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1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯+水/醇新工质研究

冯青天  
【摘要】:吸收式热泵是一种有效的节能装置,其性能在很大程度上取决于选用的工质。工业上广泛使用的两种工质LiBr-H2O和NH3-H2O存在一些难以克服的缺点,如:腐蚀设备、易结晶、操作压力高和毒性。因此,对吸收式热泵新工质的研究得到越来越多的关注。 离子液体具有良好的热稳定性,极低的蒸气压,较宽的液程,能够溶于很多有机、无机溶剂。因此,它有可能作为吸收式热泵新工质。本文研究了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯([BMIM][DBP])与H2O/CH3OH/C2H5OH组成的三个二元溶液的汽液相平衡、混合热、比热和腐蚀性能,为热力学模型的研究和工质的开发提供基础数据。 用泡点法测定了三个二元体系[BMIM][DBP]+H2O/CH3OH/C2H5OH在不同浓度,不同温度下的蒸气压数据,结果显示其蒸气压对Raoult定律呈负偏差;利用NRTL模型对三个二元溶液的蒸汽压数据进行了关联,平均相对误差分别为1.2%,1.3%和1.8%,说明NRTL模型可以用来关联含离子液体体系的汽液相平衡;实验测定了298.15K时,三个二元体系在不同离子液体浓度下的混合热,结果显示离子液体[BMIM][DBP]与H2O/CH3OH/C2H5OH的混合均为放热过程;测量了离子液体[BMIM][DBP]及上述三个溶液的比热Cp,发现同浓度时,Cp随温度的升高线性增加,同温度时,Cp随着离子液体浓度的增加而减小;无氧环境下,测定了316L不锈钢在离子液体摩尔分数为15%的[BMIM][DBP]和[MMIM][DMP]水溶液中,不同温度下的极化曲线,并与同等温度的LiBr-H2O溶液进行比较,发现离子液体对316L不锈钢的腐蚀速率明显低于LiBr-H2O溶液。 综上所述,离子液体[BMIM][DBP]+H2O/CH3OH/C2H5OH体系具有作为热泵新工质的潜力。


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