文档介绍：中国工程热物理学会传热传质学
学术会议论文
[mmim]DMP/CH3OH吸收式制冷
热力性能研究基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(批准号:) ,国家自然科学基金项目(批准号:)
陈伟1,2,梁世强1,郭永献1,3,成克用1,2,唐大伟1
(,北京 100190; ,北京 100190;
3. 西安电子科技大学机电工程学院, 西安 710071)
(Tel: 010-82543146, Email: cw_19344616@)
摘要关联了能够在整个浓度范围内预测[mmim]DMP/CH3OH溶液蒸汽压参数的UNIFAC模型和预测过量焓参数的Wilson模型,并对[mmim]DMP/CH3OH吸收式制冷单效循环热力特性进行了仿真分析。结果表明: [mmim]DMP/CH3OH单效制冷的循环倍率高于LiBr/H2O系统, COP略低于LiBr/H2O系统。但是,只要适当地增加再生器的换热面积并系统的控制蒸发、冷凝温度和吸收、解吸温度在适当的范围以内,[mmim]DMP/CH3OH单效循环就能实现高于NH3/H2O吸收式制冷的工作性能。
关键词 UNIFAC;Wilson;吸收式制冷;单效循环;
0引言
离子液体是一种常温下呈液态的盐[1],具有不可测量饱和蒸汽压、适中的粘度、密度以及良好的导热性能和热稳定性。同时离子液体还是公认的绿色溶剂[2],可以与大多数的制冷剂以及各种醇酮类有机物互溶。已有不少研究者尝试将离子液体应用于吸收式制冷循环。Shiflett等[3]提出以离子液体为吸收剂,氟利昂、H2O、NH3、CO2、O2、N2、H2、Ar为制冷剂的吸收式循环;Yokozeki 等具体研究了离子液体与氟利昂[4]、NH3[5]应用于吸收式制冷的循环特性。Cai等[6]研究了[bmim]PF6/CO2吸收式制冷循环;Ángel等[7]探索了离子液体与超临界CO2的吸收式制冷循环;Kim等[8] 考察了[bmim]BF4 /TFE、[bmim]Br/TFE两种制冷循环;Zhang[9]等仿真了[EMIM]DMP/H2O吸收式制冷循环的工作特性。
1,3-二甲基咪唑磷酸二甲基酯盐([mmim]DMP),分解温度约551 K,玻璃化温度约195 K, g·cm-3, mPa·s,与甲醇完全互溶[10]。文献[11,12]中已经报道了不同离子液体浓度下[mmim]DMP/CH3OH溶液的饱和蒸汽压参数,本文应用UNIFIC模型和Wilson模型对实验数据重新进行了关联,并对[mmim]DMP/CH3OH吸收式制冷循环热力学性能进行了仿真模拟和理论分析。
1 [mmim]DMP/CH3OH溶液气液相平衡
[mmim]DMP/CH3OH溶液的气液相平衡性质对[mmim]DMP/CH3OH吸收式制冷循环来说是至关重要的基础性质,该性质决定了制冷循环的蒸发温度和冷凝温度的适用范围,并反映了工质对在不同的蒸发和冷凝温度条件下所需要的吸收温度和解吸温度,从而最终决定了[mmim]DMP/CH3OH吸收式制冷的可用热源温度和输出温度的范围。
赵杰等[11] K~