1、鉬酸鋰在吸收式制冷機上的應用鉬酸鋰在吸收式制冷機上的應用applicationoflithiummolybdateasinhibitorintheabsorptionrefrigerationmachine耿惠彬摘要本文介紹了作為吸收式制冷機緩蝕劑的鉬酸鋰使用效果,使用問題,作用機理和使用方法.內容包括工作機組e預處理,制造過程中預處理的方法和實例,以及為改善鉬酸鋰的功效,在吸收液中添加硝酸鋰,添加硼酸鹽,添加硫酸鹽,添加苯并三唑,在溴化鋰和碘化鋰溶液中添加鉬酸鋰及磷酸等的方法和效果.關鍵詞鉬酸鋰緩蝕劑溴化鋰吸收式制冷機abstractt/dsarticledescribestheeffect

2、sandproblems,workingprincipleandusageoflithiummolybdateusedasintubitorforabsorptionrefrigerationmachineitinciudesmethodsandexamplesofpre-treanentoilexistingrefrigeratorsandpre-treaanentofmaterialsandparts喈manufacturing.thearticlealsocontainsmethodsandeffecofaddinglithiumnitrate,addingborate,addingst

3、hate,addingbenzotriazol,addinghthiummotybdateinthesolutionoflithiumbromideandlittuumiodate,addingphosphoricacidand日9onfortheimprovementoflithiummelybdateeffects.keywordslithiummotybdate.inhibitor,lithiumbromideabsorptionrefrigeratormachine溴化鋰吸收式制冷機是一種以熱能為動力,以水為制冷劑,以溴化鋰為吸收劑的制冷機.在有空氣存在對,溴化鋰具有強烈的腐蝕作用.為

4、了避免或減緩這種腐蝕,除須提高機組的密封性外,還必須采用緩蝕劑.最常用的緩蝕劑為鉻酸鋰(li2cio4),其效果顯著,但如果處理不當,會對環境帶來一定的污染,為此近年來許多企業紛紛采用鉬酸鋰(lizmo04)作緩蝕劑現將應用鉬酸鋰的有關問題介紹于后;1鉬酸鋰的效果和問題1.1效果1)高溫下鉬酸鋰有良好的緩蝕效果.在160(2下進行的實驗結果表明,鉬酸鋰緩蝕劑在高溫下有良好的緩蝕性.即使在碳素鋼和銅鎳合金連接的構件中,鉬酸鋰對異種金屬連接處的接觸腐蝕和間隙腐蝕也有良好的緩蝕作用.鉬酸鋰在碳索鋼表面形成含有鉬氧化物的致密氧化鐵膜,在同時應用鉬酸鋰和氫氧化鋰(iaoh)時,對碳索鋼,90,10和70

5、/30銅鎳合金都具有良好的緩蝕效果.如在溴化鋰中添加0.02mol,lli2moo4和015mol/llioh緩蝕劑,碳素鋼的腐蝕量約為不加時的1廠7,約為添加0.03mol/lia2cro對的1,3.全表面構成含亞氧化銅的膜,從而起到良好的保護作用.2)不產生點蝕.采用鉻酸鋰作緩蝕劑時的腐蝕形態為點蝕,而采用鉬酸鋰時為全面腐蝕.3)無環境污染問題.與使用鉻酸鋰作緩蝕劑不同,鉬酸鋰不對環境造成污染.1.2問題機電設備2001年第2期1)在吸收式制冷機采用鉬酸鋰作為緩蝕劑時,其濃度必須在臨界值以上,否則該緩蝕劑有增大腐蝕速度的可能.但是鉬酸鋰的溶解度很有限,不容易到達臨界濃度.在使用鉬酸鋰緩蝕劑

6、時,鐵會溶解在吸收液中,使吸收液發生混濁,析出鐵的氫氧化物有可能沉淀在低溫熱交換器和噴嘴處,妨礙機組的正常運轉.2)為了提高緩蝕能力,緩蝕劑的氧化性能應越強越好.但鉬酸鋰的氧化性較弱,在吸收液中的溶解度也極小,確保必要的濃度有困難,不易形成保護膜,在形成穩定保護膜之前,部件會腐蝕,產生氫氣,制冷量下降,難以獲得滿意的緩蝕效果2鉬酸鏹的作用機理鉬酸鋰屬于無機緩蝕劑,其作用機理為:3fe-l-4h20+lizmoo4一fe3o4+moo2+2iaoh+3h2由上式可知,在采用鉬酸鋰作為緩蝕劑時,鋼材表面會生成由氧化鐵和氧化鉬組成的保護膜,并產生大量的氫氣.建膜過程一般需要48小時,而鉻酸鋰只需要2

7、4小時.采用鉬酸鋰時溴化鋰溶液堿度為0.o600.070n,鉬酸鋰緩蝕劑的添加量為0.015%.它的溶解度僅為0.017%.3鉬酸鋰的使用方法3.1工作機蛔e預處理工作機組中加入溶解了鉬酸鋰的溴化鋰溶液在機組e作預處理,經48小時的建膜,形成保護膜后,將預處理溶液放出,換成新溶液后機組再運轉3.2機組制造過程中材料和部件的預處理為了在各主要熱交換設備,特別是發生器上形成由鉬酸鹽和鐵氧化物構成的保護膜,可將ph值已調整至7.511含鉬酸離子的水溶液封在高壓發生器中,或將高壓發生器的部件浸在該溶液中,在密封的情況下,加熱至溶液的沸點.實施例如下:1)脫脂洗凈高壓發生器材料的表面,然后再酸洗掉其表面

8、的氧化皮.將材料浸在加壓槽中的鉬酸鋰成膜液中,同時,還要控制溶液ph值為9ll,電位為4l0-650mv(相對于氫基準電極),在150.c下加熱成膜.低于此溫度,鐵質材料表面不易形成fe3o4.在上述條件下,只有加熱至150(2,才能形成fb4和moo2的復合保護膜,再用此材料制造高壓發生器就沒有腐蝕問題了.2)將400600ram厚5mm的鋼板在5012三氯乙烯中浸2分鐘,進行脫b旨處理.然后在含有緩蝕劑的70.c的l0%鹽酸溶液中愛3分鐘,去掉氧化皮.隨后,將此鋼板浸在l0%鉬酸鋰(用naoh調整ph值至10)的溶液中,在150下加熱l0小時,此時鋼板的表面電極電位為.500mv.加熱處理

9、后,表面上形成含有fe304和moo2的復合保護膜.3)在高壓發生器中封人20%鉬酸鋰溶液(ph=10),保持沸騰l00小時.然后將成膜液放掉,洗凈高.壓發生器.經離子顯微分析儀測試,在表面附近可見有m0o2和moox存在,而在膜的深處,則為氧化鐵4.在裝有此高壓發生器的密封系統中充人吸收液,全負荷下運轉200小時,每隔2o小時測定h2量.測得平均氫氣發生速度為0.03mltmin,而未作處理的高壓發生器密封系統的平均氫氣發生速度為0.15ml/min.由此可知,作過預處理的高壓發生器系統腐蝕情況要好得多.3.3添加硝酸鋰為了使各主要熱交換設備預先形成保護膜,以提高吸收式制冷機的可靠性建議吸收

10、液的組成為:溴化鋰50-70%,氫氧化鋰0.051.0%,鉬酸鋰10-150ppm,硝酸鋰5.5390ppm.在上述溶液中添加氫氧化鋰0.1-0.3%,使溶液由微酸性變為磧性,這樣來降低溶液的腐蝕性e應將溶液ph值控制在10-l1的范圍內,強化鐵的鈍化現象,使其表面電位從低電位變為高電位,以降低腐蝕.6一機電設備2001年第2期堿性水溶液中鐵氧化物的溶解度降低,鐵表面的鈍化膜難于溶解,加強了鋼材的保護作用.硝酸鋰濃度低于5ppm.沒有抑制腐蝕作用;高于350ppm,隨著鐵腐蝕時的fe2+溶解的陰極反應,產生氫氣h2和硝酸根的還原反應.因此,硝酸根的濃度增大會促進陰極反應.3.4添加硼酸鹽在采用

11、鉬酸鋰作為緩蝕劑的溴化鋰溶液中,添加硼酸鹽可促進金屬表面上鈍化膜的形成,防f_dg溶解產生沉渤,阻止溴化鋰溶液的混濁.硼酸鹽還有助于鉬酸鋰臨界濃度以下金屬表面鈍化膜的形成,從而可抑制金屬的腐蝕.3.5添加硫蘸鹽吸收液以鉬酸鋰作為緩蝕劑的吸收式制冷機越來越多,但隨著時間的推移,由于鉬酸鋰溶解度下降會產生沉淀,它的緩蝕作用逐漸減弱.如果不及時檢查鉬酸鋰的濃度和添加必要的量,即可能降低鉬酸鋰緩蝕劑的作用.添加硫酸鋰等硫酸鹽可控制沉淀,繼續長期保持降低溴化鋰水溶液對金屬的腐蝕性.鉬酸鋰的添加量不足0.005wt%,不能降低溴化鋰對金屬的腐蝕效果.添加量超過0.018wt%,會產生沉淀.硫酸鹽的添加量不

12、足0.005wt%.不起控制鉬酸鋰沉淀的作用,超過0.01wt%,有誘發腐蝕的弊害.因此鉬酸鋰和硫酸鋰的添加量應分別控制在0.0050.018wt%和0,0050.01wt%.不加硫酸鋰的鉬酸鋰溶解度隨時間而急劇下降,硫酸鋰含量超過0.005wt%時,鉬酸鋰溶解度基本上保持不變.可以確認,硫酸鋰含量超過0.02wt%時,對鋁酸鍾溶解度有穩定效果,但硫酸鋰含量超過0.01wt%,即能誘發腐蝕.因此吸收液中的硫酸鋰e限為0.01wt%在溴化鋰溶液中鉬酸鋰的添加量為0.0050.018wt%時.為了改善鉬酸鋰的溶解度,硫酸鋰添加量為0.0050,01wt%.3添加苯并三睡日本日立公司和巖手大學一起對

13、碳素鋼和銅鎳合金在高溫濃溴化鋰溶液中用鉬酸鈉和苯并三唑作緩蝕劑進行了試驗,試驗在相當于兩效機的160.c條件下,用12.45mol,l的溴化鋰進行.氫氧化鋰和鉬酸鈉同時采用時,有良好的緩蝕效果.若鉬酸鈉濃度下降到0.001mol/1,緩蝕效果下降.若在0.001moltlnazmoo4中加入0.0015-0.0075moltl的苯并三唑,又可得到良好的緩蝕性能.腐蝕形態為全面腐蝕.即使在碳素鋼和銅鎳合金連接的構件中,鉬酸鈉和苯并三唑混合緩蝕劑對異種金屬連接處的接觸腐蝕和間隙腐蝕也有良好的緩蝕作用.鉬酸鈉和苯并三唑混合緩蝕劑的緩蝕效果主要在于形成兩層薄膜:外層膜中含有氧化鉬,fe-bta和f;內

14、層膜主要含有moo2和致密的r巴304.3.7在滇化鋰和碡讓鋰溶液中添加鉬馥鋰水一溴化鋰工質對性日b穩定,已有一定的防腐蝕措施,價格也較便宜,但其結晶范圍限制了熱泵的工作范圍.有多種方法可改善結晶性能,例如在溴化鋰溶液中添加溴化鋅,氯化鋅或碘化鋰.在開發工質對的過程中,要注意其對制冷機中所用的碳素鋼,銅,銅合金以及不銹鋼材料的腐蝕,以及結晶和生成沉淀物等問題.在吸收式熱泵中,特別是在采用加有碘化鋰和氯化鋰的工質對時,應特別注意其防腐蝕,為此應添加緩蝕劑.曾試驗過用鉻酸鹽,硝酸鹽,三氧化銻和苯并三唑作緩蝕劑,但都不理想.因此提出了新的緩蝕劑,即鉬酸鋰緩蝕劑.鉬酸鋰緩蝕劑的添加量為50500ppm

15、.安排了在libr/ij1/0.9(,vt)的69wt%和lioh=0.2n組成的水溶液中加0.03glizmoo4緩蝕劑作腐蝕試驗.試驗結果是,該溶液對鋼材的腐蝕性與普通溴化鋰水溶液相當,即表面生成黑色光澤的致密保護膜,沒發現點蝕等局部腐蝕的征兆;在不含lizmoo4的溶液中,鋼材發生明顯的腐蝕從這點可知,klmoo4對于新代工質對的緩蝕性能和對于溴化鋰溶液一樣.銅材在該溶液中能產生褐色的薄膜,未發現有點蝕等局部腐蝕的征兆.試驗時間越長,平均腐蝕速度越低.3添加磷酸在40-60wt%的溴化鋰溶液中,添加100-700ppm的鉬酸鋰作為緩蝕劑.其鹽基規定濃度為0.010.1514.鉬酸鋰在常溫

16、下的溶解度為150ppm左右.為提高鉬酸鋰的溶解度,提出在溶液中添加磷酸(i-iedp),機電設備2001年第2期并和不加磷酸的情況進行對比試驗.在加有磷酸的情況下鉬酸鋰溶解度顯著增大,并自保持長時間溶解度的變化不顯著.磷酸按p205為0.0150ppm的量添加,110ppm較好.磷酸添加量不足0.01ppm,對提高鉬酸鋰溶解度的影響不顯著,超過50ppm時,磷酸在溶液中不能全部溶解.4結束語吸收式制冷機中的緩蝕劑涉及其效能的發揮和保持使用壽命,因此受到國內外廣泛的關注.本文綜合介紹了國內外在選用鉬酸鋰方面的一些主要動向,供業內人士參考如有不當之處,歡迎指出未來的幾種新能源為緩解能源供應緊張的

17、矛盾,各國科學家都在努力研究,積極尋找新能源本世紀,波能,可燃冰,煤成氣,微生物,綠藻將成為人類廣泛應用的新能源波能即海洋波浪能.這是一種取之不盡,用之不竭的無污染再生能源.據科學家推測,地球上海洋波浪蘊藏的電能高達90萬億千瓦近年來,在各國開發新能源的計劃中,波能的利用已占有一席之地.盡管波能發電成本較高,需要進一步完善,但目前的進展表明了這種新能源潛在的商業價值.日本的一座海洋波能發電廠已運行8年,電廠的發電成本雖高于其它發電方式,但對于邊遠島嶼來說,可節省電力傳輸等費用.目前,美,英,印度等國家已建成幾十座波能發電站.目前均運行良好.可燃冰這是一種與水結合在一起的固體化合物,它的外型與冰

18、相似,故稱”可燃冰”可燃冰在低溫高壓下呈穩定狀態,主冰體融化所釋放的可燃氣體相當于原來固體化合物體積的oo倍.據測算:可燃冰的蘊藏量比地球上的煤,石油和天然氣的總和還多煤成氣煤在形成過程中由于溫度及壓力增加,要釋放出可燃性氣體.從泥炭到褐煤,每噸煤產生130立方米氣體;從泥炭到無煙煤,每噸煤產生400立方米氣.科學家估計,地球上煤成氣可達2000萬億立方米.微生物世界上有不少國家盛產甘蔗,甜菜,木薯等,科學家利用微生物發酵,可將它們制成酒精.酒精具有燃燒完全,效率高,無污染等優點,用它稀釋汽油所配制的”乙醇汽油”,功效可提高25左右.據報道,巴西已改裝”乙醇汽油”或酒精為燃料的汽車幾十萬輛,減少了大氣污染綠藻當石油和天然氣耗盡時.氫也許是一種理想的燃料,但問題在于是否找到一個廉價生產氫燃料的方法.如今,科學家們已經發現新方法,可以迫使綠藻按要求生產氫氣,這種技術可能會無限量地為人類提供燃料.目前,一升綠藻培養液每小時可以生產出3毫升氫氣.