制冷剂 NH₃

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版本 v1.2 · 2026-10-14

3.1.1 吸收剂 H₂O —— NH₃–H₂O

Pátek & Klomfar (1995) 由其自身的 Gibbs 自由能函数回归出五个显式关联式:泡点温度(式 6)、露点温度(式 7)、平衡气相组成 y(p, x)(式 8)、液相比焓(式 9)、气相比焓(式 10);x、y 为氨摩尔分数,p 以 MPa 计,T 以 K 计。适用范围:式 (6) 0.002–2 MPa、全浓度;式 (7) 0.02–2 MPa;式 (8) x > 0.05、p ≤ 2 MPa。作者自报:95% 的泡点在 1.5 K 内、95% 的露点在 ±2 K 内,液焓 RMS 0.9 kJ/kg、气焓 RMS 4.5 kJ/kg。参考态为三相点(273.16 K)液态水。本普查复算:0.101325 MPa(1 atm)下沸点为 −33.42 °C(氨)与 99.75 °C(水);x > 0.2 时三个温度/组成式互洽偏差至多 0.88%。1 MPa、总摩尔分数 z = 0.5 处:泡点 65.46 °C、露点 153.21 °C,真滑移 87.75 K。两处边界行为在案:2 MPa 时露点式在水端给出 210.36 °C,低于真值 2.04 K;x < 0.1 且 p > 1 MPa 的角落,三式互差可达约 12%。

Conde (2004) 工程册子以对应状态构造加逐量混合修正给出输运性质;其 §4 原样转印 Pátek–Klomfar 式 (6)–(10)——本普查逐系数比对,五表逐位一致。对纯氨,其自报比热平均偏差 0.0252%(最大 1.15%)、导热平均 0.527%(最大 6.630%),均对其自身数据源而言。

Schulz (1971) 为该体系构造了 Gibbs 自由能状态方程(转录笔记登记 0.001–2.5 MPa、200–450 K),相平衡、焓、熵、比容均由微分导出。原文未到手;系数表存于三篇互补的学位论文转录中,但式面在转录中丢失符号、不完整 [待核]。本套只登记,未可编程。

一则纯氨端点对照说明来源链为何在混合物模型的边界上也要紧:氨端点处,Pátek–Klomfar 混合物拟合给出的汽化焓对 CoolProp 的偏差为 −21.1%(−30 °C)、−14.7%(−20 °C)、−4.2%(10 °C)、−1.2%(35 °C);而 Ferreira 谱系的多项式组(见 3.1.3 节)——对纯氨自身的拟合——同四点偏差为 −0.57%、−0.39%、+0.43%、−0.51%。两条路线——混合物拟合的端点外延与纯工质自身的拟合——在本库中分账存放。

3.1.2 吸收剂 LiNO₃ —— NH₃–LiNO₃

Castilla (2014) 博论附录 B 为已发表拟合的汇编,数据源为 Libotean 等的实测:泡点压力 ln P = pa(x) + pb(x)/T(2007 年数据)、液体焓(Vallès & Salavera 2011)、比热、密度与黏度(Libotean et al. 2008)、导热(Cuenca et al. 2013)、结晶界限十分段多项式(Infante Ferreira et al. 1984);x 为氨质量分数。适用范围:泡点/比热/密度 293.15–353.15 K、x 0.35–0.65;焓 273.15–353.15 K;导热 303.15–353.15 K、x 0.35–0.60。参考态为 0 °C、x = 0.5 处 H = 0(本库验算 hsol(273.15 K, 0.5) = 0.0024 kJ/kg)。本套为已建库的一套:C 与 Python 实现在 1715 个对账点上最大相对偏差 4.3×10⁻¹⁰,抽查值 pbubble(313.15 K, 0.5) = 0.50471 MPa、ρ(313.15 K, 0.45) = 1067.9 kg/m³、cp(313.15 K, 0.45) = 2.9288 kJ/(kg·K)。附录中的黏度式排版残损;Python 模块中流通的重构式标为实验性、未经核实,不进 C/VBA 构建。

蔡德华 (2015) 以同一批 Libotean 数据(293.15–353.15 K、0.2 < w < 0.6)自拟合 ln p = A + B/T + C·ln T + D·Tᴱ,A–E 为 w 的三次多项式,两套变体——双效套将温度非线性项置零,以抑制向 200 °C、9.0 MPa 的外推。自报最大相对误差:蒸气压 2.488%(单效)与 0.875%(双效);比热(T、w 双线性)0.875%。焓由 h(T, w) = h₀°C(w) + ∫cp dT 拼装,0 °C 段取 Infante Ferreira 分段式;参考态为 0 °C 固体盐与 0 °C 饱和液氨的焓同设为零。本套存于精读笔记,未建库;数处式面在 OCR 层残损。

梁翛 (2022) 将 Libotean 数据重拟合为统一代数模板 Y = A + B·T + C·T² + D·T³(A–D 为氨质量分数的三次多项式),覆盖七个性质。其自报(NH₃–LiNO₃):VLE RMSE 0.00653 MPa(相对 2.45%、R² = 0.9999),比热相对偏差 0.09%,密度 0.06%,黏度 2.1%,导热 0.44%。蔡、梁两章出自同一研究组,系数逐项对账完成之前按同源而非独立两套对待 [待核]。整个家族的上游源头 Infante Ferreira (1984)——Solar Energy 32(2): 231–236,另有 Delft 内部报告 K 91/K 92——已归档入本普查馆藏,但其被需要的仲裁(见第 6 节)尚未开卷执行 [待核]。

3.1.3 吸收剂 NaSCN —— NH₃–NaSCN

在案四套;四套同出 Ferreira 汇编的同一批实验文献(Chaudhari 等;Blytas),是同一数据谱系的多代关联,不算四批独立实验。

Ferreira 谱系·尹佳园 (2015) 转印组(经陆国强/胡连芳 1995 与 Sun 1998 转手)给出泡点式 ln P = A + B/T,A = 15.7266 − 0.298628·X,B = −2548.65 − 2621.92·(1 − X)³(X 为氨质量分数;原式 P 以 kPa 计),以及对 t 的焓三次式。转印经原文设计点反验:(X = 0.4562, T = 353.15 K) 得 1.3123 MPa(原文印 1312 kPa);(X = 0.5149, T = 311.15 K) 得 0.6139 MPa(原文印 614 kPa)。焓的首项多项式 A(X) 即 Ferreira 的 0 °C 积分溶解热拟合:截距 79.72 与原值 79.7237 吻合,端点检验 A(1) = −0.05 ≈ 0。尚有一项系数未决——C 多项式首项的符号;两种读法在 38 °C 差 1.65–1.87 kJ/kg、在 80 °C 差 7.33–8.27 kJ/kg,故该焓式在 1984 年原文仲裁落地前只作对账用 [待核]。

同一 Ferreira 套的第二条独立转印链(一篇开放获取论文,SCIRP paperid=99018)在同一 A 多项式上带一处误植;该案登记为 TE-001(见第 5 节),该链焓式禁用。

蔡德华 (2015) 以 Chaudhari 实测(253.1 K < T < 393.1 K、0.35 < w < 0.9)自拟合蒸气压,式形同 3.1.2 节,自报最大相对误差 3.858%(单效)与 1.978%(双效);比热改拟 Sargent 等数据,自报 2.5%。焓的 0 °C 积分溶解热以王曦等提出的双倒数模型拟合 Blytas 数据(a = 58.7178373、b = −0.076577614、c = −0.016925925;最大相对误差 1.47%)——原文称选此式形是因其构造上满足 w → 1 与 w → 0 时 h → 0,而 Ferreira 多项式在 w → 0 时 h = 79.7237 ≠ 0。与尹链的同点对照在案:38 °C、X = 0.4562 处焓升 102.2(尹)对 94.2 kJ/kg(蔡);80 °C、X = 0.5149 处 231.0 对 244.9 kJ/kg,比热相差约 23%;该差异登记在源数据层 [待核]。

梁翛 (2022) 将 Chaudhari 数据重拟合为 3.1.2 节的统一模板(上游印出的系数因误差大被弃用):VLE RMSE 0.02650 MPa(相对 3.53%、R² = 0.9997),比热 0.46%,密度 0.11%,黏度 4.9%。焓基准 i₀ 仍取 Infante Ferreira 一线之式,单位与参考态未标注 [待核]。

一个衍生体系单独登记:孙强 (2020) 自测 [Na(TX-7)]SCN/NH₃(NaSCN 与表面活性剂络合的吸收剂)VLE 63 点(293.15–373.15 K),给出 NRTL 关联(平均相对偏差 2.70%)与 Wilson 过量焓链;其中一项参数(NRTL α = 2.65,超出常规 0.2–0.5 区间)已标注 [待核]。其参数与 NH₃–NaSCN 本体的参数不可互借。

3.1.4 吸收剂:离子液体

离子液体。 普查定 A 级(VLE 与焓均可编程)的 NH₃–离子液体对有三对:NH₃/[emim][SCN] 与 NH₃/[emim][EtSO₄](VLE 出 Wang 2017;焓经 Karakostas 2025 的扩展 NRTL 处理),NH₃/[emim]Cu₂Cl₅(Chen & Bai 2016),以改进 UNIFAC (Dortmund) 模型加焓构造式 h = u₁h₁ + (1 − u₁)h₂ + hᴱ 关联;其组成窗口窄,xNH₃ = 0.89–0.96,且其相互作用函数 Ψ 采用非标准排序 exp[−(aT² + bT + c)/T],不可换成标准 Dortmund 式形。NH₃/[bmim]Zn₂Cl₅(Chen et al. 2013,UNIFAC,12 组基团相互作用参数)为 B 级——只有 VLE。另有四个离子液体工质对的提取笔记在本库研究笔记中进行中,尚无模型代码。

参考文献编号见总览页第 7 节。