , 其其水合 。 造造燃 料料 电池池 。 、 塑塑 料 或 玻玻 璃 的镀 金 属属剂 随随 着 精 细细 化 工 的的发 展展 。 , 金金属 物物称 水水 合阱阱 系系 无 色 发发 烟性性 液 体 , 。 有有毒 阱阱 , 抗抗锈 剂剂等 等等 。 , 我我 国阱阱 , 可可 与水水 和 乙 醇醇 混 溶

20、 有有 强 烈 的的还 原原 性 能 性性 油状状 液体体 爆炸炸 的氢氢 , 。 , 而而 不 溶 于于 氯仿仿 和 乙 醚醚 , 的的 需 要量 将 不不 断增增 长 此 法法 主 要原 料 是是尿 素素 要 原 材材 料 的消耗耗 , 纯纯 态 无水 麟 系系 无 色 吸吸 湿 还 原原性 更更强 , 目目前 我我 国 制 备备 水 合脐 大都 采 用用 尿 素法 、 强强 烈发发烟 且且易 氯氯 气和和 烧 碱 , 。 降降低 主主 对对于 降降 , 提提高 水水 合 脐 收收 率 , 由由 于 脐 有有 二 个 亲亲 核 的 氮氮 和 四 个个 可 供 置置换 可可 合成成 许 多

21、衍衍 生 物 它它 能 与 氧氧 硫 + , 。 、 、 低低 水合合脐 的的生 产产 成 本 , 提提 高 经 济济效 益益 。 发发展 磷磷 。 我我 国 精细 化 工工 产 品 具具 有 重 要要意 义义 在 过 量量 氢 氨氨结 合合 成 另一杂杂 环 至至 个 原 子子 杂 环 可可 将 一杂 环 变变 成 氧氧化 纳纳存 在在下 当当 , , 用用 次 氯 酸酸 钠 在 适适 当条条 件 下 使使 。 也也 能使使 单 杂 环环 衍 生 成成 多 环 结结 构 , , 尿尿 素氧氧化 即即 可 制 得得水合阱阱 但但 如条条 件 控制 不 。 阱阱 , 主主 要 用 于于 制 造

22、火火 箭 燃 料料 偏 二 甲甲基 麟麟 高 将将使 消消耗 定定 额增增 加 , , 收收 率 降低 , 为为使 次次 、 氯氯酸 阱阱 等 其其 它 用 途途甚 多多 , 。 , 例例如 用用于 石石 油 工 氯氯 酸钠钠 的 有 效效氯 得得到充 分 利利用 消消 耗尽尽 可 能 降降 低 温温 度 及 添添 加剂剂 等 方 面面 作 些 评评 述 一 、 同同 时使使 尿 素 反反应 。 业业 作抗抗 氧剂剂 医医 药工工 业 作 原原 料 , 如如 合成成 异 烟 , 本本文 试试 就 物料 配 比比 阱阱 、 吠吠喃 等等药 物物 由由阱 衍衍 生 为 氨氨 基 毗 咤咤 。 进进

23、 , 、 而而 合 成 具具 有抗抗癌 退退 热 或 消消 炎 作 用用 的 药物 它 也也可 用用以 制制造 塑塑料 在在 医 学 上上使 用用 广 泛 反反 应机机理 与与添 加加剂 , 橡橡胶 工工 业 的 发发 泡 剂 异异丁睛 等 。 如如 发泡泡 剂 , 、 偶偶氮 二二 尿尿 素 法 制制 麟不不 论 是 锅锅 式 还 是是 管 式 质质 均 系 霍霍 失 曼 酞酞胺 降降 低 反 应应 。 其其实 , 腆腆 的 衍 生生 物 在 农农 业 上 应应 用 的 已已达 用用作 植植 物 生 长长 调 节 。 反反 应 历 程程为 , 数数百 种种 , 在在 马 来 酞酞麟 尿尿 素

24、分分 子 中氮 原 子子 的 一 个个 氢 原 子子 被 氯取 代 剂剂 , 也也 可 合 成成 为 高效 除草 剂 , 此此 外还还 可 用 以以 指 示 剂剂 以及及 制 : 在在碱 的的 影 响 下下 失去去 一 个 分 子 曼曼 分 子 重重 排 而 变变 为 异 氰氰酸 酷酷 洲 : 砂砂 川 :如如 尹 ! 加加 户! !卜 后后经霍 夫 合合 成 许多 有 机机 中 间 体体 : 护! 肠 户 川川 砂 叭 ”尹: : 产叫叫 户 试试剂 ! 、 , 它它 在 碱 溶溶液 中中 尹 洲 川川 】 ! 叫叫 “ 川: 解 司 砂砂 , 55 : 口口! ! 沪 川 伽伽尸明 ! 户

25、户 吻 , 叭叭 沪川川 ! 户户 : 加尹 ! 抽抽 声! ! : 浏 斯斯时 川川 如 : 川川如 ! 即护护 川 邝 川川切 甘甘 川 价, 曰曰! 枷枷 声 别别是 在在 医 院 病病 房 顶顶 温 , 、 手手 术室室 , 集集能 板板 安装装 在 屋 参参 ! : 孔 # 白白天 可可 遮 阳 ; , 夜夜 晚 能制 冰 块块 供 层 内内 降 # 考考 ? 文文 献献 了了 1 7 。 工工 业 废热 特 别别 是 低 温温 热 能 一 ! 11 1 , , , # 5 # ? # 5 # ? ? : ? # ? # # 的 利 用用 其优优 越性性 更 大 热热 效 率 更更 高 有有广 22 + ? # ? : # ? ? ? 7 + + ! # : ? ,( : #? 6 #? 66 ? ?# # ? 泛泛 的意意 义 。 ! 077 1 本本 文 承 蒙蒙高 级级 工 程师 章 元元济 老老 师 的 关关 心 指导 , ; 南 京 大大 学 致致冷 学学 报 致致冷 学学 报 !1 ( ? ?0 ( + !00 7 ? “ ! + ; +? !? ; 沸沸 石 专家高高 级 工程 师 余余松 同同志 指指 正 。 , , 南南京 大大学 特特 表 谢意 , 黄 昆 华华 催催 化 学报1