[發明專利]一種制冷吸收劑及余熱驅動吸收式深度制冷方法

有效

• 申請號: 201711364115.9
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108148555B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 祝令輝;方磊;熊偉;陳何根
• 申請（專利權）人: 安徽普泛能源技術有限公司
• 主分類號: C09K5/04
• 分類號: C09K5/04;F25B15/04;F25B27/02
• 代理公司: 合肥中谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34146
• 代理人: 洪玲

本發明公開了一種制冷吸收劑及其余熱驅動吸收式深度制冷方法，所述制冷吸收劑的組分包括氨、鉻酸鋰、碘化鈉、氫氧化鉀和二甲基甲酰胺，與現有技術相比，該制冷吸收劑具有比熱容低、熱導率高等熱力學特點，有效克服了溴化鋰機組易結晶和制冷溫度高，無法制取零度以下工況，以及氨水單一工質制冷機組水汽夾帶導致無法持續運行的缺點，具有工作穩定高效、無工質夾帶、不易結晶等特點，適合在化工、煉油、冶金、電力等行業應用，將工業產業過程的低品位余熱廢熱回收應用轉化為有效冷能。

技術領域

本發明涉及能源回收利用技術領域，具體涉及一種制冷吸收劑及余熱驅動吸收式深度制冷方法。

背景技術

目前，工業生產過程中存在大量的低品位余熱，主要以副產低壓蒸汽、蒸汽冷凝液或煙氣的形式存在，這部分余熱因為其低溫低壓的特點，很難通過現有技術重新回收利用，同時又不能直接排放至環境中，只能通過循環冷卻水降溫的方式進行處理。另一方面，工業生產過程中往往又有大量的零度以下的制冷量需求，現有工藝往往采用電驅動螺桿式壓縮機組進行制冷來滿足工藝需求，消耗大量電能的同時，螺桿機采用的氟利昂制冷劑對環境有嚴重的破壞作用，不符合未來綠色環保的發展方向。

公開號為CN107339822A的專利文件中公開了一種蒸汽冷凝液余熱利用系統及方法，系統中提供了多種余熱利用技術，其中一種即為余熱深度制冷技術，但是其熱利用效率較低，只能制取-20℃至-25℃的冷凍液。熱利用效率較低的原因在于：在余熱深度制冷實施中液氨從蒸發器中蒸發達到制冷的目的后，直接回到吸收器中，這樣由于液氨在蒸發器換熱變成氨蒸氣后溫度較低，傳輸的效率較低，與貧溶液融合的速率也低；另外，一個重要原因是采用的多元氨鹽溶液為傳統配方制成，溶液的比熱容較高、熱導率較低，最終導致熱回收效率低。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種制冷吸收劑及余熱驅動吸收式深度制冷方法，以解決傳統制冷技術存在的能源消耗大、污染環境和制冷效果一般的技術問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種制冷吸收劑，用于深度制冷技術中，組分包括：氨(NH₃)、鉻酸鋰(Li₂CrO₄)、碘化鈉(NaI)、氫氧化鉀(KOH)和二甲基甲酰胺(C₃H₇NO)。

進一步地，所述制冷吸收劑的組分還包括水(H₂O)和硝酸鋰(LiNO₃)。

進一步地，所述制冷吸收劑由以下組分及其質量百分比組成：30-60％氨(NH₃)、0-20％水(H₂O)、0-40％硝酸鋰(LiNO₃)、5-30％鉻酸鋰(Li₂CrO₄)、5-25％碘化鈉(NaI)、10-55％氫氧化鉀(KOH)、3-10％二甲基甲酰胺(C₃H₇NO)；該制冷吸收劑采用多工質多元混合的方式組合，各組分的比例由具體應用場景決定，按照不同的熱源條件、環境溫度和制冷溫度需求，以及其他具體應用領域特定要求，可在限定的范圍內選擇最優的濃度配比。

本發明還提供了一種余熱驅動吸收式深度制冷方法，所述深度制冷方法基于深度制冷系統進行，為一循環過程，所述深度制冷系統包括吸收器、發生器、冷凝器和蒸發器，其中：

所述吸收器的富溶液輸出端通過富溶液管路與發生器的富溶液輸入端連接，所述富溶液管路上設有溶液泵，所述發生器的貧溶液輸出端通過貧溶液管路與吸收器的貧溶液輸入端連接，形成溶液回路，所述貧溶液管路上設有節流閥；所述發生器的氨氣輸出端通過高溫氨氣管路與冷凝器的氨氣輸入端連接，所述冷凝器的氨液輸出端通過氨液管路與蒸發器的氨液輸入端連接，所述氨液管路上設有減壓閥，所述冷凝器的氨氣輸出端通過低溫氨氣管路與吸收器的氨氣輸入端連接，形成氨回路；