溴化锂水溶液的性质
在吸收式制冷机中,完成吸收式循环的工质,通常是由两种沸点不同的物质所组成的二元溶液,其中低沸点的组分(又称易挥发组分)作制冷剂(蒸发剂),高沸点的组分(又称难挥发组分)作吸收剂。一般又将吸收剂和制冷剂统称为“工质对”。在吸收式制冷机中,常用的工质对有溴化锂水溶液和氨一水溶液。溴化锂水溶液就是溴化锂吸收式机组中的工质对,其中水是制冷剂(蒸发剂),溴化锂溶液是吸收剂。用水作制冷剂有许多优点,如汽化潜热大、价廉、易得、无毒、无味、不燃烧、不爆炸等;缺点是蒸发压力低、蒸汽比体积大,而且用在制冷机中只能制取o℃以上的冷水。用溴化锂水溶液作吸收剂也有许多优点,如对人体和环境无害,溴化锂易溶于水,溴化锂水溶液有很强的吸收水蒸汽的能力;溴化锂的沸点高达1265℃,在溶液沸腾时所产生的蒸汽中没有漠化锂的成分,故在溴化锂吸收式制冷机中不需设置精馏装置等。其缺点是对金属材料有腐蚀性,会出现结晶现象。因此溴化锂水溶液是目前吸收式制冷机中应用最为广泛的工质对。
一、一般性质
溴化锂是由碱金属元素锂(L)和卤族元素溴(Br)两种元素组成,其一般性质和食盐大体类似,是一种稳定的物质,在大气中不变质、不挥发、不分解,极易溶解于水,常温下是无色粒状晶体,无毒、无臭、有咸苦味,其主要特性如表3—1所示。

二、溶解度
20C时溴化锂溶解至饱和时的量为111.2g,即溴化锂的溶解度为111.2g溶解度的大小与溶质和溶剂的特性有关,还与温度有关,一般物质的溶解度随温度的升高而增大,但气体的溶解度却随温度的升高而减小。一定温度下的溴化锂饱和水溶液,当温度降低时,由于溶解度减小,溶液中会有溴化锂的晶体析出而形成结晶现象。当将含有晶体溴化锂溶液加热至某一温度其晶体全部消失,这一温度即为该浓度溴化锂溶液的结晶温度。图3—1为溴化锂溶液的结晶曲线。纵轴为结晶温度,横轴为溶液的浓度。曲线上的点表示溶液处于饱和状态。曲线的左上方表示溶液中不会有晶体存在,而右下方则含有固体溴化锂。即在某浓度下如果降低溶液的温度,就会有溴化锂晶体析出,如果析出的晶体数量达到一定程度,就会变成固体,这一点在溴化锂吸收式制冷机中是非常重要的。亦即运行中必须注意结晶现象,否则常会由此影响制冷机的正常运行。

三、浓度
浓度是表示溶液特性的参数之一。在吸收式制冷机中,浓度一般采用质量百分浓度。溴化锂溶液的质量百分浓度是指在一定质量的溶液中、溴化锂所占的百分比。用符号ζ表示。如前章所述,当溴化锂二元溶液中溶剂的质量为g,kg,溶质的质量为gxks,则质量百分浓度
ζ=gx/gs+gx=gx/G
C=gx+gs,为溶液的质量。
四、密度
图3—2为溴化锂溶液在等温条件下的密度曲线图。只要用比重计和温度计测得溶液的密度和温度,即可由图中查得溶液浓度,这在溴冷机运行中是很重要的。因为要随时掌握溴化锂溶液的浓度,以便更好的发挥制冷机的制冷能力。溴化锂溶液的密度大于水,在溴冷机中使用的溶液浓度一般为60%左右,室温下它的密度为1.7s/cm3。
五、比热
溴化锂溶液的比热常用定压比热。即在压力不变的条件下,单位质量溶液温度升高1℃所需要的热量,用cp表示。