一种以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂，所述的多盐复合吸附剂以膨胀硫化石墨为基质，并与氯化铵/氯化钙/氯化锰相复合。本发明专利技术还公开了上述多盐复合吸附剂的制备方法。本发明专利技术的多盐复合吸附剂同时具有高温盐、中温盐和低温盐吸附剂的性质，且不存在吸附滞后圈的问题，在不同的温度段内均能发生吸附/解吸反应，热源温度适用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于吸附式制冷领域，特别涉及一种以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂及其制备方法。
技术介绍
吸附式制冷采用太阳能或余热等低品位热源作为驱动热源，用来缓解电力的紧张供应和能源危机，其制冷工质为氨，无温室效应作用，是一种环境友好型制冷方式。与蒸汽压缩式制冷系统相比，吸附式制冷还具有结构简单，一次性投资少，运行费用低，使用寿命长，无噪音等一系列优点。目前，常用的化学吸附剂有氯化钙、氯化钡和氯化锰等，但以上每一种金属氯化物-氨工质对都存在明显的吸附滞后圈(见参考文献：Z.Aidoun,M.Ternan,Thesynthesisreactioninachemicalheatpumpreactorfilledwithchloridesaltimpregnatedcarbonfibres:theNH3–CoCl2system,Appl.Therm.Eng.22(2002)1943-1954.；Y.Zhong,R.E.Critoph,R.N.Thorpe,Z.Tamainot-Telto,Y.I.Aristov,IsothermalsorptioncharacteristicsoftheBaCl2–NH3pairinavermiculitehostmatrix,Appl.Therm.Eng.27(2007)2455–2462.；Z.S.Zhou,L.W.Wang,L.Jiang,P.Gao,R.Z.Wang,Non-equilibriumsorptionperformancesforcompositesorbentsofchlorides-ammoniaworkingpairsforrefrigeration,Int.J.Refrig.65(2015)60-68.)，若低于其特定的解吸温度，则无法发生解吸反应，系统循环吸附量为零，无冷量产生，因此针对不同的热源，需选用不同的金属氯化物作为吸附剂，若热源温度不断变化，则导致系统性能不稳定，所以，温度适用范围窄的单种金属氯化物/膨胀硫化石墨复合吸附剂难以满足实际的需要。本专利技术为了解决本领域技术人员对金属氯化物制备的吸附剂一直存在的吸附滞后圈问题，首次将氯化铵(低温盐)/氯化钙(中温盐)/氯化锰(高温盐)三种盐与膨胀硫化石墨混合，制备得到了一种无吸附滞后圈的多盐复合吸附剂。
技术实现思路
本专利技术提供一种以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂，通过将氯化铵/氯化钙/氯化锰三种盐与膨胀硫化石墨混合，制得以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂，以解决现有技术中的上述缺陷。本专利技术还提供一种上述多盐复合吸附剂的制备方法，通过将氯化铵/氯化钙/氯化锰三种盐与膨胀硫化石墨混合，制得以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂，以解决现有技术中的上述缺陷。本专利技术的技术方案如下：一种以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂，所述的多盐复合吸附剂以膨胀硫化石墨为基质，并与氯化铵/氯化钙/氯化锰相复合。进一步的优选，所述的多盐复合吸附剂的吸附质为氨。进一步的优选，所述的氯化铵/氯化钙/氯化锰三种金属氯化物与膨胀硫化石墨的质量比为2～6:2～6:2～6:3，其中每种氯化物质量波动范围不超过50％。进一步的优选，所述的三种金属氯化物的总质量与膨胀硫化石墨的质量比为3:1～5:1。进一步的优选，所述的氯化铵/氯化钙/氯化锰三种金属氯化物均不含结晶水。进一步的优选，所述的多盐复合吸附剂的密度为300～800kg/m3，密度可根据具体工况在300～800kg/m3之间进行调整。本专利技术还提供了一种上述的以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂的制备方法，分别称取氯化铵/氯化钙/氯化锰，并分别溶于水中，然后将所述的三种金属氯化物水溶液与膨胀硫化石墨均匀混合，并烘干后再压制成块，制得所述的多盐复合吸附剂。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术的一种以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂，通过将氯化铵/氯化钙/氯化锰三种金属氯化物与膨胀硫化石墨混合，制得多盐复合吸附剂，该多盐复合吸附剂同时具有高温盐、中温盐和低温盐吸附剂性质，且不存在吸附滞后圈的问题，在不同的温度段内均能发生吸附/解吸反应，热源温度适用范围广。当然，实施本专利技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明图1为本专利技术的一种以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂的制备过程图；图2为本专利技术实施例1制备的以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂的等压吸附/解吸特性曲线；图3为本专利技术实施例1制备的多盐复合吸附剂的单级间歇式制冷循环性能随热源温度的变化曲线；图4为本专利技术实施例2制备的以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂的等压吸附/解吸特性曲线。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应该理解，这些实施例仅用于说明本专利技术，而不用于限定本专利技术的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本专利技术做出的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。本专利技术的一种以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂，所述的多盐复合吸附剂以膨胀硫化石墨为基质，并与氯化铵/氯化钙/氯化锰相复合。本专利技术还公开了一种上述的以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂的制备方法，分别称取不含结晶水的氯化铵/氯化钙/氯化锰，并分别溶于水中，然后将所述的三种金属氯化物水溶液与膨胀硫化石墨均匀混合，所述的氯化铵/氯化钙/氯化锰三种金属氯化物与膨胀硫化石墨的质量比为2～6：2～6：2～6：3，其中每种氯化物质量波动范围不超过50％，为保证良好的传热传质效果，所述的三种金属氯化物的总质量与膨胀硫化石墨的质量比为3：1～5：1，并烘干后再压制成块，制得密度为300～800kg/m3的多盐复合吸附剂，所述的多盐复合吸附剂的吸附质为氨。实施例1首先将氯化铵、氯化钙、氯化锰三种金属氯化物置于烘箱中烘烤，去除所带的结晶水，从而确保称取的三种金属氯化物是无水氯化物的质量，然后以氯化铵/氯化钙/氯化锰与膨胀硫化石墨的质量比为4:4:4:3，将氯化铵、氯化钙、氯化锰分别溶于水中，并与膨胀硫化石墨均匀混合，最后置于烘箱中烘干，并压制成块，制得密度为400kg/m3的多盐复合吸附剂。性能测试：1.等压吸附/解吸特性测试将该制得的多盐复合吸附剂进行等压吸附/解吸特性测试，实验测试装置主要由吸附床、蒸发冷凝器、压差变送器、铂电阻温度计、两个恒温槽、阀门以及相应的管道等组成，高温恒温槽控制吸附床的温度，而蒸发冷凝器的温度则由低温恒温槽控制，充氨口的阀门在测试过程中保持关闭状态，系统与外界无质交换。具体测试方法：(1)将低温恒温槽调至0℃，高温恒温槽调至180℃，待系统达到动态平衡(即吸附速率与解吸速率相等)，再通过缓慢降低高温恒温槽的温度来冷却吸附床，逐步实现吸附过程，在吸附期间保持压力稳定在一定值，直至高温恒温槽温度降至室温，此时相应的吸附床温度也较低，待充分吸附，吸附过程测量结束；(2)保持低温恒温槽温度不变，再通过缓慢提高高温恒温槽的温度来加热吸附床，使其逐渐解吸，直至温度达到180℃，此时吸附床温度相应较高，待充分解吸，解吸过程测量结束；在解吸期间，系统压力仍维持在吸附期间的压力值；(3)记录整个过程中吸附床温度、系统压力、蒸发冷凝器温度和压差变送器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂，其特征在于，所述的多盐复合吸附剂以膨胀硫化石墨为基质，并与氯化铵/氯化钙/氯化锰相复合。

【技术特征摘要】
1.一种以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂，其特征在于，所述的多盐复合吸附剂以膨胀硫化石墨为基质，并与氯化铵/氯化钙/氯化锰相复合。2.根据权利要求1所述的一种以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂，其特征在于，所述的多盐复合吸附剂的吸附质为氨。3.根据权利要求1所述的一种以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂，其特征在于，所述的氯化铵/氯化钙/氯化锰三种金属氯化物与膨胀硫化石墨的质量比为2～6:2～6:2～6:3。4.根据权利要求3所述的一种以膨胀硫化石墨为基质的多盐复合吸附剂，其特征在于，所述的三种金属氯化物的总质量与膨胀硫化石墨的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高娇，王丽伟，江龙，高鹏，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31