新型节能设备方法

1、热管发展历程热管发展历程 1964年：发明于美国洛斯-阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）。 1964-1970年：理论研究高峰期，近千篇论文发表。 1970-1980年：机密性应用研究，空间核电源、电子仪器散热、航天飞行器均温等节能应用性研究，热管换热器，太阳能发电，高效化学反应器。TSC897/2型低温热管型低温热管 地面2米5米89毫米 100 kg里面灌装有液态氨，通过液态氨，将地下冻土层的“冷气”带到地表土层，让它保持冷冻状态不松软；通过露出地面管径外表的“翅片”，把蕴含在地表土层中的热量散发到空气中。一根长长的管子，就像是一个个自动传导

2、冷热温度的“空调器”，让路基永远保持冷冻状态。 蒸发冷凝吸液芯QQ加热段冷却段绝热段气体液体壳体在一个密闭结构中装有若干工作液体，借助于液体的吸热蒸发、蒸气的输送和放热冷凝，然后靠毛细作用或重力作用，使冷凝液从冷凝段返回到蒸发段，从而把热量从结构的一部分（蒸发段）高速传递到另一部分（冷凝段）。加热段冷却段QQ蒸发冷凝加热段Q蒸发Q冷凝热管的导热能力热管的导热能力1铜棒（铜棒（ 2.5300）；）；2热管（热管（ 2.5300）100wT2T1600oCT2T11.5oC 气气热管换热器1热管；2中间隔板；3外壳气气液式热管换热器液式热管换热器热泵高温热源低温热源Q1Q2W蒸发器冷凝器压缩机节流

3、阀QEQCW（低温热源）（高温热源）液相气相固相放热QC（介质被冷却）吸热QE（介质被加热）PT24蒸发器冷凝器吸收器节流阀QEQC3溶液泵发生器节流阀QAQG1567在工质对中，沸点低的物质为制冷剂，沸点高的物质为吸收剂。选择吸收剂的要求：（1）具有强烈地吸收制冷剂的能力。这种能力越强，循环中所需要的吸收剂循环量越少，发生器热源的加热量越少。（2）在相同压力下，沸点比制冷剂高，相差越大越好。避免精馏分离。（3）比热容小、导热率高、黏度低。（4）化学性质好。选择制冷剂的要求：（1）制冷剂应在吸收剂中有较好的溶解性。（2）其它与压缩式热泵的制冷剂相同。压力压力1. 1. 孔道结构孔道结构2. 2

4、. 膜的孔道特性膜的孔道特性3. 3. 水通量水通量对称膜不对称膜Millipore公司公司PTGC超滤膜的超滤膜的孔径分布孔径分布膜膜 过过 程程 分离机理分离机理 分离对象分离对象 孔径（孔径（nm）粒子过滤粒子过滤 体积大小体积大小 固体粒子固体粒子 10000微微 滤滤 体积大小体积大小 0.0510m的固体粒子的固体粒子 5010000超超 滤滤 体积大小体积大小10001000000 道尔顿道尔顿 250 的大分子，胶体的大分子，胶体纳纳 滤滤 溶解扩散溶解扩散 离子、分子量离子、分子量100的有机物的有机物 2反反 渗渗 透透 溶解扩散溶解扩散 离子、分子量离子、分子量100的有

5、机物的有机物 0.5渗透蒸发渗透蒸发 溶解扩散溶解扩散 离子、分子量离子、分子量100的有机物的有机物 0.5膜膜 分分 离离 法法传质推动传质推动力力分分 离离 原理原理应应 用用 举举 例例微微 滤滤 （MFMF）压差压差0.050.5筛筛 分分除菌，回收菌，分离病除菌，回收菌，分离病毒毒超超 滤滤压差压差0.11.0筛筛 分分蛋白质、多肽和多糖的蛋白质、多肽和多糖的回收和浓缩回收和浓缩反反 渗渗 透透压差压差1.010筛筛 分分盐、氨基酸、糖的浓缩、盐、氨基酸、糖的浓缩、淡水制造淡水制造渗渗 析析浓浓 差差筛筛 分分脱盐，除变性剂脱盐，除变性剂电电 渗渗 析析电电 位位 差差电荷、筛分电

6、荷、筛分脱盐，氨基酸和有机酸脱盐，氨基酸和有机酸分离分离渗透气渗透气 化化压差、温压差、温差差溶质与膜的亲溶质与膜的亲和作用和作用有机溶剂与水的分离，有机溶剂与水的分离，共沸物的分离共沸物的分离l利用筛分原理，分离、截留直径为利用筛分原理，分离、截留直径为 0.05 0.05 m m 到到 10 10 m m 大小的粒子，即微滤膜的孔径为大小的粒子，即微滤膜的孔径为 0.05 0.05 m m 到到 10 10 m m。采。采用压力为用压力为 0.050.05 0.5 MPa0.5 MPa。水分子离子大分子颗粒与胶体图示(2) 超超 滤滤 分分 离离 原原 理理超滤的分离原理也可基本理解为筛分

7、原理，但在有些情况下受到粒子荷电性及其与荷电膜相互作用的影响。它可分离分子量从1000 到1000000 道尔顿的可溶性大分子物质，对应孔径为 20 500 埃（0.002m 到 0.05m）。采用压力为0.11MPa。水分子离子大分子颗粒与胶体图示(3) 反反 渗渗 透透 分分 离离 原原 理理水分子离子大分子颗粒与胶体图示 渗透和反渗透渗透和反渗透半透膜半透膜开始时两边液开始时两边液面相面相同同由于浓度差存在，半透膜由于浓度差存在，半透膜又不允许溶质通过，所以又不允许溶质通过，所以水透过膜，使浓水一边液水透过膜，使浓水一边液面升高，产生渗透压面升高，产生渗透压在浓水边加压，当压力在浓水边加

8、压，当压力超过渗透压时，则水透超过渗透压时，则水透过半透膜，即反渗透，过半透膜，即反渗透，实现净化过程。实现净化过程。离子交换膜作用机理示意图扩散渗析回收酸原理示意图扩散渗析回收酸原理示意图(1) 原液室；原液室；(2) 回收液室；回收液室；A 阴离子交换膜阴离子交换膜残液残液 / 渗析液渗析液H2O回收液回收液 / 扩散液扩散液废酸液废酸液A（2）（1）H+ H+SO42-H+H+SO42-Fe2+SO42-扩散渗析法回收酸的原理向室自下而上引入料液(H2SO4和FeSO4的混合液)，另向室自上而下引入水流。由于室中的酸及盐的浓度较大，其中的Fe2、H、SO42-均有向室扩散的趋势，因阴离子

9、交换膜对离子具有选择透过性，只允许阴离子SO42-通过而不让阳离子透过，所以Fe2受到阴膜的阻挡而不能进入室，而H则因性质特殊，其水合离子半径小，迁移速度快，也能跟随SO42-一起进入室，以保持溶液的电中性。这样，室中的H2SO4就不断扩散进入(2)室，而FeSO4被阻挡在室中，从而实现了酸与盐的分离。 +阳极阴极阴极Cl-Na阳膜阳膜阳极室阳极室Cl-Cl-Cl-NaNaCl-NaNaCl-Cl-NaNa浓缩室淡化室淡化室浓缩室阴极室阴极室阴膜阴膜阳膜阳膜阴膜阴膜阴极 水分子 醇分子 膜膜 渗透气化的原理示于左图。疏水膜的一侧通入料液，另一侧(透过侧)抽真空或通入惰性气体，使膜两侧产生溶质分

10、压差。在分压差的作用下，料液中的溶质溶于膜内，扩散通过膜，在透过侧发生气化，气化的溶质被膜装置外设置的冷凝器冷凝回收。因此，渗透气化法根据溶质间透过膜的速度不同，使混合物得到分离。膜与溶质的相互作用决定溶质的渗透速度。 渗透气化法利用溶质之间膜透过性的差别，特别适用于共沸渗透气化法利用溶质之间膜透过性的差别，特别适用于共沸物和挥发度相差较小的双组分溶液的分离。例如，利用渗透气化物和挥发度相差较小的双组分溶液的分离。例如，利用渗透气化法浓缩乙醇，由于膜的选择性透过乙醇的特性、可消除共沸现象，法浓缩乙醇，由于膜的选择性透过乙醇的特性、可消除共沸现象，得到高浓度乙醇。因此，渗透气化又称膜蒸馏。渗透气化膜主要得到高浓度乙醇。因此，渗透气化又称膜蒸馏。渗透气化膜主要为多孔聚乙烯膜、聚丙烯膜和含氟多孔膜等。为多孔聚乙