Absorption of water vapour into lithium bromide-based solutions with additives using a simple stagnant pool absorber

• Published in: International journal of refrigeration Vol. 22; no. 3; pp. 188 - 193
• Main Authors: Kim, Jin-Soo, Lee, Huen, Yu, Sun Il
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Oxford Elsevier Ltd 01.05.1999; Elsevier Science
• Subjects: Absorption; Additives; Alcohols; Applied sciences; Bromure de lithium; Eau; Energy; Energy. Thermal use of fuels; Exact sciences and technology; Gas absorption; Lithium bromide; Lithium compounds; Mass transfer; Refrigerating engineering; Refrigerating engineering. Cryogenics. Food conservation; Solutions; Techniques. Materials; Turbulence; Vapors; Water; Water absorption; Water; Eau; Bromure de lithium; Lithium bromide; Absorption; Additive; Chiller; Absorption refrigeration; Experimental study; Refrigeration; Mass transfer
• ISSN: 0140-7007; 1879-2081
• DOI: 10.1016/S0140-7007(98)00061-9

Absorption of water vapour into the 50 mass % lithium bromide solution with four eight-carbon alcohol additives such as n-octanol, 2-octanol, 3-octanol, and 2-ehtyl-1-hexanol were investigated by using a simple stagnant pool absorber. Four solutions of the 60 mass % lithium bromide + water, 68 mass % lithium bromide + ethylene glycol + water (LiBr/HO(CH 2) 2OH = 4.5 by mass), 60 mass % lithium bromide + lithium iodide + water (LiBr/Lil = 4 by mole), and 70 mass % lithium bromide + zinc chloride + water (LiBr/ZnCl 2 = 1 by mass) containing the 2-ethyl-1-hexanol additive were also considered to examine the additive effect on mass transfer of water vapour into the different types of absorbents. The experimental apparatus could be used with good confidence and accuracy particularly for studying mass transfer enhancement over the effective range of additive concentration which, in this work, is mostly between 10 and 500 ppm. A vigorous interfacial turbulence was observed during absorption process using additives. The water vapour absorption rate remarkably increased with increasing the additive concentrations up to about 200 ppm and then stopped increasing above 200 ppm for all the systems considered. The onset additive concentrations for enhancing mass transfer were located between 5 and 8 ppm for all systems except two systems of the 50 mass % lithium bromide solution with 3-octanol and 70 mass % lithium bromide + zinc chloride solution with 2-ethtyl-1-hexanol for which the corresponding concentrations were 2.5 and 35 ppm, respectively. On étudié, utilisant un absorbeur simple de type à surface stagnante, l'absorption de la vapeur d'eau par une solution de bromure de lithium à 50% m/v contenant des additifs aux alcools à 8 carbones tels n-octanol, 2-octanol, 3-octanol et 2-éthyl-1-héxanol. Quatre solutions ont également été étudiées afin de déterminer l'effet additif du transfert de masse de la vapeur d'eau dans divers absorbants: une solution de bromure de lithium (60%) dans l'eau, l'une de bromure de lithium (68%) dans de l'éthylène glycol et de l'eau (LiBr/HO(CH 2) 2OH=4,5 en termes de masse), une solution de bromure de lithium (70%) + du chlorure de zinc + de l'eau (LiBr/ZnCl 2=1 en termes de masse) contenant l'additif 2-éthyl-1-héxanol. L'appareil utilisé s'est avéré précis, particulièrement dans l'étude de l'augmentation du transfert de masse dans la plage de concentration d'additif efficace (de 10 ppm à 500 ppm dans cette étude). On a observé de la turbulence marquée à l'interface pendant le processus d'absorption utilisant des additifs. Le taux d'absorption de la vapeur d'eau a augmenté fortement avec des concentrations croissantes d'additifs jusqu'à la concentration de 200 ppm, puis a cessé d'augmenter au-délà de cette concentration pour tous les systèmes étudiés. La concentration seuil d'additif donnant lieu à une augmentation du transfert de masse était située entre 5 et 8 ppm pour tous les systèmes sauf deux: la solution de bromure de lithium à 50% m/v avec le 3-octanol comme additif et la solution de bromure de lithium à 70% m/v + du chlorure de zinc avec du 2-éthyl-1-héxanol comme additif. Pour ces deux solutions, les concentrations seuils d'additif donnant lieu à une augmentation du transfert de chaleur étaient de 2,5 et de 35 ppm respectivement.