冰溫蓄冷材料及其相變蓄冷特性的實驗研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展，生活水平的提高，消費者對新鮮水果，蔬菜的質量要求越來越高。這一要求大大推進了科學工作者對食品貯藏方法的不懈努力研究。20世紀70年代所誕生的冰溫技術，就是其重要成果之一。與此同時，能源是人類生存和發(fā)展的基礎，環(huán)境是人類為生存、發(fā)展所需物質、能量的貯存場所。能源和環(huán)境問題，已成為制約人類為物質和精神生活進一步提高的嚴重障礙?？v觀整個世界，隨著科學技術的進步與發(fā)展，人們對能源的需求日益增加，但同時對能源的利用又存在很大的浪費

2、，這樣一方面造成能源的供給漸趨緊張，另一方面也加劇著環(huán)境的惡化。因此，如何開發(fā)出新的綠色能源及提高其利用率已經(jīng)成為非常緊迫的世界性課題。 發(fā)展冰溫相變蓄冷材料是實現(xiàn)提高食品保鮮質量的新型技術。目前的蓄冷技術主要應用于建筑物的空調，隨著技術的發(fā)展，可望將它的應用范圍與食品保鮮相結合進行研究并將其應用于人們的日常生活中。冰溫相變蓄冷材料技術的研究具有理論和實用意義。 本文對一些二元共晶鹽體系及有機物水溶液進行了篩選實驗，本文

3、的初選原則為：以冰溫工業(yè)中常用的0～-5℃為目標相變溫度，針對氯化鈉(NaCL)、氯化鉀(KCL)、三水醋酸鈉(CH3COONα3H2)、硝酸鈉(NαNO3)、硫酸鈉(Nα2SO4)鹽溶液和有機物丙三醇、1，3-丁二醇(1，3-butanediol)、乙醇(ethanol)、1，4-丁二醇(1，4-Butanediol)、蔗糖為實驗選取研究對象。找到了一種相變溫度為-2.64℃的硫酸鈉水溶液共晶鹽相變蓄冷材料：測試了此材料的相變溫度，并

4、對其出現(xiàn)的過冷和相分離現(xiàn)象進行了分析，此材料有望在冰溫食品保鮮及某些食品生產(chǎn)領域中得到應用。 冰溫相變蓄冷材料應滿足的條件有適合冰溫工業(yè)中常用的溫度范圍的相變溫度、合適的相變潛熱等，本文主要研究冰溫相變蓄冷材料的相變溫度及針對過冷度問題的成核劑篩選實驗。實驗結果表明： 具有共晶濃度的水一鹽體系相變性能穩(wěn)定，很像純物質，具有確定相變溫度和潛熱，并且具有融解熱較大、體積蓄能密度大、價格便宜等優(yōu)點，可以用作冰溫相變蓄冷材料。硫

5、酸鈉水溶液共晶體系的相變溫度為-2.64℃，而且凝固和融解過程的溫度一時間曲線平坦，相變溫度穩(wěn)定，有望成為冰溫相變蓄冷材料，用于冰溫食品保鮮及某些場合。 共晶鹽的成核能力較差，存在一定的過冷度，由于非均勻成核所要求的過冷度要比均勻成核大得多，因此可以加入適量的某種添加劑促進非均勻成核，減少其過冷度。在凝固-熔解過后，硫酸鈉水溶液體系出現(xiàn)了少量的鹽沉淀，本實驗是在熔解后采用了添加高吸水樹脂消除沉淀的，建議通過試驗的方法來尋找合適的