天然气吸附剂的开发及其储气性能的研究Ⅳ--相变储热材料对吸附热效应的影响.pdf

第25卷第1期 太阳能学报 V01．25．No．1 2004年2月 A(、TAENERGIAESOLARISSINlCA Feb，2004 文章编号2004)0l一0041—05 天然气吸附剂的开发及其储气性能的研究Ⅳ ——相变储热材料对吸附热效应的影响 陈进富，李兴存，李术元 (石油A学重质油国家实验室．北京102249) 97 1叭L()(8．7％)，cac03(43％)。T)Sc测得其相变热与热容分别为95J／冀和0．75J／(g-K)。利用该相变储热 材料进行了甲烷吸附储存时吸附热效应的控制实验，结果表明在吸附罐中加人体积含量为6．1％的相变储热材料 后，甲烷吸附时能使储罐中心最高温度降低21．3℃，而脱附时能使储罐中心最低温度提高22．3℃。在吸附储罐内加 人PcM能使甲烷的有效释放体积比提高37％。 关键诃：相变储热材料；吸附剂；吸附热效应；甲烷 4 中图分类号：TK512+ 文献标识码：A 依据相变储热材料的熔点，相变热，毒性，价 0 引 言 格，可操作性等，并结合天然气吸附储存时吸附剂 床层的温度变化，确定了含水无机盐类化合物为主 天然气(主要成分为甲烷)储存已成为发展天 相变储热材料。 Natural 然气汽车的瓶颈。吸附天然气(Adsorbed l 1．2辅助相变储热材料 Gas)因其储存压力远低于压缩灭然气，受到了国 主相变储热材料确定后，对其熔化和结晶过程 内外的重视。ANG技术的关键之一是开发吸附性 能良好的吸附剂，国内外研究者在该方面已取得很 进行考察，并根据主相变储热材料过冷和相分离的 大的进展“。3J。但在利用吸附剂进行天然气的储 程度，确定了相应的防过冷剂和防相变剂。 存实验中发现，吸附过程的放热效应(吸附床层温 1．1．3PCM的制备 度提高)和脱附过程的吸热效应(吸附床层温度降 根据主、辅相变储热材料混合物多次熔化、结 低)对天然气的有效储存量有不利的影响，如何减 晶过程的重复实验结果，确定了性能较好的相变储 少吸附热效应的影响是研究者普遍关心的课题。 热材料和其组成。其制备过程如下：按配比准确称 量各组分的质量后，放入研钵中研磨成均匀的细粉 相变储热材料【4一(PhascchangeMaterial，简 称PcM)在其物相变化过程中，可以吸收环境的末，装填到一端开口的、内部洁净的铜管中，并用 热(冷)量，并在需要时向环境放出热(冷)萤，螺帽封口，即得到相变储热材料PcM。 从而达到控制周围环境温度的目的。本文采用在装 l 1．4 PcM相变热与比热的测定 填有粉状吸附剂的吸附储罐中加入相变储热材料的 方法，考察了相变材料对天然气吸附储存过程的热 量所制备的PcM的相变热和比热。 效应和有效储气量的影响。 1．2实验流程 1．2．1PcM的组合装填 l 实验部分 Pc