13 Volume pori untuk jenis dan zeolit X Y lebih besar dari volume jenis zeolit
lainnya, dan rasio kekosongan mereka tinggi dapat mencapai 50 bila tidak ada air teradsorpsi. Satu unit kristal yang dapat memiliki 235 molekul air
setelah adsorpsi, dan sebagian besar molekul akan terakumulasi di tengah pori.
Pasangan zeolit-air dapat dimanfaatkan dalam sistem pendingin dan sistem pendinginan adsorpsi. Panas adsorpsi untuk pasangan zeolit-air lebih
tinggi daripada pasangan silika gel-air, sekitar 3300-4200 kJ kg. Pasangan zeolit-air stabil pada suhu tinggi, maka pasangan ini dapat digunakan untuk
memanfaatkan kembali panas di atas 200 C. Adsorpsi isoterm sangat
sensitif terhadap tekanan kondensasi, demikian sistem dapat beroperasi dengan kinerja yang sama di berbagai macam kondensasi suhu. Karena
panas adsorpsi yang besar dan desorpsi suhu tinggi, kinerja pasangan zeolit- air lebih buruk dibandingkan dengan pasangan karbon aktif-metanol pada
sumber panas suhu menengah dan rendah lebih rendah dari 150 C, tapi
pasangan zeolit-air dapat memiliki COP yang lebih tinggi jika suhu sumber panas lebih tinggi dari 200
o
C. Kelemahan pasangan ini serupa dengan pasangan silika gel-air,
ketidakmungkinan untuk menghasilkan suhu penguapan di bawah 0 C dan
transfer massa buruk mengarah pada kinerja kerja yang rendah. Disebabkan oleh tingginya nilai panas adsorpsi dan tingginya temperatur desorpsi, untuk
sumber panas dengan daya yang sama, siklus waktu untuk pasangan zeolit- air lebih lama dibandingkan dengan pasangan lainnya.
Koefisien persamaan D-A untuk zeolit butir diameter 2,38 mm - 4,75 mm dan air adalah:
x = 0,261
k = 5,36 n = 1,73
[6].
2.2.2 Adsorpsi Secara kimia
Untuk adsorpsi kimia antara adsorben dan refrigeran, kekuatan pasang kerja adsorpsi kimia umumnya meliputi fungsi kompleksasi, koordinasi,
hidrogenasi dan oksidasi.
14 Prinsip kerja adsorpsi kimia dapat dilihat pada Gambar 2.3. Sama dengan
siklus adsorpsi fisik, siklus adsorpsi kimia mencakup empat proses dibagi menjadi dua fase: dekomposisi, kondensasi, evaporasi dan sintesis, yang ditunjukkan
dalam point 1-4 pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3. adsorpsi kimia. titik 1, dekomposisi Desorpsi; titik 2 kondensasi; titik 3 penguapan; butir 4, sintesis Adsorpsi. [6].
Pasangan kerja adsorpsi kimia terutama termasuk logam klorida-amonia, logam hidrida-hidrogen dan oksida logam-oksigen.
a. Logam klorida dan ammonia Gaya antara logam klorida dan amonia adalah kompleksasi kekuatan.
Reaksi antara kalsium klorida dan amonia dapat ditulis sebagai:
CaCl
2.
n
1
NH
3
+ n
2
H
r
CaCl
2
.n
1
– n
2
NH
3
+ n
2
NH
3
Dimana H
r
adalah entalpi reaksi J mol, jumlah n
1
dan n
2
bisa menjadi 2, 4 dan 8. Tekanan ekuilibrium untuk klorida yang berbeda ditampilkan
dalam Gambar 2.4, dan reaksi entalpi H, reaksi entropi S dan kapasitas panas spesifik C
p
, disajikan pada Tabel 2.1.
15 Tabel 2.1. Reaction parameters for chloridesammonia[6].
Keuntungan dari logam klorida-amonia adalah kuantitas adsorpsi besar, yang lebih tinggi dari 1 kg kg untuk kebanyakan klorida. Kerugian logam
klorida-amonia sebagai pasangan kerja terutama terkait dengan garam pemuaian dan aglomerasi pada adsorpsi, yang memgurangi pengumpulan
panas dan massa transfer. [6].
16 Gambar 2.4. Garis reaksi kesetimbangan klorida. [6].
b. Logam hidrida dan hidrogen Sama dengan sintesis dan proses penguraian klorida-amonia, adsorpsi dan
proses desorpsi antara logam hidrida dan hidrogen tergantung pada kondisi temperatur atau tekanan tertentu. Mengedepankan logam hidrida bepori
PMHs atau metal misch Mm, paduan matriks, termasuk paduan Ni, Fe, La, Al, yang memiliki reaksi panas yang sangat tinggi dan kuantitas
adsorpsi. Kerugian dari kerja pasangan logam hidrida-hidrogen adalah SCP
Specific Cooling Power per kilogram of adsorbent yang kecil. Salah satu keuntungan adalah bahwa adsorber juga digunakan sebagai kondensor dan
evaporator. Keuntungan lain dari logam hidrida adalah densitas besar = 6,5-8 kgL, yang dikombinasikan dengan besar kapasitas adsorpsi
menyebabkan kapasitas pendinginan volumetrik tinggi. Fitur ini menarik dalam situasi dimana ruang terbatas, tetapi tidak perlu ringan.
Siklus dasar untuk hidrogen pasangan kerja logam hidrida adalah berbeda dari adsorben fisik dan kimia karena tidak ada pendingin yang dipenuhi.
Prinsip dasar siklus ditampilkan pada diagram Hoff Vant dari Gbr. 2.5. . Persamaan digunakan untuk menghitung tekanan kesetimbangan hidrida dan
juga jenis lain kimia sorben, seperti klorida bereaksi dengan amonia. [6].
2.4
17 Gambar 2.5. Prinsip Kerja siklus dasar dan diagram Vant Hoff .
a Adsorpsi prinsip b Vant Hoff diagram. [6].
Dalam semi-siklus pertama, logam hidrida B desorb di suhu T
Drive
dan gas desorbed memasuki reaktor dengan logam hidrida A. Logam hidrida A
didinginkan oleh suhu T
m
. Proses semi-siklus kedua didapat pada tekanan rendah. Proses desorpsi logam hidrida A menyerap panas dan menghasilkan dingin pada
suhu T
Cool
. Kinerja pendingin terkait dengan nilai reaksi entalpi. Jika sistem dengan pasangan ini digunakan untuk pendinginan, COP dapat dihitung dengan
Persamaan 2.3, sedangkan jika sistem digunakan sebagai pompa panas, COA coefficient of amplification dapat dihitung dengan Persamaan. 2.5. [6].
2.5
Kebanyakan pasangan kerja logam hidrida-hidrogen memiliki fenomena histeresis adsorpsi, dan selama proses transisi antara logam hidrida dan logam,
18 tekanan meningkat pada tingkat yang berbeda, seperti dapat dilihat pada Gambar
2.6., di mana x adalah jumlah hidrogen desorbed atau terserap oleh dua reaktor.
Gambar 2.6. Fenomena histeresis adsorpsi dan slope tekanan. [6].
c. Logam oksida dan oksigen Ada dua jenis oksigen, molekuler oksigen dan atom oksigen, yang dapat
terserap oleh logam. Atom oksigen memasuki kisi logam untuk membentuk oksida logam. Jenis oksigen molekul atau atom terserap oleh logam
tergantung pada kondisi eksternal dan pada jenis logam. Secara umum, setelah molekul oksigen terserap dalam proses pemanasan dan desorpsi,
beberapa molekul oksigen terserap, beberapa atom oksigen berubah ke dalam logam yang stabil, dan proses transisi ini membutuhkan energi aktif.
[6].
2.2.3 Adsorpsi Komposit
