十二醇_辛酸二元混合工质相变蓄冷过程结晶特性
空气源热泵的蓄能除霜相变材料探讨
空气源热泵的蓄能除霜相变材料探讨作者：李晗阳来源：《中国新技术新产品》2013年第15期摘要：本文通过对空气源热泵的常用蓄能除霜相变材料的分析，总结了相变材料在空气源热泵结除霜循环中的蓄能与释能特性，解决了能量供求在时间和空间上不匹配矛盾，从而提高能源利用率。
关键词：空气源热泵蓄能除霜相变材料中图分类号：TD72 文献标识码：A1概述热泵机组是由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀四大主要部件构成的封闭系统，其内充注有适量的工质。
机组运行基本原理是依据逆卡循环原理：液态工质首先在蒸发器内吸收空气中的热量而蒸发形成蒸汽（即汽化，汽化潜热即为所吸收热量），后经压缩机压缩成高温高压气体，再进入冷凝器内冷凝成液态（即液化，把吸收的热量释放给需要加热的介质中），液态工质经膨胀阀降压膨胀后重新回到蒸发器内，吸收热量蒸发而完成一个循环，如此往复，不断吸收低温热源的热而输出到所加热的介质中，直接达到预定温度。
2空气源热泵的蓄能除霜相变分析空气源热泵就是以室外空气为热源，从空气中吸收热量，向室内空气放热的设备，主要用于室内采暖或回收利用低温热源的热量，家用冷暖型空调在冬天制热时，就是最常见的典型的“空气源热泵”。
空气源热泵在低温高湿环境下运行时，室外换热器结霜是其主要弊病之一，会引起供热性能下降，需要周期性除霜来保证其正常运行，而空气源热泵周期性除霜时低位热源不足是导致热泵综合性能差的根本原因。
相变蓄能除霜系统是解决空气源热泵低位热源不足的新技术。
蓄热器是一种热能储存设备，它可以把一个时期内暂时用不完的热能收集贮藏起来，等到需要时释放出来，以补充低位热源之不足。
蓄热器以相变材料作为蓄热介质，利用余热或正常供热时蓄热，除霜时蓄热器充当系统主要低位热源，为空气源热泵除霜问题提出了可靠的解决方案。
相变蓄热，是利用相变储能材料从固态转化为液态或从液态转化为气态发生相变时吸收热量而加以蓄热的。
相变蓄能材料是指在其相变过程中可以从环境中吸收热量或向环境放出热量从而达到能量储存和释放目的的物质。
正辛酸-肉豆蔻酸低温相变材料的制备和循环性能
2018年第37卷第2期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·689·化 工 进展正辛酸-肉豆蔻酸低温相变材料的制备和循环性能李玉洋，章学来，徐笑锋，MUNYALO Jotham Muthoka ，陈跃，陈启杨（上海海事大学蓄冷技术研究所，上海 201306）摘要：研制了一种用于相变温度在2～8℃的医药冷藏运输系统的二元有机复合相变材料，该材料由正辛酸与肉豆蔻酸按比例混合而成。
首先通过理论计算预测二元混合物的共晶点，确定它的低共熔混合物的比例、相变温度以及潜热值，然后围绕共晶点比例配制了6种不同比例的混合物。
使用步冷曲线法测得正辛酸与肉豆蔻酸的低共熔点温度为6.2℃，过冷度为0.5℃，其质量比为87∶13。
经过差示扫描量热仪（DSC ）测得复合相变材料的相变温度为7.13℃，相变潜热为146.1J/g ，热导率为0.2832W/(m·K)。
对正辛酸-肉豆蔻酸复合相变材料进行40次、80次的循环充放冷实验，发现其相变温度和潜热值均未发生明显变化。
实验结果表明，该材料在蓄冷系统尤其是医药冷藏运输系统中有着很大的应用潜力。
关键词：二元混合物；相变；热力学性质；稳定性中图分类号：TK02 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）02–0689–05 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0802Preparation and cyclic properties of low temperature phase changematerials of n -caprylic acid and myristic acidLI Yuyang ，ZHANG Xuelai ，XU Xiaofeng ，MUNYALO Jotham Muthoka ，CHEN Yue ，CHEN Qiyang（Cool Storage Technology Institute ，Shanghai Maritime University ，Shanghai 201316，China ）Abstract ：This paper developed a binary organic composite phase change material that is used for pharmaceutical refrigerating transportation system with the phase change temperature of 2—8℃. The material was mixed with a mixture of n -caprylic acid and myristic acid. First two binary eutectic points were determined through the theoretical calculation method to calculate the eutectic mixture ratio, phase transition temperature and latent heat value. Then six different proportion of mixtures around the eutectic point were made. The low melting point temperature of n -caprylic acid and myristic acid was found to be 6.2℃，the sub-cooled temperature by 0.5℃. The mass ratio was found to be 87∶13. The phase transition temperature of the composite phase change materials was 7.13℃ and the latent heat of phase change measured by differential scanning calorimeter （DSC ）was found to be 146.1J/g . The thermal conductivity of eutectic liquid was measured by Hot Disk and was found to be 0.232 W/(m·K). It was found that the phase transition temperature and latent heat value of the composite phase change materials of n -caprylic acid and myristic acid were 40 times and 80 times more respectively. However ，it was found that the phase change temperature and latent heat value were not altered. The results showed that the composite had great potential in the cold storage system ，especially in medicine cold storage transportation system. Key words : binary mixture ；phase change ；thermodynamic properties ；stability随着经济高速发展[1]，用电量急剧增加，电网电力经常出现峰期不足、谷期过剩的现象。
癸酸-正辛酸低温相变材料的制备和循环性能
癸酸-正辛酸低温相变材料的制备和循环性能陈文朴;章学来;丁锦宏;毛发;王友利【期刊名称】《制冷学报》【年(卷),期】2016(037)003【摘要】本文研制了一种用于相变温度在0～5℃的冷藏运输系统的二元有机复合相变蓄冷材料.该材料由癸酸和辛酸按比例混合经超声波振荡后制得,质量配比为30∶70.通过步冷曲线法测定了不同质量配比的癸酸-正辛酸溶液的相变温度,利用相图确定了二元低共熔共品点,此时的质量配比为30∶70.经差示扫描量热仪(DSC)测得共晶溶液的相变温度为1.5℃,相变潜热为120.6J/g.癸酸-正辛酸共品混合物经过30次、60次结晶与熔化循环后,相变温度、相变潜热均未发生明显变化.测试结果表明,该相变蓄冷材料具有合适的相变温度、较高的相变潜热和良好的循环热稳定性,在蓄冷系统尤其是冷藏运输系统中有着很大的应用潜力.【总页数】5页(P12-16)【作者】陈文朴;章学来;丁锦宏;毛发;王友利【作者单位】上海海事大学蓄冷技术研究所上海201306;上海海事大学蓄冷技术研究所上海201306;上海海事大学蓄冷技术研究所上海201306;上海海事大学蓄冷技术研究所上海201306;上海海事大学蓄冷技术研究所上海201306【正文语种】中文【中图分类】TB34;TB64【相关文献】1.正癸酸-月桂酸-硬脂酸三元低共熔体系/膨胀石墨复合相变材料的制备与表征 [J], 李云涛;晏华;汪宏涛;王群;赵思勰2.十四烷-正辛酸有机复合相变材料的制备和性能 [J], 周孙希;章学来;刘升3.正辛酸-肉豆蔻酸低温相变材料的制备和循环性能 [J], 李玉洋;章学来;徐笑锋;MUNYALO Jotham Muthoka;陈跃;陈启杨4.月桂酸-正辛酸低温相变材料的制备和循环性能 [J], 章学来;杨阳5.癸酸-正辛酸与活性炭复合相变材料的制备 [J], 司亚余; 马芹永; 罗小宝; 顾皖庆; 白梅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
有机相变蓄冷材料的研究进展_陶文博
制冷学报 Journal of Refrigeration
No． 1 Vol． 37 ， February， 2016
有机相变蓄冷材料的研究进展
陶文博
摘 要
谢如鹤
广州 510006 ）
（ 广州大学土木工程学院
本文概述了有机相变蓄冷材料和有机 无机复合相变蓄冷材料的研究进展， 探讨了采用公式指导低共融物相变蓄冷材
料配比和提高有机相变材料导热能力的方法， 介绍了相变材料在太阳能利用 、 电力的峰谷平衡、 空调节能与冷藏运输等方面的应 相变机理、 传热理论模型及复合技术是有机相变蓄冷材料研究的重点内容， 有机复合相变蓄 用研究。指出相变材料的性能特性 、 冷材料是今后有机相变材料的重点发展方向 。 关键词 相变材料； 导热系数； 蓄冷技术； 应用 文献标识码： A 中图分类号： TB34 ； TK02
外经济性和运用可行性也是决定其能否作为相变蓄 冷材料应用的因素之一。通过以上的筛选原则， 目前 合适的有机相变蓄冷材料主要有高级脂肪烃 、 脂肪酸 醇类、 芳香烃类及高分子聚合物类等。 表 及其酯类、 1 列举了部分有机物相变蓄冷材料的物性参数 。 Alkan C 等［5］以硬脂酸和乙二醇为原料， 通过酯 化反应合成了乙二醇二硬脂酸酯 PCMs， 该材料的相 变焓为 215. 43 ～ 216. 45 J / g， 熔点和 凝 固 点 分 别 为 65. 35 ℃ 和 65. 83 ℃ 。Sari A 等［6］按照质量比 1∶ 1 将 硬脂酸和正丁醇、 异丙醇和甘油两组材料通过 Fischer 酯化反应分别制得了相变温度为 23 ～ 63 ℃ 、 相变 潜热为 121 ～ 149 J / g 和相变温度为 24 ～ 64 ℃ ， 相变潜 热为 128 ～ 151 J / g 的系列酯类 PCMs， 其导热系数为 0. 15 ～ 0. 23 W / （ m · K） ， 经 1000 次循环实验后变化不 ［7 ］ 大， 热稳定性好。Alkan C 等 利用脂肪酸 （ 硬脂酸、 棕榈酸、 肉豆蔻酸、 月桂酸） ， 与 PMMA 合成了微胶囊 复合材料， 实验结果表明， 硬脂酸 / PMMA 微胶囊具有 较好的相容性， 由于材料制备成本有所降低， 因此该 复合材料在储能领域有较好的应用前景 。
有机高温空调相变蓄冷材料研究现状
一
空调蓄冷技术是利用低谷电价的电力 ， 将冷量蓄存起 来 ， 给用 以供 电高峰时使用 。 作为 目前 可采用 的最经济有效的电力调峰方式 ， 对缓解 我 国目 能源紧缺 ， 前 电力供应 紧张的矛盾 ， 有巨大的积极 意义。蓄冷 具 按介质分类主要有水 蓄冷 、 共晶盐蓄冷 、 制冷 剂气 体水合物蓄冷 、 蓄 冰 冷和有机物相变材料蓄冷等。共 晶盐 和气体水合物 蓄冷技术 目 前都处 在研究开发阶段 ， 都有其需 要突破的瓶颈 ， 如共 晶盐 蓄冷过冷度较大 ， 材料易老化失效 ； 气体水合物蓄冷低压介质如 Ｒ ４ ｂ １ １ 等结 晶温度较低 ， 往往需要 ０ ℃及以下 的冷媒温度 ， 不能达到 ５ １ ℃的高温蓄冷要求 ， ～２ 高 压介质如 Ｒ１４ ， ３ ａ压力较高 ， 往往 大幅增加 了蓄冷装 置的造价 ； 应用最 多的是冰蓄冷 ， 由于水 的过冷 ， 往往在 一 ℃一 １ Ｔ才能结冰 ， ６ ０： 主机在制 冰工况下 ， 效率较低 ， 若能开发 出在 ５ １ ￣ － ２Ｃ结冰 的高温空调相 变蓄冷 介质 ， 将能很好 的缓解这一状况。 适合高温空调相变蓄冷应用 的有机材 料， 主要包括 融点在 ０ ４ ℃之 间的烷烃 、 机酸 、 ～０ 有 醇类 等 ， 这些 材料大 多相变潜热较 大 ， 材料易得 ， 对环境无 污染 ， 由于很难找 到相变 温度在 ５ １ ℃之间的单质材料 ， －２ 它们 的二元或三元混合物得到了广泛的研究 。
２有机 相 变 材 料 蓄冷 研 究现 状 ． 德国进行 了大量相变贮 能的机理和应用研究：如 Ｋ ｉ ｅ绘 制了大 ｒ ｈｌ ｅ 量 Ｐ Ｍｓ Ｃ 的物性图表 ，他认 为石蜡等是 １０ ０ ℃以下 蓄热用 Ｐ Ｍ 的最佳 Ｃ 候选材料 。 石蜡混合物 已在德 国形成专门的 Ｐ Ｍ产 品。 Ｒ ｂｔｅｍ是 Ｃ 如 ｕｉ ｒ ｈ Ｓｈ ｍ ｎ ａｏ公 司研制 、 ｃｕ ａ ｎＳｓｌ 开发 的石蜡 Ｐ Ｍ系列产 品。这类 Ｐ Ｍ 的熔 Ｃ Ｃ 化 温度 范 围在 一 Ｏ １５ 】 ３ ℃～ ℃ｌ １ ］ 。
辛基十二醇结构式-概述说明以及解释
辛基十二醇结构式-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述辛基十二醇是一种碳链含有12个碳原子的醇类化合物。
它的化学结构式为C12H25OH，表示了它由12个碳原子和一个羟基（-OH）组成。
辛基十二醇在化学中也被称为1-辛醇，是辛烷醇的异构体之一。
辛基十二醇是一种重要的工业化学品，具有多种特殊的化学性质和应用领域。
它在常温下为无色至淡黄色液体，具有微弱的特殊气味。
由于具有较长的碳链，辛基十二醇分子的疏水性较强，不溶于水，但能溶于有机溶剂如乙醇和石油醚。
辛基十二醇的主要用途之一是作为界面活性剂和乳化剂。
由于其独特的分子结构，辛基十二醇能够在水和油之间形成稳定的界面，使其具有良好的乳化、分散和润湿性能。
因此，它广泛应用于化妆品、个人护理品、洗涤剂、润滑剂等领域。
此外，辛基十二醇还具有良好的表面活性性质，可以用作表面涂层剂和润滑剂的成分。
它能够提供优异的防腐、抗氧化和抗磨损性能，因此在金属加工、汽车工业和机械制造等领域得到广泛应用。
总之，辛基十二醇作为一种重要的化学品，在界面科学和工业领域具有广泛的应用。
它的独特结构和特殊性质使其成为许多产品的关键组成部分，并在各种领域中发挥着重要的作用。
随着技术的不断进步和需求的增加，辛基十二醇的未来发展前景将更加广阔。
1.2 文章结构文章结构部分意味着你将详细介绍和解释整篇文章的组织和内容安排。
在这一部分，你可以描述每个章节的主题和目标，并展示它们之间的逻辑和连贯性。
你可以使用以下内容作为文章结构部分的参考：2. 文章结构本文按照以下结构展开：2.1 辛基十二醇的定义在这一部分，我们将简要介绍辛基十二醇的定义及其组成结构。
我们将探讨它的分子式、化学结构和命名规则，以便读者对辛基十二醇有一个基本的了解。
2.2 辛基十二醇的化学性质在这一章节，我们将深入研究辛基十二醇的化学性质。
我们将探索其物理性质，如沸点、熔点和溶解性，以及化学反应性，如氧化、还原和酰化反应。
通过全面了解辛基十二醇的化学性质，我们可以深入理解其在各种应用领域中的作用。
共晶系相变材料十二醇-月桂酸热力学性质的研究
268材料导报2008年8月第22卷专辑Ⅺ共晶系相变材料十二醇一月桂酸热力学性质的研究*李志广，黄红军，胡建伟，张敏，万红敬(石家庄军械工程学院理化教研室，石家庄050003)摘要利用步冷曲线法测定了不同组成二元共晶系十二醇一月桂酸的相变温度，在此基础上，改进了单参数的M argul es方程，引入了温度项，建立了回归该体系的热力学模型。
利用g．验St对模型中的参数进行了回归，回归结果表明该热力学模型是可行的，因而该模型对二元共晶系相变材料的热力学性质研究具有一定的应用价值。
关键词十二醇月桂酸相变材料热力学模型中图分类号：0642．3文献标识码：A．St udy of T her m odynam i c Pr ope r t y of E ut ect i c PC M D odecanol—l aur i c A c i d LI Z hi guang，H U A N G H ongj un，H U J i a nw ei，ZH A N G M i n，W A N H ongj i ng (Se ct i on of Physi cs C he m i s t ry，O r dna nce Engi nee r i ng C ol l e ge，Shi j i azhuang050003)A bs t ract T h e di f f er en t pha se c h a ng e t em pe ra t ures of t he eut ect i c pha se c ha nge m at er i al(PC M)dodecanol-l au r i c aci d bi nar y s ys t em w i t h di f f er en t cons t i t at i ons ar e de t erm i ned us i ng t he m et h od of coo l i ng cur e．The s i ngl e par a m—et er M ar gul es equ at i on i s i m proved a nd t he t e m per at ur e i s a d de d t O t he par a m et e r．The t her m od ynam i c m od el of t his s ys t em l i qu i d pha se l ine i s founde d．T he eq ua t i o n para m et er s ar e r e gr es sed by t he e xpe r i m e nt va l ue．T he r e gr es sed r e—sui t s i ndi cat e t hat t his t he r m odyna m i c m odel i s f eas i bl e．So t his t her m odynam i c m odel i s va l uabl e t O t he st udy of bi n ar y s ys t em eut ect i c phas e cha nge m a t e r i a lK ey w or ds dod ecan ol，l aur i e ac i d，phas e c ha nge m at er i al(PC M)，t her m odynam i c m od elO引言相变材料在相变过程中为等温或近似等温过程，特别适用于温度变化较频繁的场合[1]。
应用于低温集热蓄热的二十二烷-十二醇复合相变材料的制备和性能
第 12 卷第 12 期2023 年 12 月Vol.12 No.12Dec. 2023储能科学与技术Energy Storage Science and Technology应用于低温集热蓄热的二十二烷-十二醇复合相变材料的制备和性能陈红兵1，李春阳1，王聪聪1，李璊2，卢浩阳1，刘宇航1，张岩1（1北京建筑大学供热、供燃气、通风及空调工程重点实验室，北京100044；2北京市热力集团有限责任公司石景山分公司，北京100043）摘 要：为使相变材料更好覆盖太阳能PV/T系统中电池背板的工作温度范围，提高系统的储热能力。
本工作首先采用熔融混合法制备了不同质量分数的二十二烷-十二醇(DE-CP)二元相变材料，并对其潜热进行测试分析。
其中，二元相变材料的相变温度区间为20～50 ℃，基本覆盖PV/T系统中电池背板的工作温度；相比于其他二元相变材料，DE质量分数为60%的二元相变材料的潜热值最大，为243.8 kJ/kg；并且DE与CP质量配比为6∶4的二元相变材料的高温度相变峰面积大于低温度相变峰面积，两个相变峰的分布说明，DE质量分数为60%的二元相变材料更加适合在太阳能PV/T系统中应用。
然后在二元相变材料中添加EG(膨胀石墨)作为支撑材料，通过吸附增强其导热能力，最终得到复合相变材料。
并对其潜热、相容性、导热性进行测量和分析，结果表明DE-CP/EG复合相变材料的相变温度区间仍为20～50 ℃，三种原材料的相容性好，导热系数由原来二元相变材料的0.135 W/(m·K)提升至1.383 W/(m·K)，解决了相变材料自身导热系数低的问题，为后续复合相变材料在太阳能PV/T系统中的应用提供借鉴参考。
关键词：复合相变材料；二十二烷；十二醇；膨胀石墨；热性能；储热doi： 10.19799/ki.2095-4239.2023.0482中图分类号：TK 519；TB 34 文献标志码：A 文章编号：2095-4239（2023）12-3663-07 Preparation and properties of binary composite phase-change materials based on solar low-temperature heat storageCHEN Hongbing1, LI Chunyang1, WANG Congcong1, LI Men2, LU Haoyang1,LIU Yuhang1, ZHANG Yan1(1Beijing Municipal Key Laboratory of HVAC, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China; 2Beijing Thermal Power Group Co., Ltd. Shijingshan Branch, Beijing 100043, China)Abstract:The working temperature range for the battery backplane and the heat storage capacity in solar PV/T systems using phase-change materials need to be improved. In this report, docosane-dodecanol (DE-CP) binary phase-change materials with different mass fractions were prepared using the melt-mixing method, and their latent heat was tested and analyzed. The phase-change temperature range for the binary phase-change material is 20–50 ℃, which essentially covers the working temperature for the battery backplane in the PV/Tsystem. Compared with other binary phase-change materials, the latent heat of the binary phase-change material with 60% DE mass fraction is the largest at 243.8 kJ/kg. Moreover, the收稿日期：2023-07-17；修改稿日期：2023-08-26。
用于冷链的低温相变材料的研究进展
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第1期用于冷链的低温相变材料的研究进展刘畅，陈艳军，张超灿（武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北武汉430070）摘要：相变材料（PCM ）具有较高的储能密度，有利于能源的储存和高效利用。
对于低温相变材料，其应用从相变温度为0℃至室温的空调和建筑等领域到零下的工业制冷和食品、药物等的运输储藏，非常广泛。
本文从水溶液相变材料体系和非水相变材料体系两方面对冷链用相变材料进行了系统介绍，并从过冷、长期稳定性和导热等角度综述了近年关于冷链用相变材料的研究。
指出对于水溶液相变材料体系存在的严重过冷及盐-水体系较强的金属腐蚀性，可通过使用合适的成核剂、改善相变材料对成核剂的浸润性、避免纳米粒子团聚及用不锈钢或聚合物材料封装等方法改善；对于非水相变材料体系，可通过引入高导热的纳米粒子和支撑材料，微胶囊化PCM 等方法来解决有机物热导率较低的问题。
关于纳米粒子的聚沉以及引入支撑材料和微胶囊化PCM 导致的大量潜热损失问题，指出改善纳米粒子和支撑材料与PCM 的亲和性是值得尝试的方向。
关键词：相变材料；水溶液相变材料体系；非水相变材料体系；热学性质中图分类号：TK01+8文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）01-0286-14Low temperature phase change materials for subzero applicationsLIU Chang ，CHEN Yanjun ，ZHANG Chaocan(School of Materials Science and Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,Hubei,China)Abstract:Phase change materials (PCM)show high energy storage density,which is conducive to the storage and efficient utilization of energy.For low temperature phase change materials,their applications range can be from air-conditioning and construction industrial to industrial refrigeration,transportation and storage of food and medicine.This paper provides a systematic introduction to phase change materials for subzero applications,and reviews recent research on phase change materials for subzero applications from the perspectives of supercooling,chronic stability and thermal conductivity.In view of the severe supercooling of the aqueous PCM systems and metal corrosion of salt solution,the relevant research in recent years show that these problems can be solved by using suitable nucleating agents and improving the compatibility between the PCM and the nucleating agent,avoiding nanoparticles agglomeration and encapsulating PCM with stainless steel or polymer materials.The problem of low thermal conductivity of non-aqueous PCM systems can be solved by introducing nanoparticles and supporting materials with high thermal conductivity or encapsulating PCM.Finally,as for the aggregation of nanoparticles and the latent heat loss caused by the introduction of support materials and microencapsulated PCM,it is worth trying to improve the compatibility of nanoparticles and support materials with PCM.综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-0213收稿日期：2021-01-29；修改稿日期：2021-04-22。
十二碳二元酸的重结晶精制工艺研究 李占朝
因 素
B
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3 99.30 99.34 99.42
0.12
3 99.31 99.41 99.42
0.11
D 1 2 3 2 3 1 3 1 2 2 3 1 3 1 2 1 2 3 3 1 2 1 2 3 2 3 1 99.37 99.35 99.34 0.03
十二碳二元酸作为一种长碳链二元酸 , 是化 工过程中重要的中间原料 , 可用来合成麝香 -T、共 聚酰胺热熔胶 、尼龙工程塑料 等[ 1] , 有着 广泛的 工业用途 。 十二碳二元酸 在自然界中不 单独存 在 , 其合成方法主要有化学法和微生物发酵法 , 化 学合成法成本 比较高 [ 2] 。 中国科 学院微生 物所 是以石油轻蜡为原料经过微生物发酵路线合成十 二碳二元酸 , 工艺简单 , 无污染 [ 3] , 但是发酵产物 中含有少量的菌体蛋白 、色素 、铁离子化合物等以 及混杂的其他种类的长链二元酸 , 因此精制提纯 工艺是微生物发酵法制备十二碳二元酸的重要环 节 , 关系到整个工艺的收率和产品质量[ 4] 。
图 2, 图 3。由图 2可知 , 经过重结晶精制后十二 碳二元酸的纯度有很大提高 , 由精制前的 90.54% 到精制后的 99.60%, 所含杂 质种类也 减少为 1
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（ 质量比） 的十二醇 / 辛酸体系， 在 2 ℃ 恒温水浴蓄 冷中能在 400 min 内较迅速完成结晶过程， 结晶温 DSC 测试其相变潜 度为 7. 0 ℃ ， 过冷度约 2. 5 ℃ ，
－1 热为 178. 6 J·g ， 具有很好的高温空调相变蓄冷
应用前景．
［ 1］ AHMET S，ALPER B，ALI K． Synthesis，characterization，thermal properties of a series of stearic acid esters as novel solidliquid phase change materials［ J］ ． Materials Letters， 2009 ， 63 （ 13 /14 ） ： 12131216． ［ 2］ CEMIL A，AHMET S． Fatty acid / poly（ methyl methacrylate） （ PMMA） blends as formstable phase change materials for latent heat thermal energy storage［ J］ ． Solar Energy， 2008 ， 82 （ 2 ） ： 118124． ［ 3］ HE B，GUSTAFSSON E M，FREDRIK S． Tetradecane and hexadecane binary mixtures as phase change materials （ PCMs） for cool storage in district cooling systems［ J］ ． Energy， 1999 ， 24 （ 12 ） ： 10151028． ［ 4］ HIROYUKI K， AKIO S， SEIJI O， et al． Study of direct contact melting with hydrocarbon mixtures as the PCM［ J］ ． Interna-
的结晶温度和相变潜热 ， 预判其低共融混合比、 低共融温度、 相变热， 然后在其混合物的理论低共融混合比前 后， 分别配制了 7 组不同混合比的上述混合物 ， 进行了 DSC 热物性分析； 并搭建恒温水浴实验台 ， 对上述各配比 混合物进行了蓄冷实验 ． 各配比的相变温度， 经 DSC 测试在 1. 6 ～ 4. 5 ℃ ， 经恒温水浴测试在 5. 2 ～ 7. 5 ℃ ， 其 中， 混合比为 40. 6∶ 59. 4 （ 质量比） 的十二醇 / 辛酸体系， 在 2 ℃ 恒温水浴蓄冷中， 能在 6 h 内迅速完成结晶过程， DSC 测试其相变潜热为 178. 6 J·g － 1 ． 结晶温度为 7 ℃ ， 过冷度约 2. 5 ℃ ， 关键词： 高温空调蓄冷； 低共融； 十二醇； 辛酸； DSC 中图分类号： TK 02 文献标志码： A
－1 KJ·mol － 1 ， 即 161. 83 J·g ．
图2 Fig． 2
十二醇 / 辛酸各比例融化过程的 DSC 曲线
DSC curve for Dodecanol / Caprylic acid of different mixing ratio
62
广州大学学报（ 自然科学版） 分别配制 7 个比例的十二醇 / 辛酸混合物各
［6 － 7 ］
． 本文选取十二醇 （ 俗称月桂醇 ） / 辛酸二
通过理论计算， 预测在 元混合体系作为蓄冷介质， 不同的混合比下的结晶温度和相变潜热， 预判其 低共融混合比 、 低共融温度和 相 变 热 ， 以此来指 导 DSC 和实 验 配 比 ； 并 在 理 论 低 共 融 混 合 比 前 后， 以 2% 的浓度梯度共配制了 7 组不同混合比 的上述混合物 ， 进行了 DSC 热物性分析 ， 并搭建 对上述各配比混合物进行了蓄 恒温水浴实验台， 冷实验．
作者简介： 广东省科技计划项目 （ 2006A10705001 ） ； 广州市属高校科技计划项目（ 2044 ） 资助 mail： 565035680@ qq． com 作者简介： 胡孝才（ 1983 － ） ， 男， 硕士研究生． E* 通讯作者． Email： zhou_xiaoqing03@ 163． com
3
结
论
对高温蓄冷相变材料十二醇 / 辛酸二元混合 物的相变温度和相变潜热进行了理论预测， 并通 过 DSC 测试和恒温水浴测试， 研究了其低共融混 合比附近的各配比体系的相变特性． 各配比的相 变温度， 经 DSC 测 试 在 1. 6 ～ 4. 5 ℃ ， 经恒温水 浴测试在 6. 0 ～ 8. 0 ℃ ， 其中， 混合比为 40. 6∶ 59. 4 References：
第 10 卷
500 mL， 装入烧瓶内置于 2 ℃ 的恒温水浴中， 各比 例混合物都能在蓄冷时间内 （ 400 min ） 较快地完 成结晶， 凝固成淡白色冻粥状紧实的晶体 ． 水浴中 配比为 各比例混合物的温度—时间曲线见图 3 ， 46. 6∶ 53. 4 、 48. 6∶ 51. 4 、 50. 6∶ 49. 4 的试样 （ 即十二 醇含量较多的情况 ） ， 凝固过程形成明显双峰， 可 看作一次结晶和二次结晶， 原因是没达到低共融 混合比， 混合物中的十二醇过量， 此时混合材料的 一次结晶温度约 6. 0 ～ 7. 5 ℃ ， 二次结晶 温 度 约 7. 0 ～ 7. 5 ℃ ； 混合比为 40. 6∶ 59. 4 时， 不仅没有双 峰现象， 而且结晶过程平稳， 结晶温度约 7. 0 ℃ ， 过冷度约 2. 5 ℃ ， 这从图 4 对 40. 6∶ 59. 4 比例混合 物的 4 次重复试验曲线可以更明显的看出 （ 图 4 中纵坐标从 0 ～ 6. 3 ℃ ） ． 前 30 min 可以看作过冷 30 ～ 200 min 为成核 期， 混合物的温度持续下降， 在此时间段内有大量晶核形成并长大到临 过程， 200 min 之后混合介质的温度急剧降低， 界尺寸， 400 min 左右蓄冷几 表明混合物进入快速生长期， 乎结束． 另外， 对比理论预测和 DSC 测试结果、 恒 温水浴 测 试 结 果， 理论预测低共融相变温度为 4. 15 ℃ ， DSC 测试结果表明各比例混合物的相变 温度在 1. 6 ～ 4. 5 ℃ ， 恒温水浴测试结果表明各比 例混合物的相变温度在 6. 0 ～ 8. 0 ℃ ．
2 G i， e = （ m i &#实验、 恒温水浴实验及其结果
经上面的预测， 十二醇 / 辛酸体系的理论低共
k
－1
）， G A， e， （ 3）
融混合比（ 质量比） 为 44. 6∶ 55. 4 ， 由于在预测过程 中对材料相变的体积变化和比热随温度的变化等 作了简化处理， 跟实际实验或者应用中的理想配 比会有所偏差， 但可以理论预测的结果为指导， 在 理论低共融混合比附近配制一系列不同比例的混 这样将实验配比限制在一个较小而有效的 合物， 范围内． 据此配制了 7 组不同混合比的混合物， 分 7 别进行 DSC 测试和恒温水浴测试． 经 DSC 测试， 组试样的热流—温度曲线绘于图 2 中． 由图 2 可 看出， 在配比范围内十二醇 / 辛酸体系的相变温度 相 变 潜 热 平 均 为 168. 4 在 1. 6 ～ 4. 5 ℃ 之 间， J·g － 1 ， 当 质 量 比 为 40. 6 ∶ 59. 4 时， 达到较高的
研究了公山羊酸、 棕 榈 酸、 硬脂
［3 ］
月桂酸、 肉豆蔻酸、 膨胀石墨等二元或三元混 酸、 合物的相变蓄热性能； HE 等 和 HIROYUKI 等
［4 ］
分别研究了十四烷 / 十六烷混合介质的相变性能； 关于十二醇 / 辛酸混合蓄冷介质的研究报道很少，
收稿日期： 2010 － 05 － 20 ； 修回日期： 2010 － 11 － 09
［1 － 2 ］
王守涛等
［5 ］
报道了上述混合介质不同混合比的相
认为当十二醇和辛酸质量比为 2∶ 3 时， 混 变特性，
－1 合介质相变温度 6. 2 ℃ ， 相变潜热 173. 2 J · g ，
2 ∶ 3、 3∶ 2 和 4∶ 1 但其在全浓度范围内仅做了 1 ∶ 4 、 4 组配比的 DSC 测试， 显然是缺乏 精 度 的， 另外 DSC 测试与实际蓄冷测试结果会有所差异 ． 很多有机物如链烷、 酸、 醇等虽非晶态结构， 但由于其相变行为类似共晶系物质， 故也可当作 共晶系处理． 共晶系是每单一组元在发生固一液 相变时只有一个相变点、 混合物组元互不发生化 学反应、 固态完全不互溶、 液态完全互溶的相变晶 系
第2 期
胡孝才等： 十二醇 / 辛酸二元混合工质相变蓄冷过程结晶特性
61
1
十二醇 / 辛酸体系融点和融解热的 预测
十二醇购自天津科密欧化学试剂有限公司 ，
－1 分析纯， 融点 23. 5 ℃ ， 融化潜热 207. 3 J · g ； 辛
酸购 自 国 药 集 团 化 学 试 剂 有 限 公 司， 融 点 16. 8
第 10 卷 第 2 期 2011 年 4 月
广州大学学报（ 自然科学版）
Journal of Guangzhou University（ Natural Science Edition）
Vol． 10 No． 2 Apr． 2011
006004 文章编号：1671-4229 （ 2011 ） 02-
Phase diagram of Dodecanol / Caprylic acid binary eutectic system
（ 1）
HB （ T － T B ） + RT M lnx B + G B， （ 2） e = 0 TB M
xA ， xB ， HA ， HB ， TA ， T B 分别为组分 A 和 B 的摩 T M 为混合物的相变 尔分数、 相变焓和相变温度， R 为气体常数 （ 8. 314 J · mol 温度，
由于十二醇和辛酸单 质 的 相 变 温 度 相 差 不 大， 混合介质的潜热可表示为