混合溶液除湿剂LiClCaCl2的配比选择及实验研究.pdfVIP

中国工程热物理学会 传热传质学 学术会议论文 编号：073160 i C卜CaC 混合溶液除湿剂L 12的配比选择 及实验研究 李秀伟 张小松王庚曹熔泉。 (南京东南大学能源与环境学院， 南京2l0096) E—mai Tel：025— 摘要 目前关于利用热物性计算来挑选具有理想除湿效果的的混合除湿溶液的工作很少，本文利用电 和caclt混合溶液进行了实验研究。结果提供了选择一种较理想混合除湿溶液配比的方法并且揭示了 将除湿量提高了17％。 关键爿溶液除湿Licl—caCl。水蒸汽分压力活度 活度系数 1 引言 当前，能源短缺，能源形势日趋紧张；而另一方面，人们对生活品质追求的步伐却 没有丝毫的停顿。制冷空调系统因为其在炎炎夏日给人们营造了清爽舒适的室内环境而 被人们在生活中大规模的使用；然而，也因为制冷空调需要消耗大量的电能而让城市供 电不堪重负。为了解诀这一矛盾，很多可以利用可再生能源和余热，废热的空调系统应 运而生而且收到了越来越多的重视。溶液除湿一蒸发冷却空调系统就是其中之一：先利 用溶液除湿的作用降低空气的含湿量，然后使水在含湿量被降低的空气中蒸发，从而获 得被冷却的可用于空调的空气n1。溶液除湿模块和溶液再生模块组成了该空调系统的核 心部件，尤其是溶液除湿模块起着重要作用，它的除湿效果决定了整个系统性能的优劣。 为了取得好的除湿效果，溶液除湿剂自身热物性的改善特别是减小溶液表面水蒸气分压 力(下面简写为溶液蒸汽压)是重要的一环，因为溶液表面的水蒸气分压力越小，除湿 过程中的获得的传质推动力就越大，，除湿量也会因此提高坦1。目前，常用的溶液除湿剂 方面，针对混合溶液除湿剂热物性分析计算的工作并不完善：很多对LiCl和CaCl。混合 溶液热物性的了解主要是基于丸髓tas等人在1992年的实验结果H’，而实际上该结果 有着一定的局限性，并没涵盖LiCl和CaClz混合溶液在所有浓度配比情况下的热物性， 在溶液水蒸气分压力的实验中仅有四种配比的混合溶液，这样的话无法找到溶液水蒸汽 定的情况，但对于如何去寻找一种可能具有较好除湿效果的单一成分的除湿溶液或者混 合除湿溶液，尚没有什么工作对此做出贡献。其实，只要能够对各类混合溶液组对的水 蒸汽分压力进行计算比较并选择具有最小的蒸汽压的溶液就可以达到目的了，而在利用 经典热力学计算的尝试中并未取得非常好的效果拍3。考虑到大多数溶液除湿剂使用的都 是单一的或者混合的电解质溶液，我们可以利用电解质溶液理论来解决这一问题，NRTL 方程以其很好的精度和计算参数获取的简易性为我们提供了一个好的选择狮1。我们对使 z 1988 混合溶液组合的计算分析；基于计算分析的结果，我们同时也对不同配比的LiCl和eaCl。 混合溶液组进行了除湿的实验研究，从结果中可以发现不同配比的混合溶液组对除湿的 效果的影响。 2应用NRTL方程计算电解质溶液蒸汽压 2．1 活度系数川 对电解质溶液而言，在达到汽液平衡的时候存在以下的关系式： 驴每～。丸’ ㈨ 其中己为电解质溶液蒸汽压，而己。则为同温度下对应的纯水的饱和蒸汽压，丽 水的活度系数％就是这两者的比值，从(1)式前半部可以看出如果计算出水的活度a。， 而我们又可以很方便的查到对应温度下纯水的饱和蒸汽压，那么得出电解质溶液蒸汽压 I ● ． 就很容易了；而(1)式后半部体现了只要能获得水的活度系数厂w的值