在吸收式制冷系統中,溴化鋰(LiBr)溶液作為核心工質,承擔著“吸收-釋放”水蒸氣、實現制冷循環的關鍵作用。雙良作為中國溴化鋰吸收式制冷機的領軍企業,其設備廣泛應用于區域供冷、工業余熱利用、醫院、酒店及數據中心等領域。隨著設備更新換代或大修需求增加,大量退役或更換下來的溴化鋰溶液面臨處置問題。那么,這些使用過的溴化鋰溶液是否可以再生利用? 答案是肯定的——在技術可行、經濟合理且符合環保規范的前提下,溴化鋰溶液完全具備再生價值。本文將從溶液特性、污染成因、再生技術、應用前景及環保意義等方面深入解析。

一、溴化鋰溶液的基本特性與價值

溴化鋰是一種無色、易溶于水的鹽類化合物,具有極強的吸濕性。在制冷機中,通常使用濃度為50%–60%的水溶液作為吸收劑。其優勢在于:

無毒、不可燃、不破壞臭氧層;

沸點高(>1200℃),在運行溫度下幾乎不揮發;

熱力學性能穩定,可長期循環使用。

正因如此,高品質溴化鋰原料價格較高(工業級每噸數萬元),且生產過程涉及鋰資源開采與化學合成,能耗較大。因此,對使用后的溶液進行再生利用,不僅可降低用戶運維成本,更具有顯著的資源節約和環境效益。

二、使用過程中溶液劣化的常見原因

盡管溴化鋰化學性質穩定,但在長期運行中仍會因多種因素導致性能下降,主要包括:

1、雜質混入:

系統真空度不足時,空氣中的氧氣、氮氣滲入,引發金屬腐蝕,產生Fe2?、Cu2?等金屬離子;

冷卻水或冷凍水泄漏(如換熱管穿孔),導致氯離子(Cl?)、硫酸根(SO?2?)等進入溶液;

初次充注或維護時帶入灰塵、油脂等有機污染物。

2、緩蝕劑消耗:

為抑制腐蝕,新溶液中通常添加鉻酸鋰、鉬酸鹽等緩蝕劑。隨著運行時間延長,緩蝕劑逐漸分解失效,腐蝕加劇,進一步污染溶液。

3、pH值失衡:

正常溴化鋰溶液pH值應維持在9.0–10.5。若因腐蝕產物積累或緩蝕劑失效導致pH下降,會加速設備腐蝕,形成惡性循環。

4、結晶與濃縮不均:

在啟停頻繁或負荷波動大的工況下,局部濃度過高可能析出LiBr晶體,堵塞管道,同時改變整體濃度分布。

這些劣化現象會導致制冷效率下降、機組振動加劇、換熱面結垢甚至設備損壞,此時需對溶液進行處理或更換。

三、溴化鋰溶液再生的技術路徑

針對上述問題,專業機構已發展出成熟的再生工藝,主要包括以下步驟:

1、過濾除雜

通過多級精密過濾(如袋式過濾器、濾芯精度達1–5μm),去除懸浮顆粒、鐵銹、銅屑等固體雜質。

2、離子交換與化學沉淀

使用陽離子交換樹脂去除Fe2?、Cu2?、Ca2?等金屬離子;

添加適量沉淀劑(如碳酸鈉)使部分重金屬形成不溶物后過濾除去。

3、pH調節與緩蝕劑補充

檢測溶液pH值,加入氫氧化鋰(LiOH)回調至堿性范圍,并按標準重新添加新型環保緩蝕劑(如鉬酸鹽替代傳統鉻酸鹽,避免六價鉻污染)。

4、濃度校準與性能測試

通過密度計或折光儀測定LiBr濃度,加水或蒸發調整至標準范圍(通常50%±2%),并進行腐蝕速率、表面張力、吸收速率等關鍵指標測試,確保再生液達到GB/T 18431《蒸汽和熱水型溴化鋰吸收式冷水機組》相關要求。

整個再生過程可在移動式再生車或工廠化處理中心完成,單次處理能力可達數噸,再生率通常超過95%。

四、再生溶液的應用與經濟效益

再生后的溴化鋰溶液可直接回用于原機組或其他同類型設備,性能接近新液。以一臺200萬大卡雙良機組為例:

更換全新溶液成本約8–12萬元;

再生處理費用僅需2–4萬元,節省60%以上;

同時避免了廢液處置費用(部分地區按危廢收費,每噸數百元)。

此外,雙良等廠商也提供“溶液檢測+再生服務”一體化解決方案,幫助用戶延長設備壽命、降低全生命周期成本。

五、環保與政策支持

從環保角度看,再生利用大幅減少了:

新溴化鋰生產帶來的鋰礦開采壓力;

廢液排放對水體的潛在污染風險;

固廢(如被污染的過濾介質)產生量。

國家《“十四五”循環經濟發展規劃》明確提出推動工業副產資源高值化利用,鼓勵制冷劑、吸收劑等工質的回收再生。多地生態環境部門也將合規再生視為“綠色維修”行為,給予政策傾斜。

綜上所述,雙良溴化鋰制冷機中的溴化鋰溶液不僅可以再生利用,而且應當優先再生。這不僅是技術上成熟、經濟上劃算的選擇,更是踐行綠色低碳發展理念的重要舉措。隨著再生技術標準化、服務專業化以及政策體系完善,溴化鋰溶液的閉環循環將成為行業新常態,為構建資源節約型、環境友好型社會貢獻重要力量。