《高壓下CO2-[emim][Tf2N]溶解度實驗研究》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高壓下CO2-[emim][Tf2N]溶解度實驗研究（18頁珍藏版）》請在技術文庫上搜索。
1、1 高壓下CO2-emimTf2N溶 解度實驗研究 答 辯 人：冀洪濤 指導教師：何麗娟 教授 2 目 錄 一、本課題的背景、目的及意義 二、實驗裝置 三、實驗方法及過程 四、實驗結果與數據分析 五、結論與展望 一、本課題的背景、目的及意義 和傳統制冷工質相比，CO2 是一種環境友好的自然工 質，其ODP為0，GWO為1，具有單位容積制冷量大、傳熱損 失小、節流損失小、化學性質穩定、經濟性好等優點。 常見的二氧化碳系吸收制冷工質對有CO2/R210 CO2/NH3、CO2/R134a、CO2/R134a、CO2/R600a、 CO2/R600、CO2/R404a、CO2/R507、CO2/R3。
2、2等。 3 一、本課題的背景、目的及意義 4 本課題選擇CO2和離子液體emimTf2N（1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰 亞胺鹽）組成的二元吸收制冷工質對為研究對象，采用靜態的實驗方法測定 二元混合制冷工質對的汽液相平衡 p-T-x 數據并且測得其溶解度。 意義： 1. 研究含超臨界CO2系統的溶解度行為提供基礎數據。 2. 超臨界CO2和離子液體emimTf2N為工質對的吸收式制冷的理論技術提供 相關的基礎數據。 3. 為CO2和離子液體的吸收制冷系統的設計、運行、性能及動力循環提供很好 的基礎數據。 二、實驗裝置 5 相平衡實驗系統流程圖 1 emimTf2N離子液體 2平衡釜 3 恒。
3、溫水浴 4 壓力變送器 5熱電偶 6安捷倫采集器 7計算機 8 溫度控制器 9 磁力攪拌器 10 加熱器 11 溫度探測器 12 攪拌器 二、實驗裝置 6 相平衡實驗系統實物圖 7 二、實驗裝置-儀器設備圖 1 23 5 4 6 1.恒溫水浴箱 2.平衡釜3.平衡釜4. 磁力攪拌器5.數據采集器6.壓力傳感器 三、實驗方法及過程-實驗方法 1.查閱相關汽液相平衡的國內外文獻，選擇合適的汽液相 平衡方法測定CO2和離子液體emimTf2N的平衡數據。 2.根據選擇的實驗方法，設計合適的工藝流程，采購實驗 所需要的實驗設備和實驗測量儀器，進行實驗的準備工作 3.將實驗設備和測量儀器按照設計的實驗工。
4、藝流程進行連 接，進行實驗前的檢查工作，在符合實驗要求的時候進行 實驗測定汽液相平衡數據，并記錄實驗測量的汽液相平衡 數據，進行實驗數據的處理。 8 三、實驗方法及過程-實驗步驟 9 1.準備實驗 2.實驗前設備的氣密性的檢測 3.開始試驗： a.測量平衡釜中離子液體溫度穩定時的時間值 b.加入適量的離子液體 c.抽真空后加入二氧化碳 d.將混合工質放入恒溫水浴中并用磁力攪拌器攪拌均勻 e.打開泄壓閥門，將平衡釜中的溶劑倒出 三、實驗方法及過程-實驗注意事項 1 .保證實驗系統中emimTf2N離子液體質量的準 確稱量。 2. 實驗中恒溫水浴的溫度均勻性怎樣保持和測量 3.磁力攪拌器的攪拌作用。
5、是否均勻有效。 4. 注意壓力的測量。 10 四、實驗結果與數據分析 11 T（K）p(mpa) 0.01111 9 0.05870.162040.240880.366430.44410.48290.5352 263.150.150.740.941.011.15 268.150.180.70.760.951.041.17 273.150.20.740.790.971.071.21 278.150.170.220.340.870.831.061.161.32 288.150.190.240.360.970.921.161.271.43 298.150.210.250.381.071.011.27。
6、1.371.55 308.150.240.280.441.121.111.361.491.69 318.150.250.290.471.181.211.491.631.87 328.150.280.320.481.281.351.611.782 338.150.30.350.511.41.451.761.912.16 348.150.330.420.561.491.541.912.062.31 358.150.480.621.591.642.12.22.45 CO2-emimTf2N二元混合系統汽液相平衡數據 四、實驗結果與數據分析 不同摩爾分數下CO2和emimTf2N離子液體溫度隨壓力變化。
7、 12 四、實驗結果與數據分析 不同溫度下CO2和emimTf2N離子液體摩爾分數隨壓力變化 13 四、實驗結果與數據分析 當系統壓力固定不變時，CO2在emimTf2N離子液體中的溶解 度隨著溫度升高而降低，溶解度與溫度成反比。 當系統溫度固定不變時，CO2在emimTf2N離子液體中的溶解 度隨著壓力的增大而升高，隨著體系中CO2在emimTf2N離子 液體中的溶解度逐漸增大，系統達到平衡時壓力也逐漸增大， 而且增加的幅度逐漸增大； 當系統中CO2在離子液體emimTf2N中的溶解度不變時，溫度 和壓力變化對二元混合工質CO2-emimTf2N平衡態均有影響 ，即隨體系中溫度的升高壓力也隨。
8、著增大。 14 四、實驗結果與數據分析 當 CO2在系統中溶解度較低的時候，系統的壓力和溫度 值均較小，隨著溶解度的增加，體系達到平衡時的壓力和 溫度均增大。但是在不同區間中有所不同： 在0.0111190.16204的區間內，系統達到平衡所需的壓 力和溫度變化相差不大。 在0.240880.5352的范圍內，系統達到平衡所需的壓力變 化相差比較明顯。 15 五、結論與展望-結論 實驗測量了263.15K358.15K的溫度范圍內CO2- emimTf2N工質對的汽液相平衡數據，經過數據整理和 分析得出： 1、CO2在離子液體emimTf2N中的溶解度為定值的時候 ，溫度和壓力變化對二元混合工。
9、質CO2-emimTf2N平衡 態均有影響，即隨體系中溫度的升高壓力也隨著增大。 2、CO2在系統中溶解度較低的時候，系統的壓力和溫度 值均較小，隨著溶解度的增加，體系達到平衡時的壓力和 溫度均增大。 16 五、結論與展望-展望 文中只是對CO2-emimTf2N制冷工質對的汽液 相平衡進行了研究，文中研究了263.15K低溫的 平衡數據，可以進行更低的溫度研究。 文中只是對一種emimTf2N離子液體進行了相關 物性和CO2混合工質對的汽液相平衡做了研究， 可以尋找其它對CO2吸收能力強的離子液體混合 作為工質對，研究其相平衡性質并將其應用于吸 收式制冷系統當中，分析其對系統運行性能、熱 力參數以及動力循環的影響。 17 18 謝謝各位老師！。
