[发明专利]一种制冷吸收剂及余热驱动吸收式深度制冷方法

说明书

本发明公开了一种制冷吸收剂及其余热驱动吸收式深度制冷方法，所述制冷吸收剂的组分包括氨、铬酸锂、碘化钠、氢氧化钾和二甲基甲酰胺，与现有技术相比，该制冷吸收剂具有比热容低、热导率高等热力学特点，有效克服了溴化锂机组易结晶和制冷温度高，无法制取零度以下工况，以及氨水单一工质制冷机组水汽夹带导致无法持续运行的缺点，具有工作稳定高效、无工质夹带、不易结晶等特点，适合在化工、炼油、冶金、电力等行业应用，将工业产业过程的低品位余热废热回收应用转化为有效冷能。

技术领域

本发明涉及能源回收利用技术领域，具体涉及一种制冷吸收剂及余热驱动吸收式深度制冷方法。

背景技术

目前，工业生产过程中存在大量的低品位余热，主要以副产低压蒸汽、蒸汽冷凝液或烟气的形式存在，这部分余热因为其低温低压的特点，很难通过现有技术重新回收利用，同时又不能直接排放至环境中，只能通过循环冷却水降温的方式进行处理。另一方面，工业生产过程中往往又有大量的零度以下的制冷量需求，现有工艺往往采用电驱动螺杆式压缩机组进行制冷来满足工艺需求，消耗大量电能的同时，螺杆机采用的氟利昂制冷剂对环境有严重的破坏作用，不符合未来绿色环保的发展方向。

公开号为CN107339822A的专利文件中公开了一种蒸汽冷凝液余热利用系统及方法，系统中提供了多种余热利用技术，其中一种即为余热深度制冷技术，但是其热利用效率较低，只能制取-20℃至-25℃的冷冻液。热利用效率较低的原因在于：在余热深度制冷实施中液氨从蒸发器中蒸发达到制冷的目的后，直接回到吸收器中，这样由于液氨在蒸发器换热变成氨蒸气后温度较低，传输的效率较低，与贫溶液融合的速率也低；另外，一个重要原因是采用的多元氨盐溶液为传统配方制成，溶液的比热容较高、热导率较低，最终导致热回收效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种制冷吸收剂及余热驱动吸收式深度制冷方法，以解决传统制冷技术存在的能源消耗大、污染环境和制冷效果一般的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种制冷吸收剂，用于深度制冷技术中，组分包括：氨(NH₃)、铬酸锂(Li₂CrO₄)、碘化钠(NaI)、氢氧化钾(KOH)和二甲基甲酰胺(C₃H₇NO)。

进一步地，所述制冷吸收剂的组分还包括水(H₂O)和硝酸锂(LiNO₃)。

进一步地，所述制冷吸收剂由以下组分及其质量百分比组成：30-60％氨(NH₃)、0-20％水(H₂O)、0-40％硝酸锂(LiNO₃)、5-30％铬酸锂(Li₂CrO₄)、5-25％碘化钠(NaI)、10-55％氢氧化钾(KOH)、3-10％二甲基甲酰胺(C₃H₇NO)；该制冷吸收剂采用多工质多元混合的方式组合，各组分的比例由具体应用场景决定，按照不同的热源条件、环境温度和制冷温度需求，以及其他具体应用领域特定要求，可在限定的范围内选择最优的浓度配比。

本发明还提供了一种余热驱动吸收式深度制冷方法，所述深度制冷方法基于深度制冷系统进行，为一循环过程，所述深度制冷系统包括吸收器、发生器、冷凝器和蒸发器，其中：

所述吸收器的富溶液输出端通过富溶液管路与发生器的富溶液输入端连接，所述富溶液管路上设有溶液泵，所述发生器的贫溶液输出端通过贫溶液管路与吸收器的贫溶液输入端连接，形成溶液回路，所述贫溶液管路上设有节流阀；所述发生器的氨气输出端通过高温氨气管路与冷凝器的氨气输入端连接，所述冷凝器的氨液输出端通过氨液管路与蒸发器的氨液输入端连接，所述氨液管路上设有减压阀，所述冷凝器的氨气输出端通过低温氨气管路与吸收器的氨气输入端连接，形成氨回路；