專利名稱：吸收液再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸收液再生方法，尤其是涉及除去吸收液中的銅成分的吸收液再生方法。
背景技術(shù)：
吸收冷凍機(jī)及吸收熱泵(以下稱為"吸收冷凍機(jī)等")大多使用溴化鋰水溶液作為吸收劑，使用水作為致冷劑。另外，吸收冷凍機(jī)等一 般主要構(gòu)成材料是鋼材，熱交換器部分使用銅或銅合金。以前，由于 溴化鋰水溶液(吸收液)腐蝕熱交換器部分而使銅成分在吸收液中溶 出，又由于吸收液中的銅成分在鋼鐵上析出，故加速主要構(gòu)成材料的 鋼材的腐蝕。
以這種實(shí)際情況為背景，作為為了防止鋼材腐蝕的進(jìn)行而從吸收液中除去銅成分的技術(shù)，例如有以下的方法。作為一例，有在吸收冷 凍機(jī)等中設(shè)置對不溶性電極外加電壓而電解除去銅離子的銅離子除去 裝置，或在吸收液中設(shè)置氧化還原電位明顯比銅低的金屬(例如鋁) 而析出除去吸收液中的銅離子的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。作為 另外的例子，有通過使含有作為氧化劑的銅離子、鐵離子等的溴化鋰 水溶液在活性炭或離子交換樹脂的微小粒子中通過、接觸，對銅離子、 鐵離子進(jìn)行置換析出、吸附，從而減少吸收液中的銅離子、鐵離子而
謀求吸收冷凍機(jī)等中機(jī)器材料防腐蝕的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)2 )。 專利文獻(xiàn)1:特公平7-94932號公報(bào)(第2頁) 專利文獻(xiàn)2:特開平7-208825號公報(bào)(段落0009等)

發(fā)明內(nèi)容
然而使用對不溶性電極外加電壓而電解除去銅離子的銅離子除去 裝置的方法需要電極電位控制裝置等，故成本升高。而在吸收液中設(shè) 置氧化還原電位比銅明顯低的金屬的方法，作為吸收液溶出不需要的 金屬離子。而使用活恬炭的場合，銅成分的除去效率低，使用離子交 換樹脂的方法需要離子交換樹脂的成本及用于再生離子交換樹脂的成 本。本發(fā)明的目的在于鑒于上述的課題，提供不僅抑制成本的上升而 且在不使吸收液中溶出不需要的金屬離子的情況下除去吸收液中的銅 成分的吸收液再生方法。為了達(dá)到上述目的，權(quán)利要求1所述發(fā)明所涉及的吸收液再生方法，例如如圖l所示，具有向以溴化鋰水溶液為主要成分的吸收冷 凍機(jī)或吸收熱泵的吸收液中添加氫氧化鋰的工序(ST14);和除去因 添加前述氫氧化鋰而生成的含有銅成分的不溶性物質(zhì)的工序(ST15)。 這樣地構(gòu)成時(shí)，由于具有向吸收液中添加氫氧化鋰的工序，故能 夠使吸收液中的銅成分形成不溶性物質(zhì)析出。而且，因?yàn)樘砑游锸呛?有與作為吸收液主要成分的溴化鋰的金屬成分同種的金屬成分的氫氧 化鋰，故在除去銅成分的工藝中不存在不需要的金屬成分混入吸收液 中。另外，由于使用氫氧化鋰來生成不溶性物質(zhì)，故能夠抑制成本的 上升。另外，權(quán)利要求2所述發(fā)明所涉及的吸收液再生方法，在權(quán)利要 求1所述的吸收液再生方法中，前述氫氧化鋰的添加量是使除去了前 述不溶性物質(zhì)后的吸收液的堿度為200mol/n^以上的量。其中所謂"堿 度"，是指水溶液中具有過量的氫氧化物離子的性質(zhì)，本說明書中是指 每單位容積的氫氧化物離子的物質(zhì)量。這樣地構(gòu)成時(shí)，可以使吸收液中的銅成分基本上形成不溶性物質(zhì) 析出，能夠提高銅成分的除去率。此外，權(quán)利要求3所述發(fā)明所涉及的吸收液再生方法，例如如圖 l所示，在權(quán)利要求1或2所述的吸收液再生方法中，具有在添加 前述氫氧化鋰的工序(ST14)之前從前述吸收冷凍機(jī)或吸收熱泵抽取 前述吸收液的工序(ST11);和把除去了前述不溶性物質(zhì)后的吸收液 注入到前述吸收冷凍機(jī)或吸收熱泵中的工序(ST17)。
這樣地構(gòu)成時(shí)，由于從吸收冷凍機(jī)或吸收熱泵抽取吸收液后生成不溶性物質(zhì)而除去，故容易進(jìn)行除去不溶性物質(zhì)的作業(yè)，能夠提高不溶性物質(zhì)的除去率。
另外，權(quán)利要求4所述發(fā)明所涉及的吸收液再生方法，例如如圖l所示，在權(quán)利要求1~3的任一項(xiàng)所述的吸收液再生方法中，具有向除去了前述不溶性物質(zhì)后的吸收液中添加溴化氫來調(diào)節(jié)該吸收液的堿度的工序(ST16)。
這樣地構(gòu)成時(shí)，由于能夠使吸收液的堿度成為適合于吸收冷凍機(jī)等的運(yùn)轉(zhuǎn)的值，同時(shí)溴化氫與氫氧化鋰反應(yīng)生成作為吸收液的主要成分的溴化鋰和水，故可以不受添加的溴化氫所再生的吸收液的不良影響。
根據(jù)本發(fā)明，由于向吸收液中添加氫氧化鋰，故能夠使吸收液中 的銅成分形成不溶性物質(zhì)析出。而且，因?yàn)樘砑游锸呛信c作為吸收 液主要成分的溴化鋰的金屬成分同種的金屬成分的氫氧化鋰，故在除 去銅成分的工藝中不需要的金屬成分沒有混入吸收液中。另外，由于 使用氫氧化鋰來生成不溶性物質(zhì)，故能夠抑制成本的上升。


圖l是說明本發(fā)明第l實(shí)施方式所述的吸收液再生方法的流程圖。 圖2是本發(fā)明的第2實(shí)施方式所述的吸收液再生裝置的系統(tǒng)圖。 圖3是表示過濾后的溶液的堿度、溶液中的銅成分、銅成分除去 率的相關(guān)關(guān)系的圖。符號說明10:吸收液再生裝置12、 21:泵14、 20:容器22、 24:三通閥23f:過濾器91: 吸收冷凍機(jī)具體實(shí)施方式
以下，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本發(fā)明中，含有擬除去的銅成分的溴化鋰水溶液是作為吸收冷凍機(jī)及吸收熱泵(以下稱為"吸 收冷凍機(jī)等")的吸收液使用的水溶液。該吸收冷凍機(jī)等使用水作為致 冷劑，使用溴化鋰水溶液作為吸收液。吸收冷凍機(jī)通過從被冷卻流體體.雙仏W水ieiai^T汰隊(duì)收汰仏雙兮，J浙 熱流體而對被加熱流體進(jìn)行加熱。再者，吸收液中的銅成分典型地溶 解于溴化鋰水溶液中。首先參照圖1，對本發(fā)明的第1實(shí)施方式所述的吸收液再生方法 進(jìn)行說明。最初，從吸收冷凍機(jī)等中抽取含有擬除去的銅成分的LiBr (溴化鋰)水溶液，送入到鼓桶等的容器中(STll)。此時(shí)，在LiBr 水溶液中鐵等的金屬氧化物等異物浮游的場合，優(yōu)選使用孔眼比較粗 的過濾器(能除去異物的過濾器)除去異物。將LiBr水溶液(吸收液)移到容器中后，從容器中取多個(gè)一定量 的LiBr水溶液樣品(ST12)。使用該多個(gè)樣品確定添加到容器中的 LiBr水溶液中的LiOH (氫氧化鋰)的量(ST13 )。 LiOH添加量的確 定按以下所述進(jìn)行。對多個(gè)樣品添加添加量各不相同的LiOH。典型 地向各樣品中添加以設(shè)定量逐漸增加的LiOH。過濾各樣品后測定每 個(gè)樣品的堿度，由預(yù)先求出的堿度與銅成分除去率的關(guān)系(例如參照 后述的圖3)確定用于達(dá)到成為所需銅成分除去率的堿度的LiOH添 力口量。求所需銅成分除去所需要的LiOH以堿度為基準(zhǔn)，是因?yàn)閴A度的 測定典型地可采用以酚酞為指示劑的滴定法進(jìn)行，若采用這種滴定法， 通過向從吸收冷凍機(jī)等中抽出的LiBr水溶液中添加指示劑，可當(dāng)時(shí)求 出所需銅成分除去需要的LiOH。再者，也可以使用ICP分析裝置等 直接測定LiBr水溶液中所含的銅成分量。測定銅成分量使用ICP分
析裝置等的場合，也可以在從吸收冷凍機(jī)等中抽取LiBr水溶液并裝入 鼓桶等容器中的工序(ST11)之前，通過使用樣品，向含有擬除去的 銅成分的LiBr水溶液中添加LiOH，預(yù)先實(shí)施除去了不溶性物質(zhì)后的 LiBr水溶液的銅成分量的測定，求出所需銅成分除去需要的LiOH。 使用ICP分析裝置的場合，把樣品送到有ICP分析裝置的場所要費(fèi)事 (時(shí)間、成本)，而采用滴定法可當(dāng)時(shí)求出所需銅成分除去需要的 LiOH，故優(yōu)選。再者，除了測定堿度以外還有能夠簡易地進(jìn)行銅成分 測定的方法的場合，也可以向前述的多個(gè)樣品中添加以設(shè)定量逐漸增 加的LiOH，測定從各樣品中除去了銅成分后的銅成分量，由添加到 成為了設(shè)定值以下的樣品中的LiOH的量求出銅成分除去需要的 LiOH。
確定了向容器中的LiBr水溶液中添加的LiOH的量后，接著向容 器中的LiBr水溶液中添加前工序(ST13)所確定的設(shè)定量的LiOH， 進(jìn)行攪拌(ST14)。于是，析出藍(lán)色的不溶性物質(zhì)。藍(lán)色的不溶性物 質(zhì)，典型地停止攪拌時(shí)發(fā)生沉淀。接著，除去該不溶性物質(zhì)(ST15)。 不溶性物質(zhì)的除去，典型地通過把容器中的LiBr水溶液通入到過濾器 中而進(jìn)行。過濾器使用孔眼比較細(xì)的過濾器時(shí)，由于能夠以高概率除 去不溶性物質(zhì)而優(yōu)選。
除去了該不溶性物質(zhì)的LiBr水溶液，由于通常對于在吸收冷凍機(jī) 等中使用其堿度升高，故添加HBr (溴化氫)調(diào)節(jié)堿度，成為管理標(biāo) 準(zhǔn)值內(nèi)(適合于吸收冷凍機(jī)等中運(yùn)轉(zhuǎn)的范圍內(nèi))的堿度(ST16)。堿 度的調(diào)節(jié)使用HBr時(shí)，由于HBr與LiOH反應(yīng)而生成水和作為吸收 液的主要成分的LiBr,故不需要除去所添加的HBr而優(yōu)選。堿度的 調(diào)節(jié)結(jié)束后，把該調(diào)節(jié)完的LiBr水溶液注入到吸收冷凍機(jī)等中 (ST17),作為吸收冷凍機(jī)等的吸收液使用。這樣從吸收液中除去含 有的銅成分，使吸收液再生。
以下參照圖2，對本發(fā)明的第二實(shí)施方式所述的吸收液再生裝置 IO進(jìn)行說明。圖2是吸收液再生裝置10的系統(tǒng)圖。圖2中，二點(diǎn)點(diǎn) 劃線表示使用用吸收液再生裝置10除去銅成分的吸收液的吸收冷凍 機(jī)91、及連接吸收冷凍機(jī)91與吸收液再生裝置10的管92。吸收液再 生裝置10具有容納從吸收冷凍機(jī)91抽取的吸收液AS ( LiBr水溶液) 的容器14、和從吸收冷凍機(jī)91向容器14導(dǎo)入吸收液AS的配管11。 配管11上配設(shè)從吸收冷凍才幾91抽取吸收液AS的泵12、和吸收液AS 內(nèi)含金屬氧化物等異物時(shí)容納除去異物的過濾器13f的過濾器套13。 過濾器13f使用孔眼比較粗的過濾器。另外，吸收液再生裝置10，為了對容器14內(nèi)的吸收液AS進(jìn)行攪 拌及過濾，備有進(jìn)行抽出的配管15。配管15上配設(shè)從容器14中抽出 吸收液AS的泵21。配管15與三通閥22相連。三通閥22除了連接配 管15以外，還連接配管16及配管17。配管16上配設(shè)容納除去通過 向吸收液AS中添加LiOH而生成的不溶性物質(zhì)的過濾器23f的過濾 器套23。過濾器23f使用孔眼比較細(xì)的過濾器。配管16在與三通閥 22相連的相反側(cè)，與三通閥24相連。三通閥24除了連接配管16以外，還連接配管18及配管19。配 置配管18使吸收液AS返回到容器14。此外，配管17與配管18相連。 另外，在配管19的前端配設(shè)容納除去了不溶性物質(zhì)后的吸收液AS的 容器20。如上述構(gòu)成的吸收液再生裝置10，如下所述進(jìn)行工作。使吸收液 再生裝置10運(yùn)轉(zhuǎn)前，將管92與配管11相連。管92的另一端與吸收 冷凍機(jī)91的維護(hù)用的吸收液投入口相連。連接管92后，利用氮?dú)獾?惰性氣體對吸收冷凍機(jī)91內(nèi)加壓后，打開吸收冷凍機(jī)91維護(hù)用的吸 收液投入口的閥。然后啟動(dòng)泵12，從吸收冷凍機(jī)91內(nèi)抽取吸收液AS， 將抽取的吸收液AS裝入容器14。此時(shí)，吸收液AS通過過濾器13f 向容器l4流入。通過過濾器13f從而除去吸收液AS中的金屬氧化物 等異物。吸收冷凍機(jī)91內(nèi)的吸收液AS抽出結(jié)束后，關(guān)閉吸收冷凍機(jī) 91維護(hù)用的吸收液投入口的閥，停止泵12。再者，吸收液AS中不存 在異物時(shí)，也可以不設(shè)置過濾器13f及過濾器套13。另外，只借助吸 收冷凍機(jī)91內(nèi)的惰性氣體產(chǎn)生的加壓就能抽取吸收液AS時(shí)，也可以 不設(shè)置泵12。
將吸收液AS裝入容器14后，向容器14內(nèi)的吸收液AS中添加設(shè) 定量的LiOH。設(shè)定量的LiOH是使除去后述生成的不溶性物質(zhì)后的 吸收液AS的堿度成為200mol/m3以上的量，典型地取多個(gè)樣品而求 出。添加LiOH后啟動(dòng)泵21，切換三通閥22 4吏吸收液AS從配管15 流向配管17，同時(shí)切換三通閥24使吸收液AS通過配管18返回容器 14 (不流入配管16及配管19 ),這樣使吸收液AS從容器14通過配管 15、 17、 18再返回到容器14地循環(huán)，對添加了 LiOH的吸收液AS 進(jìn)行攪拌。通過進(jìn)行攪拌，吸收液AS與LiOH確實(shí)地反應(yīng)，吸收液 AS中的銅成分形成藍(lán)色的不溶性物質(zhì)析出。
攪拌后，切換三通閥22、 24,使吸收液AS從容器14通過配管 15、配管16、配管18再返回到容器14。成為這樣的流動(dòng)時(shí)，吸收液 AS通過過濾器23f，由此析出的不溶性物質(zhì)凈皮過濾器23f捕捉。過濾 結(jié)束后，切換三通閥24，吸收液AS從配管16流向配管19。這樣， 容器14內(nèi)的吸收液AS移向容器20。
移向容器20的吸收液AS，銅成分基本(典型地吸收液AS中的 大約95%的銅成分)被除去，但比適于吸收冷凍機(jī)91中使用的堿度 高。因此，向容器20內(nèi)的吸收液AS中添加HBr，進(jìn)行堿度的調(diào)節(jié)。 HBr的添加典型地采用手動(dòng)進(jìn)行。堿度的調(diào)節(jié)結(jié)束后，將容器20內(nèi) 的吸收液AS再注入到吸收冷凍機(jī)91中。
以上，以吸收冷凍機(jī)91為例進(jìn)行了說明，但吸收熱泵也是同樣。 另外，能夠生成冷水和溫水的吸收冷溫水發(fā)生機(jī)由于可看作吸收冷凍 機(jī)的一種形態(tài)，故在本說明書中也包含在吸收冷凍機(jī)的概念中。
以上分別設(shè)置容納從吸收冷凍機(jī)91抽取的吸收液AS的容器14 和容納過濾后的吸收液AS的容器20,但使過濾后的吸收液AS返回 到容器14也可以省去容器20。這樣地設(shè)計(jì)時(shí)可以使吸收液再生裝置 10緊湊。然而與容器14分開設(shè)置容器20時(shí)，由于能夠把過濾前后的 吸收液AS確實(shí)地分開，故過濾后的吸收液AS與不能過濾的吸收液 AS不會(huì)混合。
以上，吸收液再生裝置IO作為具有三通閥22、 24的形態(tài)作了說
明，但也可以在配管16、 17分別設(shè)置二通閥而代替三通閥22，另外 也可以在配管18、 19分別設(shè)置二通閥而代替三通閥24。再者，作為本發(fā)明的實(shí)施時(shí)期的一例，也可以在吸收冷凍機(jī)等的 定期檢查時(shí)等定期使用ICP分析裝置等測定吸收液(LiBr水溶液)中 的銅成分，銅成分的濃度為設(shè)定的濃度以上時(shí)采用本發(fā)明所述的吸收 液再生方法進(jìn)行吸收液中的銅成分的除去。這樣能夠繼續(xù)地防止吸收 冷凍機(jī)等的腐蝕。實(shí)施例以下，對使用燒杯進(jìn)行試驗(yàn)的實(shí)施例進(jìn)行說明。準(zhǔn)備5個(gè)含銅成 分26.0mg/L的LiBr水溶液的樣品。再者，該樣品的堿度是23mol/m3 (5個(gè)樣品相同)。向這些樣品中以各不相同的添加量添加LiOH。添 加后進(jìn)行攪拌，靜置約60分鐘。然后使用5種C濾紙(JIS P3801) 進(jìn)行過濾，除去添加LiOH所生成的藍(lán)色的不溶性物質(zhì)的沉淀物。然 后使用ICP發(fā)光分析裝置測定過濾后的樣品的堿度與銅成分。對于各 樣品，把過濾后的堿度、過濾后的銅成分及銅成分除去率歸納示于圖 3。如圖3所示，過濾后的LiBr水溶液的堿度與銅成分除去率有相關(guān) 關(guān)系。換言之，銅成分除去率與LiOH的添加量有相關(guān)關(guān)系。利用這 種相關(guān)關(guān)系可以確定本發(fā)明的第1實(shí)施方式所述的吸收液再生方法中 的LiOH的添加量(參照圖1的步驟ST13 ),不使用ICP分析裝置等 便能確定LiOH的添加量。
權(quán)利要求
1. 吸收液再生方法，其具有向以溴化鋰水溶液為主要成分的吸收冷凍機(jī)或吸收熱泵的吸收液 中添加氫氧化鋰的工序；和除去因添加前述氫氧化鋰所生成的含有銅成分的不溶性物質(zhì)的工序。
2. 權(quán)利要求1所述的吸收液再生方法，其中前述氫氧化鋰的添加 量是使除去前述不溶性物質(zhì)后的吸收液的堿度成為200mol/m3以上的
3. 權(quán)利要求1或2所述的吸收液再生方法，其具有 在添加前述氫氧化鋰的工序之前從前述吸收冷凍機(jī)或吸收熱泵中抽取前述吸收液的工序；和將除去了前述不溶性物質(zhì)后的吸收液注入到前述吸收冷凍機(jī)或吸 收熱泵的工序。
4. 權(quán)利要求1~3的任一項(xiàng)所述的吸收液再生方法，其具有向 除去了前述不溶性物質(zhì)后的吸收液中添加溴化氫來調(diào)節(jié)該吸收液的堿 度的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供不僅抑制成本的上升而且不溶出不需要的金屬離子而除去吸收液中的銅成分的吸收液再生方法。向以溴化鋰水溶液為主要成分的吸收冷凍機(jī)或吸收熱泵的吸收液中添加氫氧化鋰(ST14)，除去由此生成的含有銅成分的不溶性物質(zhì)(ST15)，由于添加物是含有與作為吸收液主要成分的溴化鋰的金屬成分同種的金屬成分的氫氧化鋰，故在除去銅成分的工藝中不需要的金屬成分不混入吸收液中。另外，由于使用氫氧化鋰來生成不溶性物質(zhì)故能夠抑制成本的上升。
文檔編號F25B47/00GK101122429SQ20071010637
公開日2008年2月13日 申請日期2007年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者中本英治, 伊藤錦也, 入江智芳 申請人:荏原冷熱系統(tǒng)株式會(huì)社