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国家自然科学基金委员会建委二十周年
   

基于高性能吸附材料的热质交换技术及其应用研究

作者:华南理工大学 丁静 发表时间:2006-5-30

  华南理工大学丁静教授及其合作者在国家自然科学基金项目的资助下,系统地开展热质交换技术的基础研究,取得如下成果:

  (1) 建立了非饱和多孔介质内部热质传输的非线性耦合模型,首次定量揭示了相界面特性(孔结构与表面物理化学性质)与宏观物理量场分布(温度、湿度和流速)的相互影响规律。根据热质交换器中传热传质强化和流体动力学特性的需求,创新提出了设计吸附基体材料的新思路和新技术。其研究成果获得2003年国家技术发明奖二等奖。

  (2) 采用离子交换技术、共聚合方法和溶胶-凝胶法,在分子水平上有效地控制反应过程,利用合成亲水性交联网络状结构的高分子化合物,降低吸附剂与水分子间结合势能,加快传热传质速率,获得低成本、高吸附量和低再生温度的吸附基体材料;利用合成纳米孔径活性硅胶,强化多微孔界面的分子扩散能力,经多层成型叠加焙烧成蜂窝状转芯,有效降低除湿转芯热惯性,突破并形成了独创的蜂窝状转芯成型工艺技术。其核心技术发明获得2003年第八届中国优秀专利奖。

  (3) 以固体吸附材料制备技术为实施核心,以4项国家发明专利和6项实用新型专利支撑一套完整技术,顺利地完成了从基础理论、器件强化、系统集成到工业应用的全过程,构筑了一个固体吸附材料热质交换技术平台,取得了显著的传热传质强化效果和社会经济效益,该项目的技术指标和运行性能优于同类产品,具有显著的节能与环保优势。被鉴定评审专家认为学术思想新颖,技术和装备属国内独创,处于国际先进水平,为高效固体吸附材料旋转热质交换器制造的平台性新技术。

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