基于SrBr2-蛭石复合材料的长期热化学蓄热性能研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:gui_123456
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溴化锶(SrBr2·6H2O)是一种很有前景的用于空间采暖的热化学储能的盐水合物。然而,由于这种盐的形态不稳定,有必要将其作为吸附剂加入多孔基质中开发出一种新型热化学储能复合材料,其次,由于SrBr2·6H2O没有精确的动力学模型,不能很好地指导反应器内吸脱附反应和放热速率的控制。本文制备了SrBr2/膨胀蛭石(EVM)复合材料,并对其结构及吸附/脱附性能进行了研究,建立了 SrBr2·6H2O的吸附/脱附反应动力学方程。首先,用扫描电镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)对复合材料的结构进行了表征,结果表明盐均匀地分布在膨胀蛭石的孔内,且含盐量较高的材料表面堆积的盐相对其他复合材料更多。其次,为了探究复合材料在不同湿度下的吸/脱附性能,在恒温恒湿箱内做了多组吸附实验,结果表明,吸附量最高的复合材料为EVM/45%,达到0.55 g/g,且发现相对潮解湿度为70%RH,相对较高,这种特性有利于材料的吸附和存储。通过STA测试了纯盐以及复合材料的脱附性能,结果发现,SrBr2·6H2O的完全脱附温度为193.3℃,复合材料在30℃,60%RH条件下完全吸附后的脱附质量能量密度为692.9J/g。为了预测复合材料在不同条件下的吸/脱附行为,探究复合材料的吸脱附的动力学性能,基于实验数据通过拟合,得到了吸/脱附过程的动力学方程。最后,基于热化学储热试验台测试了复合材料在反应器中的吸脱附性能,在反应器吸附反应中,吸附循环最大温升平均值为20.1℃,平均吸附质量为150.3 g,平均脱附质量为149.5 g。随着循环次数的增加,循环过程的温度和质量均趋于稳定。
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