本發明專利技術涉及包含制冷劑和至少一種離子化合物和／或非離子吸收劑的組合物，并且還涉及能夠采用此類組合物作為制冷劑對來實施吸收循環的裝置。本發明專利技術還提供了采用吸收循環來冷卻的方法和設備，所述吸收循環包含制冷劑和至少一種離子化合物和／或非離子吸收劑作為吸收劑。本發明專利技術還提供了采用吸收循環來加熱的方法和設備，所述吸收循環包含制冷劑和至少一種離子化合物和／或非離子吸收劑。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及采用制冷劑對的吸收式冷卻或加熱體系，所述制冷劑對包括至少一種制冷劑和至少一種吸收劑，其中所述吸收劑在一個特定實施方案中可為至少一種離子化合物和/或至少一種非離子吸收劑。
技術介紹
吸收式冷卻和加熱循環是具有100多年歷史的技術，并且由例如Haaf等人在 “Refrigeration Technology，， (Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第 6 版，Wiley-VCH Verlag GmbH, ffeinheim, Germany，第 31 卷第洸9_312 頁)中的描述而知名。基本的冷卻循環采用低溫液體制冷劑，其從水、空氣或任何待冷介質中吸熱，并且轉變成蒸汽相(在蒸發器部分)。接著用發生器將制冷劑蒸汽壓縮至更高的壓力，通過將熱釋放到外界環境再轉變回液體(在冷凝器部分)，然后膨脹成液體和蒸汽的低壓混合物(在膨脹器部分)，所述混合物回到蒸發器部分，并且重復循環。吸收體系采用熱將制冷劑蒸汽壓縮至更高的壓力。雖然當前大部分住宅和小型商業空調和制冷應用中使用蒸汽壓縮循環，但是在某些應用中仍使用采用熟知的H2CVLiBr和ΝΗ3/Η20制冷劑對的制冷劑-吸收劑體系，尤其是在工業操作或大型水冷卻器體系領域中。近年來，使用ΝΗ3/Η20體系回收余熱得到越來越多的關注(Erickson 等人，Heat-Activated Dual-function Absorption Cycle, ASHRAE Trans.，2004，110)。使用LiBr作為吸收劑或使用NH3作為制冷劑的固有缺點包括LiBr的腐蝕性以及NH3的毒性和易燃性。雖然美國專利申請No. 2006/0197053和2007/0144186(將每一篇所述文獻全文以引用方式并入作為本文的一部分以用于各種目的)公開了其中采用包括至少一種制冷劑和至少一種離子化合物的制冷劑對的吸收式循環，但是仍需要采用所選的制冷劑與離子化合物和非離子吸收劑對的體系來進行吸收式循環。
技術實現思路
本專利技術通過操作或運轉適于根據循環重復期間釋放和吸收的熱實現加熱或冷卻的體系或其它裝置或設備，在某種程度上提供了吸收式制冷循環的效力或性能。因此，本專利技術的一個實施方案提供了組合物，所述組合物包含(a)制冷劑，所述制冷劑選自下列中的任何一種或多種成員水、鹵代烴、二氧化碳(CO2)、氨(NH3)、和非鹵代烴；和(b)至少一種吸收制冷劑的離子化合物和/或非離子吸收劑。這些組合物在吸收式加熱或冷卻循環中以及在實施此類循環的體系中用作制冷劑對。本專利技術的另一個實施方案提供了用于溫度調節的設備，所述設備包括(a)形成制冷劑與吸收劑混合物的吸收器；(b)接納來自吸收器的混合物并且將所述混合物加熱以使制冷劑以蒸汽形式與吸收劑分離并且提高制冷劑蒸汽壓力的發生器；(c)接納來自發生器的制冷劑蒸汽并且在壓力下將所述蒸汽冷凝成液體的冷凝器；(d)離開冷凝器的液體制冷劑通過其降低液體壓力以形成液體和蒸汽制冷劑混合物的減壓裝置；(e)接納通過減壓裝置的液體和蒸汽制冷劑混合物以將剩余液體蒸發形成制冷劑蒸汽的蒸發器；和(f)將離開蒸發器的制冷劑蒸汽送回到吸收器中的導管。此類設備通過將冷凝器鄰近待加熱物體、介質或空間設置而可用于加熱，或者所述設備通過將蒸發器鄰近待冷卻物體、介質或空間設置而可用于冷卻。在另一個實施方案中，本專利技術提供了用于調節物體、介質或空間的溫度的方法，所述方法為(a)用吸收劑吸收制冷劑蒸汽以形成混合物；(b)加熱所述混合物以使制冷劑以蒸汽形式與吸收劑分離，并且提高制冷劑蒸汽的壓力；(C)在壓力下將所述制冷劑蒸汽冷凝成液體；(d)降低液體制冷劑的壓力，并且將制冷劑蒸發形成制冷劑蒸汽；以及(e)重復步驟(a)，從而用所述吸收劑再次吸收所述制冷劑蒸汽。在該方法實施方案中，通過所述方法實施的溫度調節可以為升溫，為了該目的，將制冷劑蒸汽在待加熱物體、介質或空間附近冷凝成液體；或者通過所述方法實施的溫度調節可以為降溫，為了該目的，將液體制冷劑在待冷卻物體、介質或空間附近蒸發。在任何上述實施方案中，制冷劑可選自下列一種或多種成員水、鹵代烴、二氧化碳(CO2)、氨(NH3)、和非鹵代烴，和/或吸收劑可為一種或多種離子化合物和/或非離子吸收劑。在另一個可供選擇的實施方案中，制冷劑和吸收劑的制冷劑對組合物還可包含一種或多種添加劑，所述添加劑選自聚乙二醇、聚丙二醇、沸石、平均直徑小于約IOOnm的納米顆粒、5-或6-碳環糖、2-5碳脂族二醇、以及它們的混合物。附圖簡述附圖說明圖1是簡單吸收式制冷循環的示意圖。專利技術詳述在本專利申請的主題描述中，對于多次用于說明書中某些術語提供了下列定義結構“烷烴”是指具有通式CnH2n+2的可為直鏈、支鏈或環狀化合物的飽和烴。環狀化合物需要最少三個碳。“烯烴”是指包含一個或多個C = C雙鍵并且可為直鏈、支鏈或環狀化合物的不飽和烴。烯烴需要最少兩個碳。環狀化合物需要最少三個碳。“芳烴”是指苯以及化學行為類似苯的化合物。兩種或更多種制冷劑的“共沸”或“恒沸”混合物是混合物，其中在冷卻或加熱循環中接觸的溫度和壓力下，蒸汽相和液相的組成基本上相同。在恒沸混合物定義中，包括“近共沸”混合物，如美國專利No. 5，709，092中所述，其即使在蒸發損失后仍保持基本上恒定的蒸汽壓，從而表現出恒定的沸騰行為。“氟化離子化合物”或“氟化非離子吸收劑”定義為在其陽離子或陰離子上或在其結構中具有至少一個氟的離子化合物或非離子吸收劑。“氟化陽離子”或“氟化陰離子”分別為包含至少一個氟的陽離子或陰離子。“鹵代烴”為氫氟烴、氫氯氟烴、氯氟烴、氟烴、或它們的混合物。“雜芳基”是指具有雜原子的烷基。“雜原子”是烷基、烯基、環狀或芳族化合物的結構中不同于碳的原子。“非鹵代烴”為選自C1至C4直鏈、支鏈或環狀烷烴以及C1至C4直鏈、支鏈或環狀烯烴、或它們混合物的烴。“制冷劑”為可用作熱能傳遞載體的流體物質。當制冷劑從液相變為蒸汽相(蒸發)時，它移除環境中的熱量；并且當制冷劑從蒸汽相變為液相(冷凝)時，它將熱量釋放到環境中。雖然術語制冷劑可表示僅用于冷卻的物質，但是本文中該術語按其用于加熱或冷卻目的的體系或設備中適用的熱能傳遞載體或物質的一般含義使用。術語“制冷劑對”、“制冷劑/吸收劑對”、“制冷劑/離子化合物”和“制冷劑/非離子吸收劑”互換使用，并且是指適用于實施吸收循環的體系中的混合物，所述吸收循環需要同時存在制冷劑和吸收劑，其中所述吸收劑吸收所述制冷劑。如本文別處所述，體系中的吸收劑可為離子化合物或非離子吸收劑。“制冷劑對組合物”是包括制冷劑對、制冷劑/吸收劑對、制冷劑/離子化合物或制冷劑/非離子吸收劑的組合物。“真空”是指實際用于吸收循環中的小于約1巴但大于約10_4巴的壓力。吸收循環本專利技術的一個方面涉及采用制冷劑對的吸收式冷卻和加熱體系，所述制冷劑對包含至少一種制冷劑和至少一種吸收劑。在本文提供的制冷劑對組合物的各實施方案中，所述制冷劑可為水，并且所述吸收劑可為一種或多種離子化合物和/或一種或多種非離子吸收劑。本專利技術的其它方面提供了在吸收式冷卻或加熱體系中采用制冷劑/吸收劑對來調節溫度(冷卻或加熱)的方法。吸收循環和其中運轉它們的體本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．包含制冷劑和至少一種離子化合物吸收劑的組合物，其中離子化合物包含陰離子和陽離子，并且所述陽離子選自鋰、鈉、鉀、銫、膽堿、膽堿、胍異喹啉喹啉和锍中的任何一種或多種成員。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：T·富，
申請(專利權)人：納幕爾杜邦公司，
類型：發明
國別省市：US
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