LiCl水溶液垂直降膜吸收过程的实验与模拟

文中介绍了以空气除湿为目的的LiCl水溶液的吸收实验和模拟工作。建立了垂直结构的吸收器实验系统 ;研究了LiCl水溶液与空气的液气体积流量比和溶液初始浓度对垂直降膜结构吸收器性能的影响 ;发现垂直降膜结构的吸收器优于鲍尔环填料结构的吸收器。实验与一维稳定分子扩散原理的模拟结果表明 ,在实验的操作条件下 ,该装置可以使空气的相对湿度下降 6 %～ 3 5 %。

偏硼酸镁在氯化锂水溶液中水解的硼物种转化与分布规律

盐湖卤水含有氯化锂和硼酸盐,而硼又是盐湖提锂过程的主要干扰因素之一。为确定硼在卤水中的存在形态和分布特征,重点对硼物种在氯化锂水溶液中的分布规律开展研究。通过研究偏硼酸镁在氯化锂浓度从零到饱和的系列水溶液中水解的硼物种固液相特征,获得了液相硼物种分布和浓度状态及其随氯化锂浓度的变化规律。结果表明偏硼酸镁在水中的水解固相为多水硼镁石;在低浓度氯化锂溶液中的水解产物为章氏硼镁石和柱硼镁石,但不生成多水硼镁石;在高浓氯化锂水溶液中,只有柱硼镁石生成;虽然偏硼酸镁与水解固相共存,但它不是稳定固相,不能与液相处于固液平衡态。液相硼物种分布不仅与p H相关,还与氯化锂浓度有关,氯化锂浓度较低时B_(3)O_(3)(OH)_(4)^(-)占据液相总硼的55%以上,随着氯化锂浓度的增加,B_(3)O_(3)(OH)_(4)^(-)的分布值减小,而B_(5)O_(6)(OH)_(4)^(-)显著增加。在氯化锂全浓度范围,B(OH)_(4)^(-)和B_(3)O_(3)(OH)_(4)^(-)始终是浓度最高的硼物种。B_(3)O_(3)(OH)_(5)^(2-)、B_(4)O_(5)(OH)_(4)^(2-)、B(OH)_(4)^(-)分别是多水硼镁石、章氏硼镁石、柱硼镁石的阴离子构型,其浓度与固相溶解度有关,而没有对应固相生成的B_(3)O_(3)(OH)_(4)^(-)和B_(5)O_(6)(OH)_(4)^(-)在溶液中能维持较高的浓度。这些结果和大量的物种转化数据,对认知卤水硼的特性和量化表达硼在卤水中的分布提供了重要依据。

LiCl溶液吸收除湿器的实验与模拟

建立了一套以LiCl水溶液为吸收工质的逆流绝热填料塔吸收除湿装置,在处理空气含湿量为14～20g/kg,处理空气流速为1.0～1.2m/s,空气温度为26.0～34.0℃,溶液入口质量分数为0.340～0.400,溶液入口温度为25.0～34.0℃,溶液入口流量为70～230L/h的条件下,进行了溶液吸收除湿实验研究,通过改变溶液与空气的入口参数,获得空气出口温、湿度的变化状况。建立了过程的热质传递模型,比较模拟数据与实验数据,验证了理论模型有较好的适用性。应用模型对溶液除湿过程进行了模拟分析,预测了除湿过程的操作优化条件。实验结果与模拟数据对溶液吸收式除湿系统的性能分析与工程设计提供了帮助与指导。

LiCl溶液垂直管外降膜发生效果的实验

为了探究LiCl水溶液在低位太阳能吸收式制冷系统中的发生过程中的传热传质效果,在降膜发生实验装置基础上研究了LiCl水溶液在垂直管外降膜发生的传热传质过程。阐述了不同运行工况如不同的热水和溶液的流量、热源的温度、溶液的浓度和系统压力对LiCl水溶液发生过程传热传质效果的影响。同时也进行了相同工况下LiBr水溶液的对比实验。结果表明相同运行工况下LiCl水溶液降膜发生过程和LiBr水溶液的降膜发生过程有着相似的变化规律。虽然LiCl水溶液的垂直降膜发生速率略低于LiBr水溶液,但传质效果相差不大,LiCl溶液的低运行浓度有利于循环热力性能的提升。

两种盐溶液除湿器的建模与对比

描述了绝热型与内冷型两类平板溶液除湿器的结构特点,在盐溶液竖直降膜与湿空气顺流、充分发展的工况下,基于Navier-Stokes动量方程建立盐溶液与湿空气热、质传递过程耦合数学模型,以LiCl水溶液作为除湿剂,考虑气液界面处的剪切力边界条件,在恒壁温与绝热边界条件下,对两种具有相同尺寸规格的除湿器的除湿过程进行了数值模拟,得到沿高度方向上盐溶液温度、浓度和湿空气温度、含湿量的变化情况,并对两者在相同工况下进行对比,定量描述了两类除湿器在除湿性能上的差异.结果发现内冷型除湿器的出口溶液的温度更低,接近于冷却介质温度,而且处理后的湿空气的含湿量比绝热型除湿器低5·1g·kg-1,空气的出口温度也要低近10·5℃,但除湿溶液的浓度变化很小,进、出口浓度差不到1%.