لیتیوم بروماید و خواص فیزیکی آن

در مقاله لیتیوم بروماید و خواص فیزیکی آن نظر به اینکه لیتیوم بروماید ازعناصر قلیایی و برم از خانواده هالوژنها است،لیتیوم بروماید از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی نزدیک به نمک طعام بوده و ترکیبی پـایدار می باشد که درهوای آزاد تجزیه نمی گردد وتبخیر و تصعید نمی شود(مگر در دماهای بیش از 5000 درجه سانتی گراد). لیتیوم بروماید دارای خـــــــاصیت جذب رطوبت بسیار زیاد می باشد .

خواص اساسی این نمک در زیر نشان داده شده است :

• فرمول شیمیایی: Libr
• وزن مولکولی 86.856
• درصد هریک از عناصر: Li 7.99%,Br 92.01%
• ظاهر : حبه های کریستالی بی رنگ
• وزن مخصوص : 3.464 در 25 درجه سانتی گراد
• نقطه ذوب: 547 درجه سانتی گراد
• نقطه جوش: 1256 درجه سانتی گراد

گرمای ویژه :

گرمای ویژه محلول جاذب (لیتیوم بروماید)کم می باشد و از نظر کمک به راندمـان حرارتی چیلرهای جذبی بسیار قابل اهمیت است .کوچک بودن گرمای ویژه در شرایط کار و بزرگ بودن گرمای نهان تبخیر آب این انتظار سیستم هــای تبرید جذبی که در آنها محلول جاذب لیتیوم بروماید است ومبرد آب می باشد را پیش می آورد که دارای راندمان حرارتی بالایی باشند.

کارکرد چیلر های جذبی در چیلرهای جذبی مایع مبرد آب است برای آب گرمای نهان تبخیر در 100 درجه سانتیگراد برابر 525 کیلوکالری بر کیلوگرم است . دمای جوش آب را می توان پایین آورد اگر فشار در سطح آب را پایین بیاوریم ، مثلا اگر فشار مطلق آب 5.0 اتمسفر صنعتی باشد ، دمای جوش 81 درجه سانتیگراد و در یکصدم اتمسفر، آب در 5.4 درجه سانتیگراد می جوشد . به عکس هر چه فشار بیشتر شود ، درجه حرارت جوش نیز زیادتر می شود، مثلا اگر فشار به 5 اتمسفر برسد، آب در 147 درجه سانتیگراد می جوشد. در چیلرهای جذبی مایع دیگری نیز به عنوان ابزور بر  جذب کننده ) برای جذب بخارهای آب وجود دارد که بیشتر از محل لیتم برماید برای این منظور استفاده می شود. زیرا این محلول دارای قدرت جذب بخار آب زیاد است و سمی و قابل انفجار نیست و همچنین ایجاد ترکیبات مضر نمی کند .

برای درک بهتر کار این نوع چیلرها مراحل مختلف تشریح می شود :

اگر دو ظرف داشته باشیم که در یکی آب و در دیگری محلول لیتم برماید باشد و فرض کنیم که هوا بوسیله پمپ خلاء هوا از این ظروف تخلیه شده باشد ، ظرفی که آب در آن است تبخیر کننده (اواپراتور) و ظرفی که در آن لیتم برماید است ابزوربر می رود و به وسیله محلول لیتم برماید جذب می شود.

از طرفی در نتیجه ی تبخیر قسمتی از آب در اواپراتور ، درجه حرارت آب باقی مانده کاهش می یابد برای اینکه از سرمای حاصله در اواپراتور استفاده شود ، یک کویل که در آن جریان دارد.

آب وارد کویل می شود و پس از طرف دیگر خارج می شود . آب سرد شده برای خنک کردن ساختمان موردنظر به کار می رود .

حال برای بهتر کردن کیفیت کار وراندمان سیستم ، دو پمپ به شرح زیر اضافه می کنیم :

پمپ مایع مبرد : این پمپ آب را روی کویل می ریزد و شدت تبخیر آب را زیاد می کند .

پمپ ابزوربر : این پمپ محلول لیتیم بروماید را به صورت اسپری در ابزوربر می پاشد و در نتیجه قدرت جذب آنرا بالا می برد .

اضافه کردن این دو پمپ ، راندمان سیستم را بالا می برد، اما دو اشکال اساسی باقی می ماند:

یکی این که محلول لیتیم بروماید مرتبا بخار آب را جذب می کند و رقیق می شودو در نتیجه قدرت جذب کنندگی خود را از دست میدهد . برای رفع این مشکل، به سیستم یک ژنراتور و یک پمپ اضافه می کنیم و محلول لیتیم بروماید به ویسله این پمپ به ژنراتور می رود و به وسیله بخار حرارت داده می شود و در اثر حرارت، آبی را که جذب کرده است ، به صورت بخار خارج می شود و محلول مجددا غلیظ میشود و به ابزوربر بر می گردد .

برای رفع مشکل دوم ، به سیستم اخیر یک کندانسور ( تقطیر کننده ) اضافه می کنیم تا بخار آبی که از ژنراتور خارج می شود به کندانسور برود و به مایع تبدیل شود و دوباره به اواپراتور بر گردد و در نتیجه یک مدار بسته تشکیل می شود.

حال برای تکمیل سیستم و بالا بردن راندمان کار ، یک مبدل حرارتی بین ژنراتور و ابزوربر قرار می دهیم تا از یکطرف محلول رقیقی را که از ابزوربر به ژنراتور می رود، گرم کند و از طرف دیگر محلول غلیظی را که از ژنراتور به ابزوربر بر می گردد ، خنک کند .

با توجه به این که هر چه درجه حرارت محلول لیتیم بروماید پایین تر باشد، می تواند آب بیشتری جذب کند، بنابراین برای خارج کردن گرمای حال از انحلال در ابزوربر و بالا بردن قدرت جذب لتیتیم برماید ، یک کویل در ابزوربر قرار می دهیم که داخل آن آب سرد ( از برج خنک کننده ) جریان یابد .

در بعضی از مدل ها پمپ ابزوربر را حذف می کنند و جریان محلول در اثر اختلاف فشار انجام می گیرد.

محلول حاصل در ژنراتور

نکته قابل ذکر این است که محلول حاصل در ژنراتور، تحت نیروی جاذبه و اختلاف فشار، از مبدل حرارتی عبور می کند ( به وسیله محلول رقیق سرد می شود ) و به وسیله یک ادوکتور ( که نوعی مخلوط کن است ) با محلول رقیق مخلوط می شود محلول مخلوط را تشکیل میدهد و این مخلوط به افشانک های ابزوربر می رود.

فشار مطلق کندانسور و ژنراتور تقریبا مساوی وبرابر یک دهم اتمسفر است که معمولا در یک پوسته قرار می گیرند و فشار اواپراتور و ابزوربر حدود یک صدم اتمسفر است و در یک پوسته قرار داده می شودبا توجه به فشار موجود در اواپراتور ، آب در 4.5 درجه سانتیگراد می جوشد و در نتیجه درجه حرارت آب سرد تا حدود 7 درجه سانتیگراد می رسد .

خورندگی : خورندگی محلول لیتیوم بروماید خیلی کمتر از آب نمک و یا محلول نمک های کلسیم می باشد،اما از نظر رعایت موارد ایمنی نظر به اینکه خورندگی نکته بسیـــــار مهمی درطراحی تجهیزات می باشد.محلول لیتیوم بروماید به صورت قلیایی درآمده و علاوه بر این افزودنی های شیمیایی جهت مقابله با خورندگی به آن افزوده می شود. (لیتیوم کرومات).

اگرچه خاصیت سمی محلول لیتیوم بروماید بسیار ضعیف است به هر حال بــاید از تماس مستقیم پوست و یا اجزای بدن با آن خودداری گردد،در صورت هر گونه تماس با پوست وبدن سریعا با آب شسته شود.

فشار بخار در اواپراتور:

علت اصلی استفاده از محلول لیتیوم بروماید به عنوان جاذب در چیلرهای جذبی آن است که فشار نسبی بخــــــار آب در محلول خیلی کم بوده که این بدان معنی است که خاصیت جذب رطوبت لیتیوم بروماید بسیار بالا است.