Абсорбирующий раствор сорбционных холодильных машин Советский патент 1992 года по МПК C09K5/02 

Изобретение относится к абсорбирующим веществам,, используемым в качестве абсорбента в абсорбционных холодильных машинах.

Известен абсорбирующий раствор состава, мае Д.

Бромид лития59 О

Гидроксид лития0,18

Хромовокислый литий0,10

ВодаОстальное

используемый в качестве абсорбента в абсорбционных бромистолитиезых холодильных машинах.

Недостатком известного абсорбирующего раствора является его высокая коррозионная агрессивность ко всем тради- ционно-применяемым в холодильном машиностроении конструкционным материалам (углеродистым, кремниим зрганцовис- тым и нержасеющим стллпм) особенно при попадании атмосферного воздуха в полости машин. При этом коррозия во

всех фазах (жидкой и газовой абсорбиг рующего раствора и в хладагенте) имеет опасный язвенный характер. Кроме того, недостатком известного абсорбирующего раствора является низкий температурный предел его применения (130 С), что препятствует широкому внедрению в практику наиболее эконо- мичных абсорбционных холодильных ма- JUHH, температура абсорбирующего раствора в которых достигает 1бО°С.

Целью изобретения является снижение коррозионных свойств при повышенных температурах без ухудшения рабочих характеристик..

Для достимения указанной цели 0 абсорбирукдий растоор, в состав кото- рого входлт бромид лития, хромовокислый литий, гидроксид лития и пода, дополнительно вподпт морфолин и 2-этил- гексилооый спирт, при этом содержание

/

япзД

оз со

ива А.

ук.-илнных ингредиентов должно Сыть п следующем соотношении, мае.:

Бромид лития . Хромопокислый

ЛИТИЙ

Гидроксид лития

МорОолин

2-Этилгексиловый

спирт

Вода

58,0-62,0

0,18-0,26 0,10-0,19 О,10-0,0

0,,05 Остальное

При концентрациях бромида лития 58-62/ наблюдается максимальный эффект (КПД) мгновенного поглощения панительным введением в раствор 2-этил- гексилового спирте) не достигается снижения показателя по вспениваемости предлагаемого раствора до уровня известного. Таким образом, при дополнительном введении в раствор морфоли- на в предлагаемом интервале его значений совместно с 2-метилгексиловым JQ спиртом характеристики предлагаемого раствора по вспениваемости не ухудшаются.. .

Нижняя предельная концентрация хромовокислого лития обусловлена тем, что при меньшей концентрации возрастает коррозионная активность раствора и t

Нижняя и верхняя предельные концентрации 2-этилгексилового спирта

ров хладагента (паров воды), при кон- обусловлены тем, что при концентрациях центрациях не ниже 58-62% наблюдается его меньше и больше предельных значе- максимальный эффект (КПД) мгновенного ниГ возрастает вспениваемость (крат- логлощения паров хладагента (паров ность пены) раствора, воды), при концентрациях ниже 58 и вы- Вода в абсорбирующем растворе яв- ше 62% этот эффект заметно снижается. 20 ляется хладагентом и инертным растворителем.

Готовят три образца предлагаемого абсорбирующего раствора с предельной (составы 2 и 7) и средней (состав 3) возникает опасность точечной коррозии.25 концентрациями компонентов и два сос- Верхняя предельная концентрация обус- тава с концентрациями компонентов ниже ловлена предельной растворимостью хро- и выше предельных значений (соответ- мовокислого лития в концентрирован- ственно составы 1 и 5). ном растворе бромида лития и ухудше- Конкретные примеры составов предла- нием абсорбционных свойств раствора. гаемого абсорбирующего раствора привеВерхняя предельная концентрация ; гидроксида лития обусловлена гелеоб- разованием и ухудшением абсорбционных свойств раствора при его массовом содержании больше 0,2%, а нижняя предельная концентрация - созданием необходимого минимума резерва щелочности.

Нижняя и верхняя предельные концентрации морфолина обусловлены тем, что сам по себе дополнительный до 0,5 мас.% ввод морфолина в раствор вызывает увеличение вспениваемости абсорбирующего раствора и ухудшение его абсорбционных свойств и лишь при наличии в указанном в заявке интервале 45 значений морфолина (0,1-0, масД) дополнительным введением в раствор 2-этилгексилового спирта (пеногасите- ля) достигаются приемлемые для практики показатели по вспениваемости

раствора. За пределами предлагаемого0

(интервала значений морфолина дополни- деле I6°i° 5 C Скорость коррозии П /S fl О1ЛТ° П inu 1 у I I -ч Ч i t ys п

дены в табл. 1. I

При приготовлении растворов используют кристаллический хромовокислый литий, кристаллический гидроксид ли35 тмя, концентрированный морфолин, . .2-этилгексиловый спирт, паровой водный конденсат.

Растворы готовят добавлением в за- данное количество подогретого до

40 60°С парового конденсата расчетных количеств реагентов (последовательность введения реагентов не имеет значения) и смесь перемешивают до полного растворения компонентов.

Коррозионные свойства растворов проверяют на установке, имитирующей условия работы абсорбционной бромис- толитиевой холодильной установки в условиях полной разгерметизации. Тем50 пературу абсорбирующего раствора во всех экспериментах выдерживают в прег-О ,

тельным введением в раствор 2-этилгекределяют по убыли массы образцов из кремниймарганцовистой стали 09Г2С и

ределяют по убыли массы образцов и кремниймарганцовистой стали 09Г2С

силового спирта не получается раствор- /

ее углеродистой стали ст. 3 (основных с приемлемыми для практики показате-

конструкционных материалов машин АБХА-5000) размером 20x20x3 мм. То ность взвешивания образцов на анал тических весах 4.0,0001 г. Во время

лями по вспениваемости.

При запредельных концентрациях в предлагаемом растворе морфолина дополнительным введением в раствор 2-этил- гексилового спирте) не достигается снижения показателя по вспениваемости предлагаемого раствора до уровня известного. Таким образом, при дополнительном введении в раствор морфоли- на в предлагаемом интервале его значений совместно с 2-метилгексиловым спиртом характеристики предлагаемого раствора по вспениваемости не ухудшаются.. .

Готовят три образца предлагаемого абсорбирующего раствора с предельной (составы 2 и 7) и средней (состав 3) 5 концентрациями компонентов и два сос- тава с концентрациями компонентов ниже и выше предельных значений (соответ- ственно составы 1 и 5). Конкретные примеры составов предла- гаемого абсорбирующего раствора приве5

0

деле I6°i° 5 C Скорость коррозии опдены в табл. 1. I

При приготовлении растворов используют кристаллический хромовокислый литий, кристаллический гидроксид ли5 тмя, концентрированный морфолин, . .2-этилгексиловый спирт, паровой водный конденсат.

Растворы готовят добавлением в за- . данное количество подогретого до

0 60°С парового конденсата расчетных количеств реагентов (последовательность введения реагентов не имеет значения) и смесь перемешивают до полного растворения компонентов.

Коррозионные свойства растворов проверяют на установке, имитирующей условия работы абсорбционной бромис- толитиевой холодильной установки в условиях полной разгерметизации. Тем0 пературу абсорбирующего раствора во всех экспериментах выдерживают в прег-О ,

деле I6°i° 5 C Скорость коррозии оп

П /S fl О1ЛТ° П inu 1 у I I -ч Ч i t ys п

ределяют по убыли массы образцов из кремниймарганцовистой стали 09Г2С и

- /

углеродистой стали ст. 3 (основных

конструкционных материалов машин АБХА-5000) размером 20x20x3 мм. Точность взвешивания образцов на аналитических весах 4.0,0001 г. Во время

/

1

экспериментов образцы размещают в и паровой фазах абсорбирующего раствора и в ловушках водного конденсата (в хладоагенте), имитирующих соответственно условия работы абсорбера, генератора и конденсатора абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин. Экспозиция образцов 5 ч.

В исследуемых составах абсорбирующих растворов по стойкости к коррозии кремниймаргэнцовистая сталь 09Г2С не отличается от углеродистой стали Ст.З, поэтому все результаты исследований коррозионных свойств растворов Приведены только по отношению к стали 09Г2С.

Вспенивающую способность абсорбирующего раствора определяют по методике, основанной на измерении высоты

20 можно использовать не только в абсорб ционных бромистолитиевых холодильных машинах с температурой абсорбирующепены, образующейся при пропускании азота с определенной скоростью через слой абсорбирующего раствора.

В стеклянную колонку высотой 50 см

и .диаметром 4,5 см с ПОРИСТОЙ пластин- ных машинах с температурой абсорбиру- кой ПОР-16 заливают 130 мл абсорбиру- нхцего раствора до 760°С, что позволит

го раствора до 130 С, но и в наиболее экономичных бромистолитиевых холодиль

Из данных табл. 3 -идно, что у предлагаемого абсорбирующего раствора лишь в предлагаемо- интервале значе- ний компонентов (опыты 2-4) вспени- ваемость (кратность пены) находится на уровне известного абсорбирующего раствора (0,44), т.е. вспенивающие свойства не ухудшаются, а по устойчиQ вости пены (время гашения пены) улучшение.

i Из данных табл. 2.следует, что в коррозионном отношении предлагаемый абсорбирующий раствор при 1бО°С к кремниймарганцовистым и углеродистым сталям (основным конструкционным материалам абсорбционных бромистолитиевых машин) инертен. Следовательно предлагаемый абсорбирующий раствор

можно использовать не только в абсорбционных бромистолитиевых холодильных машинах с температурой абсорбирующе5

ных машинах с температурой абсорбиру- нхцего раствора до 760°С, что позволит

го раствора до 130 С, но и в наиболее экономичных бромистолитиевых холодиль

Использование: в качестве абсорбента в абсорбционных холодильных машинах. Сущность изобретения: с целью снижения коррозионных свойств при повышенных температурах без ухудшения рабочих характеристик раствор дополнительно содержит морфолин и 2-этилгек- силовый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%: бромид лития 58,0-62,0; хромовокислый литий 0,18- 0,26; Г.ИЛРОКСИД лития 0,10-0,19; морфолин 0,10-0,АО; 2-этилгексиловый спирт 0,,05; вода остальное. 3 табл.....

ющего раствора, с помощью редукцион- ного вентиля через раствор пропускают азот со скоростью 0, л/мин. По истечении 10 мин замеряют высоту вспенивания в сантиметрах, после чего отключают подачу азота и фиксируют время оседания (гашения) пены. За высоту вспенивания принимают высоту от по- -верхности пористой пластинки до верхней поверхности слоя пены за вычетом г высоты залитого в колонку абсорбиру- ющего раствора. Кратность пены рассчитывают как отношение объема пены к объему залитого в колонку абсорбирую-. щего раствора. За результаты измерения принимают среднеарифметическую величину трех параллельных определений высоты образования пены и времени ее исчезновения.

В табл. 2 представлены результаты исследований эффективности конкретных составов предлагаемого и известно-1 го абсорбирующих растворов (известный состав, %: LiBr 60; LiOH 0,145; 0,22).

В табл. 3 представлены данные по вспениваемости известного и предлагаемого растворов (известный состав, %: LiBr 60; LiOH 0,145; 0,22).

решить проблему внедрения в практику изготовленных из углеродистых и крем- ниймэрганцовистых сталей абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин, в том числе наиболее экономичных с температурой абсорбирующего раствора 160°С,

Формула изобретения

Абсорбирующий раствор сорбционных холодильных машин, включающий бромид лития, хромовокислый литий, гидроксид лития и воду, отличающийся тем, что, с целью снижения коррозионных свойств при повышенных температурах без ухудшения рабочих характеристик, он дополнительно содержит морфо- лин и 2-этилгексиловый спирт при сле- дующем соотношении компонентов, мае.: Бромид лития . 58,0-62,0 Хромовокислый литий 0,18-0,26 Гидроксид лития 0,10-0,19 Морфолин0,10-0,40

2-Этилгексиловый

спирт0,04-0,05

Вода. Остальное

ЖФ

ГФ

X

ЖФ

ГФ

X

1,6778 0,3168 0,2187 0,1229 0,2505 0,3751

Таблица 1

Таблица 2

92,67.В.хладагенте

20,92 усиление кор71,51 ррзии в 1,7 ..

раза, корро- . зия язвенная

Ю

-«

Таблица 3