Абсорбирующий раствор сорбционных холодильных машин

 

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-этилгексиловый 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.....

С@03 ССБЕТСИИХ

ССЦИМ ИСт1;ЧЯСНИХ

РЕСПУБЛИК

<в .1««f 7<3(3(31 8

О pi,< )Q )

Я АЯ Д)ц,(<<>f/ @+<

4 (.

CQ

GO вявй

СО

ГОС ЯАРСТЕЭ-"1Ь!й НС, .1ИТЕТ

ПО ИЗОБРР<=1 1 1М И ОЖРИТИЛ 4

ПРИ П.ЯТ ССОР

1 (21) 4869959/26 (22) 28.09.90 (46) 07.06.92. Бюл. < 21 (71) Нижнекамское производственное объединение ИНижнекамскнефтехим" (72) А.И. Орехов, И.Г. Юдина и Л.С. оганова . (53) 621.56t 59(088,0) (56) Техническое описание и инструк.ция по монтажу, эксплуатации техническому обслуживанию АБХА-5000.- И.:

ВНИИХОЛОДИАИ, 1981, с. 59. (54). АБСОРБИРУЮЩИЙ РАСТВОР СОРБЦИОН" .НЦХ ХОЛОДИЛЬНЫХ ИАШИН

Изобретение относится r< абсорбиру ющим веществам,, используемым в качестве абсороента в абсорбционных холодильных машинах.

Известен абсорбирующий раствор состава, мас.ь.

Бромид лития 59,0

Гидроксид лития 0,18

Хромовокислый литий . 0,10

Вода Остальное используемый в качестве абсорбента в абсорбционных бромистолитиевых холодильных машинах.

Недостатком известного абсорбируюI щего растsopa является его высокая коррозионная агрессивность ко всем традиционно-применяемым в холодильном машиностроении конструкционным материалам (углеродистым, кремн<1ймарганцовистым и нержавеющим сталям) особенно при попадании атмосферного воздуха в полости машин, При этом коррозия во

2 (57) 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. морфслин и 2-этилгексиловь<й спирт при следующем соотношении компонентов, мас.ф: бромид лития

58,0-62,0; хромовокислый литий 0,180,26; грдроксид лития 0,10-0,19; мор-.. фолин 0,10-0,40; 2-этилгексиловый спирт 0,04-0,05 вода остальное.

3 табл. всех фазах (жидкой и газовой абсорби„рующего раствора и в хладагенте) име" ет опасный язвенный характер. Кроме того, недостатком известного абсорби" рующего раствора .является низкий температурный пред<л..его применения о (130 С), что препя — ñòâóåò широкому внедрению в практику наиболее эконо- мичных абсорбцион<ных холодильных марин, температура абсорбирующего раствора в которых достигает 160"С.

Целью изобрстения является снижение коррозионных свойств при повышенных температур-,õ без ухудшения рабочих характеристик..

Для достижения указанной цели в абсорбирующий раствор, в состав которого входят бромид лития, хромовокислый1 литии, Гидроксид лития и водар до полнительно вводят морфолин и 2-:этипгексиловый спирт, при этом содержание нительным введением в раствор 2-этилгексилового спирта не достигается снижения показателя по вспениваемости предлагаемого раствора до уровня известного. Таким образом, при дополнительном введении в раствор морфолина в предлагаемом интервале его значений совместно с 2-метилгексиловым спиртом характеристики предлагаемого раствора по вспениваемости не ухудшаются. 1

Нижняя и верхняя предельные концентрации 2-этилгексилового спирта обусловлены тем, что при концентрациях его меньше и больше предельных значеник возрастает вспениваемость (кратность пены) раствора.

Вода в абсорбирующем растворе является хладагентом и инертным растворителем.

Готовят три образца предлагаемого . абсорбирующего раствора с предельной (составы 2 и 7) и средней (состав 3) концентрациями. компонентов и два coc" тава с концентрациями компонентов ниже и выше предельных значений (соответ«ственно составы и. 5).

Конкретные примеры составов предлагаемого абсорбирующего раствора приве-. дены в табл..1, 3 I 738818 р;< y<ä nííûõ ингредиентов должно

Гыть в следующем соотношении, мас.г:

hpnr«in nerve, 58,0-62,0

ХРОмОВОКИСЛЫЙ

Литий 0,13-0,26

Гидроксид лития 0„10-0„19

Норфолин 0,10-0,40

2-Этилгексиловый спирт 0104-0105 io

Вода Остальное

При концентрациях бромида лития

58-62 ". наблюдается максимальный эффект (КПД) мгновенного поглощения паров хладагента (паров воды), при концентрациях не ниже 58-62> наблюдается максимальный эффект (КПД) мгновенного ,поглощения паров хладагента (паров воды), и ри концентрациях ниже 58 и выше 62 этот эффект заметно снижается. 20

Нижняя предельная концентрация хромовокислого лития обусловлена тем, что при меньшей концентрации возрастает коррозионная активность раствора и . возникает опасность точечной коррозии. 25

Верхняя предельная концентрация обусловлена предельной растворимостью хро мовокислого лития в концентрированном растворе бромида лития и ухудшением абсорбционных свойств раствора.

Верхняя предельная концентрация; гидроксида лития обусловлена гелеобразованием и ухудшением абсорбционных свойств раствора при его массовом со" держании больше 0,2, а нижняя предельная концентрация - созданием не- 35 обходимого минимума резерва щелочности.

Нижняя и верхняя предельные концентрации морфолина обусловлены тем, что сам по себе дополнительный до

0,5 мас.3 ввод морфолина в раствор вызывает увеличение вспениваемости абсорбирующего раствора и ухудшение его абсорбционных свойств и лишь при кали" чии в указанном в заявке интервале 45 значений,морфолина (0,1-0,4 мас.F) дополнительным введением в раствор

2-этилгексилового спирта (пеногасите" ля) достигаются приемлемые для практики показатели по вспениваемости 0 раствора. За пределами предлагаемого

1интервала значений морфолина дополнител ьным введением в раствор 2-этилгексилового спирта не получается раствор с приемлемыми для практики показателями по вспениваемости.

При запредельных концентрациях в предлагаемом растворе морфолина допол1

При приготовлении растворов используют кристаллический хромовокислый литий, кристаллический гидроксид ли" тия, концентрированный морфолин, 2-этилгексиловый спирт, паровой водный конденсат.

Растворы готовят добавлением в за"" данное количество подогретого до

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 абсорбциоиной бромистолитиевой холодильной установки в условиях полной Разгерметизации. Температуру абсорбирующего раствора во всех экспериментах выдерживают в пределе 160+0,5 С. Скорость коррозии определяют по убыли массы образцов из кремниймарганцовистой стали 09Г2С и углеродистой стали ст. 3 (основных конструкционных материалов машин

ABXA-5000) размером 20х20х3 мм, Точность взвешивания образцов на анали,тических весах +0,0001 r. Во время

1/360 экспериментов образцы размещают в жид1<ой и паровой фазах абсорбирующего раствора и в ловушках водного конденсата (в хладоагенте), имитирующих со. ответственно условия работы абсорбе" ра, генератора и конденсатора абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин. Экспозиция образцов 5 ч.

В исследуемых составах абсорбирующих растворов по стойкости к коррозии кремниймарганцовистая сталь 09Г2С не отличается фт углеродистой стали

Ст.3, поэтому все результаты исследований коррозионных свойств растворов приведены только по отношению к ста15 ли 09Г2С.

Вспенивающую способность абсорбирующего раствора определяют по методике, основанной на измерении высоты пены, образующейся при пропускании азота с определенной скоростью через слой абсорбирующего раствора.

В стеклянную колонку высотой 50 см и диаметром 4,5 см с пористой пластинкой ПОР"16 заливают 130 мл абсорбирующего раствора, с помощью редукцион. ного вентиля через раствор пропускают азот со скоростью 0,4 л/мин. По истечении 10 мин замеряют высоту вспенивания в сантиметрах, после чего отклю:чают 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 З5

: высоты залитого в колонку абсорбирующего раствора. Кратность пены рассчитывают как отношение объема пены к объему залитого в колонку абсорбирую". щего раствора. 3а результаты измере- 40 ния принимают среднеарифметическую величину трех параллельных определений высоты образования пены и времени ее исчезновения.

В табл. 2 представлены результаты 45 исследований эффективности конкретных составов предлагаемого и известно го абсорбирующих растворов (известный состав, : LiBr 60; 1,iOH О, 145; LigCr0g О, 22) .. 50 В табл. 3 представлены данные по вспениваемости известного и предлага.емого растворов (известный состав, LiBr 60; LiOH 0,145; Li CrO 0,22).

Формула изобретения с

Абсорбирующий раствор сорбционных холодильных машин, включающий бромид лития, хромовокислый литий, гидроксид лития и воду, отличающийся тем, что, с целью снижения коррозионных свойств при повышенных температу" рах без ухудшения рабочих характеристик, он дополнительно содержит морфолин и 2-этилгексиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.

Бромид лития . 58,0-62,0

Хромовокислый литий 0,18-0,26

Гидроксид лития 0,10-0,19

Иорфолин 0,10-0,40

2-Этилгексиловый спирт

Вода

0,04-0,05

Остальное! о б

Из данных табл. 3 идно, что у предлагаемого аб"ог «рующего раствора лишь в предлагаемо" интервале значений компонентов (опыты 2-4) вспениваемость (кратность пены) нахо,,ится на уровне известного абсорбирующего раствора (0,44), т.е. вспенивающие свойства не ухудшаются, а по устойчивости пены (время гашения пены) улучение.

Из данных табл. 2.следует, что в коррозионном отношении предлагаемый абсорбирующий раствор при 160 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 абсорбирующего раствора до 130 С, но и в наиболее экономичных бромистолитиевых холодильных машинах с температурой абсорбирующего раствора до 160ОС, что позволит решить проблему внедрения в практику изготовленных из углеродистых и креиниймарганцовистых сталей абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин, в том числе наиболее экономичных с температурой абсорбирующего раствора 160 С.

1738818

Та бл. ца 1

Содержание компонентов, мас.т„ в составе (Компоненты растворов

l 2 3 4 5

58,0 58,0.60,0

62,0

62,0

0,22

0,145

0,25

О, l7

0,09

0,09

0,18

0,10

0,10

0,26

0,19

0,40

0i27

0,20 .

0,50

0,06 :

Остальное...

0,03 0,04

Остальное Остальное

0,045

Остальное

0,05

Остальное

Табл и ца 2

Степень Примечание зациты, Скорость коррозии, г/м ч

Расположение образцов

Состав абсорбирую.щих растворов

603-ный водный раствор (контроль) 1,6778

0,3168

0,2187

0;1229

0,2505

0,3751

ЖФ

Гф

Х

Жф ,Гф

92,67 В. хладагенте

20,92 усиление кор-

71,51 розин в 1,7 .;-. раза, корро-; зия язвенная .

Известный

Предлагаемый

"5

И р и м е ч а н и е. Жф - жидкая фаза, Гф - газовая фаза,, Х - хладагент.

Бромид лития

Хромовокислый литиЙ

Гидроксид лития

Морфолин

2-Этилгексиловый спирт

l8oAa

ЖФ

Гф

Х

Жф

; Гф

Х Жф

Гф

Х

Жф

Гф

Х

ЖФ

Гф

0,0

0,0516

0,0438

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0, 0,0

0,0812

0,0509

100,0

83,71 Коррозия

79,97 язвенная

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0 Коррозия

74,37 язвенная

76,73

1738818

Таблиц а 3

Опыт Состав

° е ю е

-Вспениваемость

Время гашения пены, с

Кратность пены

Составитель А. Орехов

Техред д. Олидиык Корректор А. Обруцар

Редактор И. Дербак

Заказ.1976 Тираж Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета но иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, iN-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,301

2

4 . 5

6!.

3

5

Известный

0,51

0,44

0,44

0,44

0,85

0,44

38

27