パラアルデヒド/アセトアルデヒド系ケミカルヒートポンプを用いた新しい冷房システム

使用三聚乙醛/乙醛化学热泵的新型冷却系统

• 批准号: 08650887
• 负责人: 神沢 淳
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650887/
• 关键词: ケミカルヒートポンプ; パラアルデヒド; アセトアルデヒド; 反応速度; アンバーリスト

ケミカルヒートポンプはフロンを用いない省エネ機関として研究開発がなされている。パラアルデヒド系ヒートポンプは、圧縮式ヒートポンプに化学反応を加えた新しいシステムである。本システムの平衡論的検討をした結果、成績係数(COP)が圧縮式ヒートポンプと同程度であった。パラアルデヒドは酸触媒上で低沸点化合物のアセトアルデヒドに分解し冷熱を発生する。本システムではこの反応熱を冷熱発生に利用する。そこで、パラアルデヒドからアセトアルデヒドへの解重合速度および反応機構を調べ、システム効率および実用性に対する反応速度の影響を検討した。パラアルデヒドの解重合速度は微分式反応器を用いて測定した。反応速度は、液相中のアセトアルデヒドの濃度が増加するにつれ減少する。吸熱反応器の触媒当たり冷熱発生速度を高めるには、吸熱反応器内の圧力を低く保ち液相中のアセトアルデヒド濃度を低くする必要がある。しかし吸熱反応器内の圧力を低くすると、圧縮機の仕事が高くなるばかりでなく未反応で蒸発するパラアルデヒドが増加するため、COPは低下する。冷熱発生側13℃、廃熱側40℃としたときR22を用いた圧縮式ヒートポンプのCOPは5.5である。本システムで同値のCOPを得る場合、反応速度6.4×10^<-2>mol(kg-cat.^<-1>)s^<-1>、吸熱量0.90kW、必要触媒量92gとなる。ただし、発熱反応器圧力82kPa、循環流量1.0gs^<-1>とした。この値は使用したAmberlyst 15Eの酸強度(-2.2)に依っている。これより強い酸強度の触媒を用いることによりシステムを改善できる。

The research and development of the project was carried out by the Ministry of Science and Technology. The chemical reaction of the reaction mixture is a new reaction mixture. The results of the discussion of the balance theory of this system and the coefficient of performance (COP) can be seen to the same extent as the compressed data package. The decomposition and thermal evolution of low boiling compounds on acid catalysts This system is used for heat and cold generation. To investigate the effect of the reclosing speed and the reclosing speed of the reclosing mechanism on the reclosing speed of the reclosing mechanism, the reclosing speed of the reclosing mechanism and the reclosing speed of the reclosing mechanism. The speed of the declination of the laser beam is measured by a differential inverter. The reaction velocity decreases as the concentration of the solvent in the liquid phase increases. The catalyst of the endothermic reactor needs to have a high heat generation rate, a low pressure in the endothermic reactor, and a low concentration of oxygen in the liquid phase. The pressure in the absorber is low, the operation of the compressor is high, and the pressure in the absorber is high. Cold and hot side 13℃, hot side 40℃In this case, the reaction speed is 6.4×10^<-2>mol(kg-cat.^). <-1>s^<-1>, heat absorption 0.90kW, necessary catalyst amount 92g. Heat exchanger pressure 82kPa, circulation flow 1.0gs <-1>^. This value depends on the acid strength of Amberlyst 15E (-2.2). The strength of the catalyst is improved.

项目成果

川崎春夫,渡辺隆行、神沢 淳: "“パラアルデヒド系ヒートポンプにおける反応速度のシステム効率への影響"" 化学工学会第62年会研究発表講演要旨集. (印刷中). (1997)

Haruo Kawasaki、Takayuki Watanabe、Jun Kanzawa：“‘多聚醛热泵中反应速率对系统效率的影响’”日本化学工程师学会第 62 届年会摘要（1997 年）。