溴化锂吸收式机组的工质对

（1）吸收式机组的工质对

对吸收式机组工质对的要求

在吸收式机组中，完成吸收式制冷或热泵循环的工质，通常是有二种沸点不同的物质所组成的二元溶液，其中低沸点的组分（又称易挥发组分）作制冷剂，高沸点的组分（又称难挥发组分）作吸收剂，故称工质对

1.对制冷剂的要求，对生态环境无破坏作用，即破坏臭氧层潜能和地球升温潜能为零。

1）蒸发潜热大

2）临界温度较高

3）工作压力适中，在工作范围内冷凝压力不过高，蒸发压力不过低

4）在低温下工作，不易凝固

5）易于捡漏。

2.对吸收器的要求：

1）有强烈的吸收器制冷的·能力

2）沸点与制冷剂相差的越大越好

3）在高溶度下工作，不易结晶。

3.在物理化学性质方面对制冷剂与吸收器的要求

1）无毒，不燃烧，对机组金属材料无腐蚀作用。

2）有较好的化学稳定性和热稳定性

3）热导率较大，密度与粘度较小，比热容较小。目前广泛使用的只有水-溴化锂溶液（简称溴化锂溶液）和氨-水溶液（以下简称氨水）两种工质对，其中可在多效循环中应用的工质对是近年来的一个研究点

（2）溴化锂溶液回收溴化锂溶液

溴化锂溶液是溴化锂吸收式机组的工质对，其中水是制冷剂，溴化锂溶液是吸收剂。用水作制冷剂的优点：对生态环境无破坏作用，汽化潜热大，价廉，易得，无毒无臭，不燃烧等。缺点，蒸发压力低，蒸汽比体积大，只能制取0°以上的冷水。

用溴化锂溶液作吸收剂的优点，对人体和环境无害，溴化锂易溶于水，溴化锂溶液有很强的吸收水蒸汽的能力，溴化锂的沸点高达1265c°，溴化锂溶液沸腾所产生的蒸汽中没有溴化锂的成分，故在溴化锂吸收式机组中不需精馏装置等。缺点：对金属材料有腐蚀性，会出现结晶现象等，但已具有有效的防范措施.目前溴化锂溶液是吸收式机组中应用最为广泛的工质对。

2》1.溴化锂溶液的一般性质溴化锂是由碱金属元素锂和卤族元素溴两种元素组成，是一种稳定的物质，在大气中不变质，不挥发，不分解，极易溶解于水，常温下是无色晶体，无毒，无臭，有咸苦味。2《2.溴化锂溶液的性能参数

1.溴化锂溶液的水蒸气压和比焓：由于溴化锂溶液中溴化锂的沸点远高于水的沸点，在达到气液两相平衡时，气相中没有溴化锂存在，全部是水蒸气，所以，溴化锂溶液的蒸汽压也称作溴化锂溶液的水蒸气压。溴化锂溶液的水蒸汽压，远低于同温度下水的饱和蒸汽压，例如，在25°c时，质量分数为50％的溴化锂溶液的水蒸汽压仅为0.80Kpa，而水在25°时的饱和蒸气压约为3.16Kpa。这表明溴化锂溶液有强烈地吸收水分的能力，只有水蒸汽的压力大于0.8Kpa，如0.93Kpa（水的饱和温度为6°c）就会被25°c,50％的溴化锂溶液所吸收。因此。溴化锂溶液具有吸收比其温度低得多的水蒸汽的能力，这正是它可以作为吸收式机组工质对的原因。

2.溴化锂溶液的溶解度

溴化锂极易溶解于水，20°c时食盐的溶解度只有35.9％，而溴化锂的溶解度是其3倍左右，对于溴化锂饱和溶液，当温度降低时，溴化锂在水中的溶解度随之减小，溶液中多余的溴化锂就会与水结合物晶体析出，形成结晶现象，在机组中的溴化锂溶液应始终处于液体状态，无认是运行或停机期间，都必须防止结晶现象。

3.溴化锂溶液的密度

单位体积溴化锂溶液具有的质量，就是溴化锂溶液的密度，溴化锂溶液的密度与质量分数和温度有关，在实际应用中，用密度计和温度计测得溴化锂溶液的密度和温度，便可查的溶液的质量分数。这比通过化学分析仪方法测定溴化锂溶液的质量分数要简单的多，在溴化锂机组中使用的溶液，质量分数一般为60％左右，室温下的密度接近1700kg/m3.

4.溴化锂溶液的比定压热容

溴化锂溶液的比定压热容，就是在压力不变的条件下，单位质量溶液温度升高（或降低）1°c时所吸收（或放出）的热量，溴化锂溶液的比定压热容与质量分数和温度的关系，在溴化锂吸收式机组实际使用的质量分数范围内，溴化锂溶液的比定压热容仅为1.68——2.51kj/(kg.K)比水小的多

5.溴化锂溶液的表明张力

溴化锂溶液的表明张力与质量分数和温度有关，当质量分数不变时，溶液的表明张力随温度的升高而降低，当温度不变时，表明张力则随质量分数的增大而增大，在溴化锂吸收式机组中，吸收式与发生器往往采用喷淋式结构。溶液表明张力小，有利于在喷淋时雾化，也有利于溶液在管壁表明呈薄膜状的扩张，传质与传热效果就越好。

6.溴化锂溶液的粘度，粘度是表征流体粘性大小的物理参数，有动力粘度和运动粘度之分，动力粘度除以该流体的密度便是运动粘度，溴化锂溶液的动力粘度与质量分数和温度的关系，动力粘度的大小对溶液在吸收式机组中的流动和传热有较大的影响，在设计中应与以充分考虑。

7.溴化锂溶液的热导率：热导率是进行传热计算时要用到的重要物理参数之一。

8.溴化锂溶液中的水分子扩散系数，溴化锂溶液中的水分子扩散系数是传质研究的基础，溴化锂溶液吸收水蒸气时，水分子是以扩散方式进入溶液的。

9.溴化锂溶液的高温物性：溴化锂溶液的高温物性是研究和开发多效机组的基础，在溴化锂溶液的高温物性中，汽液相平衡状态参数和比焓，是进行循环分析的依据

3《溴化锂溶液的腐蚀性及缓蚀剂》

1.溴化锂溶液对金属材料的腐蚀性

溴化锂溶液对金属材料的腐蚀，比氯化钠，氯化钙，溶液等要小，但仍是一种较强的腐蚀介质，对制造溴化锂吸收式机组常用碳钢，纯铜等金属材料，具有较强的腐蚀性。铁和铜在溴化锂溶液中的腐蚀，与通常在碱性电解液中的腐蚀相类似，主要以电化学途径进行，在氧的作用下，金属铁和铜在通常呈碱性的溴化锂溶液中被氧化，失去2个或3个电子，生成铁和铜的氢氧化物，最后形成腐蚀的产物，如四氧化三铁等，铁和铜被氧化失去的电子，与溶液中的氢离子结合，生成不凝性气体氢气，由此可见，氧是促进铁和铜失去电子的主要因数，没有氧，上述反应便无法充分进行，因此，在溴化锂吸收式机组中，保持真空以隔绝氧气是最根本的防腐措施。

影响溴化锂溶液对金属材料腐蚀的几个因数：

1）溶液的质量分数，在常压下，因为稀溶液中氧的溶解度要比浓溶液大，随着溴化锂溶液质量分数的减小，腐蚀加剧，在真空状态的低压下，因为氧的含量极少，金属材料的腐蚀率与溶液的质量分数几乎没有什么关系。

2）溶液的温度，在不含缓蚀剂的溶液中碳钢，纯铜和镍铜合金的腐蚀率，都随着温度的升高而增大。当温度超过165c°时，无论是碳钢和铜管，腐蚀率急剧增大。

3）.溶液的碱度。溴化锂溶液的碱度一般可用pH值或氢氧化锂的当量浓度来表示，pH值小于7时，溶液呈酸性，对金属材料的腐蚀十分严重，当溴化锂溶液的pH值处于8.0-10.2范围内时，即相应的氢氧化锂当量浓度为0.007-0.04N时，随着碱度的增大，碳钢和纯铜的腐蚀率减小，但碱度也不宜过大，否责腐蚀反而加剧。实验表明，溴化锂溶液的碱度在pH值为9.5-10.3的范围内，对金属材料的缓蚀较为有利。

2.溴化锂溶液的腐蚀性对机组性能的影响回收溴化锂吸收式冷水机组

由于溴化锂溶液对金属材料的腐蚀，其对吸收式机组性能的影响主要表现以下几方面

1）由于溶液对吸收式机组的两种主要金属材料钢和铜的腐蚀，直接影响了机组使用寿命，

2）腐蚀产生的氢气是机组运行中不凝性气体的主要来源，而不凝性气体在机组内的积累，直接影响了吸收过程和冷凝过程的进行，导致机组性能下降，因此，一般机组中都设置自动抽气装置，用来排除运行过程中产生的不凝性气体

3）常用缓蚀剂及防腐性能

从溴化锂溶液对金属材料腐蚀的机理可知。防止腐蚀最根本的办法是机组保持真空，尽可能不让氧气侵入。此外，在溶液中添加各种缓蚀剂好，也可以有效地遏制溴化锂溶液对金属的腐蚀，缓蚀剂在金属表明通过化学反应，形成了一层细密的保护膜，使金属表明不受或少受氧的侵袭，所以能有效地遏制腐蚀的发生，常见的缓蚀剂主要有铬酸盐，钼酸盐，硝酸盐，以及锑，铅，砷的氧化物等一些有机物。

过去溴化锂机组多数采用铬酸锂作腐蚀剂，近年来，由于铬是致癌物质，环保部门控制铬酸盐的排放，无环境污染的问题，已在很多机组中用作缓蚀剂。

采用钼酸锂时，金属材料的腐蚀形态为全面腐蚀，钼酸锂在碳钢表明形成含有钼化物的制密的氧化铁膜，在同时采用钼酸锂和氢氧化锂时，对碳素钢90/10和70/30铜镍合金，多有良好的缓蚀效果。即使在碳素钢和铜镍合金连接的构件中，钼酸锂对异种金属连接处的接触腐蚀和间隙腐蚀，也有良好的缓蚀作用，钼酸锂在高温下也有良好的缓蚀效果。

据资料介绍，钼酸锂的氧化性较弱，在溴化锂溶液中的溶解度也较低，仅为0.017％，不易形成保护膜。钼酸锂缓蚀剂的造膜过程长达48h，钼酸锂的添加量为质量分数0.015％，氢氧化锂的当量浓度为0.06-0.07N。在形成稳定的保护膜之前，部件表明会产生大量的氢气，在形成保护膜之后，需将溶液放出，灌注新溶液后，机组再投入运转。

为了取得更好的缓蚀效果，可以采取下列措施：1）在制造过程中，对各主要热交换设备进行造膜的预处理。2）在溶液中添加硼化物，促进保护膜的形成，防止沉淀物的发生。

3）在溶液中添加硫酸盐保持钼酸锂的溶解度和缓蚀作用。溶液中钼酸锂的添加范围为质量分数0.005％-0.018％，硫酸盐的添加范围质量分数0.005％-0.01％。目前，在研制高温下在使用、而且产生氢气较少的缓蚀剂方面也取得了进展