钼酸锂在吸收式制冷机上的应用

1、钼酸锂在吸收式制冷机上的应用钼酸锂在吸收式制冷机上的应用applicationoflithiummolybdateasinhibitorintheabsorptionrefrigerationmachine耿惠彬摘要本文介绍了作为吸收式制冷机缓蚀剂的钼酸锂使用效果,使用问题,作用机理和使用方法.内容包括工作机组e预处理,制造过程中预处理的方法和实例,以及为改善钼酸锂的功效,在吸收液中添加硝酸锂,添加硼酸盐,添加硫酸盐,添加苯并三唑,在溴化锂和碘化锂溶液中添加钼酸锂及磷酸等的方法和效果.关键词钼酸锂缓蚀剂溴化锂吸收式制冷机abstractt/dsarticledescribestheeffect

2、sandproblems,workingprincipleandusageoflithiummolybdateusedasintubitorforabsorptionrefrigerationmachineitinciudesmethodsandexamplesofpre-treanentoilexistingrefrigeratorsandpre-treaanentofmaterialsandparts喈manufacturing.thearticlealsocontainsmethodsandeffecofaddinglithiumnitrate,addingborate,addingst

3、hate,addingbenzotriazol,addinghthiummotybdateinthesolutionoflithiumbromideandlittuumiodate,addingphosphoricacidand日9onfortheimprovementoflithiummelybdateeffects.keywordslithiummotybdate.inhibitor,lithiumbromideabsorptionrefrigeratormachine溴化锂吸收式制冷机是一种以热能为动力,以水为制冷剂,以溴化锂为吸收剂的制冷机.在有空气存在对,溴化锂具有强烈的腐蚀作用.为

4、了避免或减缓这种腐蚀,除须提高机组的密封性外,还必须采用缓蚀剂.最常用的缓蚀剂为铬酸锂(li2cio4),其效果显着,但如果处理不当,会对环境带来一定的污染,为此近年来许多企业纷纷采用钼酸锂(lizmo04)作缓蚀剂现将应用钼酸锂的有关问题介绍于后;1钼酸锂的效果和问题1.1效果1)高温下钼酸锂有良好的缓蚀效果.在160(2下进行的实验结果表明,钼酸锂缓蚀剂在高温下有良好的缓蚀性.即使在碳素钢和铜镍合金连接的构件中,钼酸锂对异种金属连接处的接触腐蚀和间隙腐蚀也有良好的缓蚀作用.钼酸锂在碳索钢表面形成含有钼氧化物的致密氧化铁膜,在同时应用钼酸锂和氢氧化锂(iaoh)时,对碳索钢,90,10和70

5、/30铜镍合金都具有良好的缓蚀效果.如在溴化锂中添加0.02mol,lli2moo4和015mol/llioh缓蚀剂,碳素钢的腐蚀量约为不加时的1厂7,约为添加0.03mol/lia2cro对的1,3.全表面构成含亚氧化铜的膜,从而起到良好的保护作用.2)不产生点蚀.采用铬酸锂作缓蚀剂时的腐蚀形态为点蚀,而采用钼酸锂时为全面腐蚀.3)无环境污染问题.与使用铬酸锂作缓蚀剂不同,钼酸锂不对环境造成污染.1.2问题机电设备2001年第2期1)在吸收式制冷机采用钼酸锂作为缓蚀剂时,其浓度必须在临界值以上,否则该缓蚀剂有增大腐蚀速度的可能.但是钼酸锂的溶解度很有限,不容易到达临界浓度.在使用钼酸锂缓蚀剂

6、时,铁会溶解在吸收液中,使吸收液发生混浊,析出铁的氢氧化物有可能沉淀在低温热交换器和喷嘴处,妨碍机组的正常运转.2)为了提高缓蚀能力,缓蚀剂的氧化性能应越强越好.但钼酸锂的氧化性较弱,在吸收液中的溶解度也极小,确保必要的浓度有困难,不易形成保护膜,在形成稳定保护膜之前,部件会腐蚀,产生氢气,制冷量下降,难以获得满意的缓蚀效果2钼酸镪的作用机理钼酸锂属于无机缓蚀剂,其作用机理为:3fe-l-4h20+lizmoo4一fe3o4+moo2+2iaoh+3h2由上式可知,在采用钼酸锂作为缓蚀剂时,钢材表面会生成由氧化铁和氧化钼组成的保护膜,并产生大量的氢气.建膜过程一般需要48小时,而铬酸锂只需要2

7、4小时.采用钼酸锂时溴化锂溶液碱度为0.o600.070n,钼酸锂缓蚀剂的添加量为0.015%.它的溶解度仅为0.017%.3钼酸锂的使用方法3.1工作机蛔e预处理工作机组中加入溶解了钼酸锂的溴化锂溶液在机组e作预处理,经48小时的建膜,形成保护膜后,将预处理溶液放出,换成新溶液后机组再运转3.2机组制造过程中材料和部件的预处理为了在各主要热交换设备,特别是发生器上形成由钼酸盐和铁氧化物构成的保护膜,可将ph值已调整至7.511含钼酸离子的水溶液封在高压发生器中,或将高压发生器的部件浸在该溶液中,在密封的情况下,加热至溶液的沸点.实施例如下:1)脱脂洗净高压发生器材料的表面,然后再酸洗掉其表面

8、的氧化皮.将材料浸在加压槽中的钼酸锂成膜液中,同时,还要控制溶液ph值为9ll,电位为4l0-650mv(相对于氢基准电极),在150.c下加热成膜.低于此温度,铁质材料表面不易形成fe3o4.在上述条件下,只有加热至150(2,才能形成fb4和moo2的复合保护膜,再用此材料制造高压发生器就没有腐蚀问题了.2)将400600ram厚5mm的钢板在5012三氯乙烯中浸2分钟,进行脱b旨处理.然后在含有缓蚀剂的70.c的l0%盐酸溶液中爱3分钟,去掉氧化皮.随后,将此钢板浸在l0%钼酸锂(用naoh调整ph值至10)的溶液中,在150下加热l0小时,此时钢板的表面电极电位为.500mv.加热处理

9、后,表面上形成含有fe304和moo2的复合保护膜.3)在高压发生器中封人20%钼酸锂溶液(ph=10),保持沸腾l00小时.然后将成膜液放掉,洗净高.压发生器.经离子显微分析仪测试,在表面附近可见有m0o2和moox存在,而在膜的深处,则为氧化铁4.在装有此高压发生器的密封系统中充人吸收液,全负荷下运转200小时,每隔2o小时测定h2量.测得平均氢气发生速度为0.03mltmin,而未作处理的高压发生器密封系统的平均氢气发生速度为0.15ml/min.由此可知,作过预处理的高压发生器系统腐蚀情况要好得多.3.3添加硝酸锂为了使各主要热交换设备预先形成保护膜,以提高吸收式制冷机的可靠性建议吸收

10、液的组成为:溴化锂50-70%,氢氧化锂0.051.0%,钼酸锂10-150ppm,硝酸锂5.5390ppm.在上述溶液中添加氢氧化锂0.1-0.3%,使溶液由微酸性变为碛性,这样来降低溶液的腐蚀性e应将溶液ph值控制在10-l1的范围内,强化铁的钝化现象,使其表面电位从低电位变为高电位,以降低腐蚀.6一机电设备2001年第2期碱性水溶液中铁氧化物的溶解度降低,铁表面的钝化膜难于溶解,加强了钢材的保护作用.硝酸锂浓度低于5ppm.没有抑制腐蚀作用;高于350ppm,随着铁腐蚀时的fe2+溶解的阴极反应,产生氢气h2和硝酸根的还原反应.因此,硝酸根的浓度增大会促进阴极反应.3.4添加硼酸盐在采用

11、钼酸锂作为缓蚀剂的溴化锂溶液中,添加硼酸盐可促进金属表面上钝化膜的形成,防f_dg溶解产生沉渤,阻止溴化锂溶液的混浊.硼酸盐还有助于钼酸锂临界浓度以下金属表面钝化膜的形成,从而可抑制金属的腐蚀.3.5添加硫蘸盐吸收液以钼酸锂作为缓蚀剂的吸收式制冷机越来越多,但随着时间的推移,由于钼酸锂溶解度下降会产生沉淀,它的缓蚀作用逐渐减弱.如果不及时检查钼酸锂的浓度和添加必要的量,即可能降低钼酸锂缓蚀剂的作用.添加硫酸锂等硫酸盐可控制沉淀,继续长期保持降低溴化锂水溶液对金属的腐蚀性.钼酸锂的添加量不足0.005wt%,不能降低溴化锂对金属的腐蚀效果.添加量超过0.018wt%,会产生沉淀.硫酸盐的添加量不

12、足0.005wt%.不起控制钼酸锂沉淀的作用,超过0.01wt%,有诱发腐蚀的弊害.因此钼酸锂和硫酸锂的添加量应分别控制在0.0050.018wt%和0,0050.01wt%.不加硫酸锂的钼酸锂溶解度随时间而急剧下降,硫酸锂含量超过0.005wt%时,钼酸锂溶解度基本上保持不变.可以确认,硫酸锂含量超过0.02wt%时,对铝酸锺溶解度有稳定效果,但硫酸锂含量超过0.01wt%,即能诱发腐蚀.因此吸收液中的硫酸锂e限为0.01wt%在溴化锂溶液中钼酸锂的添加量为0.0050.018wt%时.为了改善钼酸锂的溶解度,硫酸锂添加量为0.0050,01wt%.3添加苯并三睡日本日立公司和岩手大学一起对

13、碳素钢和铜镍合金在高温浓溴化锂溶液中用钼酸钠和苯并三唑作缓蚀剂进行了试验,试验在相当于两效机的160.c条件下,用12.45mol,l的溴化锂进行.氢氧化锂和钼酸钠同时采用时,有良好的缓蚀效果.若钼酸钠浓度下降到0.001mol/1,缓蚀效果下降.若在0.001moltlnazmoo4中加入0.0015-0.0075moltl的苯并三唑,又可得到良好的缓蚀性能.腐蚀形态为全面腐蚀.即使在碳素钢和铜镍合金连接的构件中,钼酸钠和苯并三唑混合缓蚀剂对异种金属连接处的接触腐蚀和间隙腐蚀也有良好的缓蚀作用.钼酸钠和苯并三唑混合缓蚀剂的缓蚀效果主要在于形成两层薄膜:外层膜中含有氧化钼,fe-bta和f;内

14、层膜主要含有moo2和致密的r巴304.3.7在滇化锂和碡让锂溶液中添加钼馥锂水一溴化锂工质对性日b稳定,已有一定的防腐蚀措施,价格也较便宜,但其结晶范围限制了热泵的工作范围.有多种方法可改善结晶性能,例如在溴化锂溶液中添加溴化锌,氯化锌或碘化锂.在开发工质对的过程中,要注意其对制冷机中所用的碳素钢,铜,铜合金以及不锈钢材料的腐蚀,以及结晶和生成沉淀物等问题.在吸收式热泵中,特别是在采用加有碘化锂和氯化锂的工质对时,应特别注意其防腐蚀,为此应添加缓蚀剂.曾试验过用铬酸盐,硝酸盐,三氧化锑和苯并三唑作缓蚀剂,但都不理想.因此提出了新的缓蚀剂,即钼酸锂缓蚀剂.钼酸锂缓蚀剂的添加量为50500ppm

15、.安排了在libr/ij1/0.9(,vt)的69wt%和lioh=0.2n组成的水溶液中加0.03glizmoo4缓蚀剂作腐蚀试验.试验结果是,该溶液对钢材的腐蚀性与普通溴化锂水溶液相当,即表面生成黑色光泽的致密保护膜,没发现点蚀等局部腐蚀的征兆;在不含lizmoo4的溶液中,钢材发生明显的腐蚀从这点可知,klmoo4对于新代工质对的缓蚀性能和对于溴化锂溶液一样.铜材在该溶液中能产生褐色的薄膜,未发现有点蚀等局部腐蚀的征兆.试验时间越长,平均腐蚀速度越低.3添加磷酸在40-60wt%的溴化锂溶液中,添加100-700ppm的钼酸锂作为缓蚀剂.其盐基规定浓度为0.010.1514.钼酸锂在常温

16、下的溶解度为150ppm左右.为提高钼酸锂的溶解度,提出在溶液中添加磷酸(i-iedp),机电设备2001年第2期并和不加磷酸的情况进行对比试验.在加有磷酸的情况下钼酸锂溶解度显着增大,并自保持长时间溶解度的变化不显着.磷酸按p205为0.0150ppm的量添加,110ppm较好.磷酸添加量不足0.01ppm,对提高钼酸锂溶解度的影响不显着,超过50ppm时,磷酸在溶液中不能全部溶解.4结束语吸收式制冷机中的缓蚀剂涉及其效能的发挥和保持使用寿命,因此受到国内外广泛的关注.本文综合介绍了国内外在选用钼酸锂方面的一些主要动向,供业内人士参考如有不当之处,欢迎指出未来的几种新能源为缓解能源供应紧张的

17、矛盾,各国科学家都在努力研究,积极寻找新能源本世纪,波能,可燃冰,煤成气,微生物,绿藻将成为人类广泛应用的新能源波能即海洋波浪能.这是一种取之不尽,用之不竭的无污染再生能源.据科学家推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦近年来,在各国开发新能源的计划中,波能的利用已占有一席之地.尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但目前的进展表明了这种新能源潜在的商业价值.日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等费用.目前,美,英,印度等国家已建成几十座波能发电站.目前均运行良好.可燃冰这是一种与水结合在一起的固体化合物,它的外型与冰

18、相似,故称”可燃冰”可燃冰在低温高压下呈稳定状态,主冰体融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的oo倍.据测算:可燃冰的蕴藏量比地球上的煤,石油和天然气的总和还多煤成气煤在形成过程中由于温度及压力增加,要释放出可燃性气体.从泥炭到褐煤,每吨煤产生130立方米气体;从泥炭到无烟煤,每吨煤产生400立方米气.科学家估计,地球上煤成气可达2000万亿立方米.微生物世界上有不少国家盛产甘蔗,甜菜,木薯等,科学家利用微生物发酵,可将它们制成酒精.酒精具有燃烧完全,效率高,无污染等优点,用它稀释汽油所配制的”乙醇汽油”,功效可提高25左右.据报道,巴西已改装”乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车几十万辆,减少了大气污染绿藻当石油和天然气耗尽时.氢也许是一种理想的燃料,但问题在于是否找到一个廉价生产氢燃料的方法.如今,科学家们已经发现新方法,可以迫使绿藻按要求生产氢气,这种技术可能会无限量地为人类提供燃料.目前,一升绿藻培养液每小时可以生产出3毫升氢气.