[发明专利]余热吸收制冷循环方法及装置

说明书

本发明涉及一种余热吸收制冷循环方法及装置，属于制冷循环技术领域。该方法以[bmim][MeSO₄]为吸收剂，以水为制冷剂，利用[bmim][MeSO₄]不易挥发、无腐蚀性且没有结晶问题的特点，实现利用余热进行吸收制冷循环。与传统化学溶剂相比，对设备腐蚀性较小，无结晶，毒性小，大幅降低了能耗，节省了设备费用。经过吸收塔混合后[bmim][MeSO₄]‑H₂O经加压换热后循环回发生器，热量损失可以忽略，大大节省了成本。且本发明可对工业生产过程中大量的废热进行有效利用。

技术领域

本发明涉及制冷循环技术领域，特别是涉及一种余热吸收制冷循环方法及装置。

背景技术

低品位余热是指品位低、浓度小、能量少，不被人们重视的难以利用的废热能源。在工业生产过程中，大量的废热被排放到环境中而没有得到有效利用。有数据显示，每年我国的北方地区损失的废热约达26亿吨。随着全球变暖以及能源危机的加剧，废热的回收利用受到越来越多的关注。

常规技术中，有研究人员提出一种溴化锂吸收式制冷空调系统，通过将间接蒸发冷却冷水机组和溴化锂吸收式制冷系统相互连接，可利用低位为热能(太阳能、余热、废热等)驱动，从而节约能耗，但是在有空气的情况下，溴化锂溶液对普通碳钢具有较强腐蚀性。还有人提出，在节能工艺中，将氨吸收制冷工艺首次应用于以煤(焦炭)制气及焦炉煤气为原料，经甲烷化反应生产液化天然气(LNG)工程，可达到良好的节能效果。但是氨作为制冷剂有刺激性臭味、有毒、可以燃烧和爆炸，对铜及铜合金有较强腐蚀作用。

近年来，由于离子液体的应用，对吸收制冷技术领域的发展有着明显的提升。如有研究人员提出采用1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐([DMIM][DMP])/水工质对可以使用GAX吸收式循环，结果表明，当发生温度较高时，在冷凝温度为30℃、蒸发温度为10℃、吸收温度为30℃的工况下，采用H₂O/[DMIM][DMP]的GAX吸收式制冷循环的COP比其单效吸收式制冷循环高27.5％以上，比采用溴化锂水溶液的单效吸收式制冷循环高20％以上。体现出离子液体用于吸收制冷领域的优势，但对可用的工质对的研究目前仍比较少。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种余热吸收制冷循环方法发，该方法采用[bmim][MeSO₄]-H₂O工质对利用余热进行吸收制冷循环，不仅能达到利用化工废热，节约能源的优点，而且对设备无强腐蚀。

一种余热吸收制冷循环方法，包括以下步骤：

(1)以[bmim][MeSO₄]-H₂O作为工质对，在发生器内产生水蒸气与[bmim][MeSO₄]稀溶液，水蒸气经发生器上部的冷凝器冷凝后输出，[bmim][MeSO₄]稀溶液由发生器塔底的再沸器排出；

(2)经冷凝器冷凝后的水经第一节流阀减压后进入蒸发器形成水蒸气，作为制冷剂通入吸收塔；

(3)经再沸器排出的[bmim][MeSO₄]稀溶液经过换热器降温流入第二节流阀减压，减压后的[bmim][MeSO₄]稀溶液作为吸收剂进入吸收塔，吸收水蒸气；

(4)来自蒸发器的水蒸气在吸收塔中被[bmim][MeSO₄]稀溶液吸收；

(5)混合后的浓[bmim][MeSO₄]-H₂O经泵加压流经换热器后再打入发生器，形成循环制冷。