Modyfikacja właściwości węgla aktywnego dla procesu adsorpcyjnego chłodzenia

• Autorzy: Klimowska E. , Buczek B.

Warianty tytułu

EN

Modification of active carbon properties for adsorption cooling systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wciąż rosnąca liczba zanieczyszczeń środowiska naturalnego oraz kryzys energetyczny zmusiły do szukania nowych rozwiązań technologicznych. Badania pokazują, że technologie adsorpcyjne stanowią obiecujący kierunek rozwoju w porównaniu z tradycyjnymi technologiami absorpcyjnymi. Adsorpcja metanolu na węglu aktywnym jest wyjątkowo atrakcyjna wśród procesów adsorpcji w układzie gaz-ciało stałe, może znaleźć zastosowanie w układach termodynamicznych, takich jak: pompy cieplne i układy chłodzące. W pracy badano adsorpcję metanolu na węglach aktywnych specjalnie modyfikowanych w celu zmiany ich właściwości adsorpcyjnych. Porowatą strukturę węgla aktywnego modyfikowaną przez ścieranie zewnętrznych warstw w złożu fontannowym, demineralizację oraz utlenianie oceniono na podstawie adsorpcji azotu i par metanolu. Stwierdzono, że proponowane metody preparowania węgla aktywnego dają możliwość kontrolowania struktury porowatej oraz natury powierzchni węgla aktywnego dla układów adsorpcyjnego chłodzenia.

EN

The present-day ecological awareness and the energetic crisis cause the development of new adsorption technologies applied in the heat exchange systems. Research has shown that solid adsorption technology has a promising potential for competing with conventional absorption ones. Among the gas-solid adsorption processes the active carbon-methanol adsorption seems to be interesting for use in thermodynamic systems such as heat pumps and cooling systems. Methanol is easily desorbed from active carbon when it is heated and can evaporate at a temperature largely below 273 K. The adsorption depends on the surface area and pore size distribution which in turn are resulted from the nature of the raw material and the method of activation used. The porous structure of active carbon modified by successive removal of external layers from a particle surface by abrasion in the spouted bed, next by demineralisation and oxidation was evaluated on the basis of nitrogen adsorption data and those for methanol. The preparations of active carbon improved its densimetric characterstics and heat effects of methanol adsorption. The methods for calculation of heat effects of methanol adsorption in wide range of temperature and pressure were discussed. The method proposed for active carbon preparation gives the possibility to control porous structure and nature of surface of active carbon for adsorption refrigeration systems.

Słowa kluczowe

PL

adsorpcja; węgiel aktywny; metanol; adsorpcyjne chłodzenie

EN

adsorption; active carbon; methanol; adsorption cooling

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 7, nr 3/4
• Strony: 317--325
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Klimowska E.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Paliw i Energii, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Buczek B.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Paliw i Energii, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Leite A.P.F., Chaya M.R., Horn M., Grillo M.B., Description and operation of two prototypes of adsorptive solar refrigerators, Proceedings of International Conference on Energy and the Environment, Shanghai-China 2003, 1365-1371.
• [2] Srivastava N.C., Eames I.W., A review of adsorbents and adsorbates in solid - vapour adsorption heat pump systems, Applied Thermal Engineering 1998, 18, 707-714.
• [3] Wang R.Z., Xu Y.X., Wu J.Y., Li M., Shou H.B., Research on a combined adsorption heating and cooling system, Applied Thermal Engineering 2002, 22, 603-617.
• [4] Klimowska E., Buczek B., Komorowska-Czepirska E., Ocena przydatności układu utleniony węgiel aktywny-metanol dla procesu adsorpcyjnego chłodzenia, Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle, pod red. Z. Dębowskiego, Konferencje 53, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2004, 359-365.
• [5] Buczek B., Czepirski L., Improvement of methane storage capacity for active carbons, Ads. Sei. Techn. 1987, 4, 217-223.
• [6] Buczek B., Development of properties within particles of active carbons obtained by a steam activation process, Langmuir 1993, 9, 2509-2512.
• [7] Dubinin M.M., Adsorption properties and microporous structures of carbonaceous adsorbents, Carbon 1987, 25, 593.
• [8] Horvath G., Kawazoe K., Method for the calculation of effective pore size distribution in molecular sieve carbon, Journal of Chem. Eng. Japan 1983, 16, 475.
• [9] Dollimore D., Heal G.R., An improved method for the calculation of pore size distribution from adsorption data, J. Appl. Chem. 1964,14, 109.
• [10] Lowell S., Shields J.E., Powder surface area and porosity, Chapmann&Hall, London 1991.
• [11] Ciembroniewicz A., Komorowska-Czepirska E., Apparatus for investigation of adsorption equilibria and kinetics, Przem. Chem. 1985, 66, 265-268.
• [12] Jankowska H., Świątkowski A., Choma J., Węgiel aktywny, WNT, Warszawa 1985.
• [13] Czepirski L, Jagiełło J., Virial-type thermal equation of gas-solid adsorption, Chem. Eng. Sei. 1989,44, 797-801.