在吸收式制冷系统中,溴化锂(LiBr)溶液作为核心工质,承担着“吸收-释放”水蒸气、实现制冷循环的关键作用。双良作为中国溴化锂吸收式制冷机的领军企业,其设备广泛应用于区域供冷、工业余热利用、医院、酒店及数据中心等领域。随着设备更新换代或大修需求增加,大量退役或更换下来的溴化锂溶液面临处置问题。那么,这些使用过的溴化锂溶液是否可以再生利用? 答案是肯定的——在技术可行、经济合理且符合环保规范的前提下,溴化锂溶液完全具备再生价值。本文将从溶液特性、污染成因、再生技术、应用前景及环保意义等方面深入解析。

一、溴化锂溶液的基本特性与价值

溴化锂是一种无色、易溶于水的盐类化合物,具有极强的吸湿性。在制冷机中,通常使用浓度为50%–60%的水溶液作为吸收剂。其优势在于:

无毒、不可燃、不破坏臭氧层;

沸点高(>1200℃),在运行温度下几乎不挥发;

热力学性能稳定,可长期循环使用。

正因如此,高品质溴化锂原料价格较高(工业级每吨数万元),且生产过程涉及锂资源开采与化学合成,能耗较大。因此,对使用后的溶液进行再生利用,不仅可降低用户运维成本,更具有显著的资源节约和环境效益。

二、使用过程中溶液劣化的常见原因

尽管溴化锂化学性质稳定,但在长期运行中仍会因多种因素导致性能下降,主要包括:

1、杂质混入:

系统真空度不足时,空气中的氧气、氮气渗入,引发金属腐蚀,产生Fe²⁺、Cu²⁺等金属离子;

冷却水或冷冻水泄漏(如换热管穿孔),导致氯离子(Cl⁻)、硫酸根(SO₄²⁻)等进入溶液;

初次充注或维护时带入灰尘、油脂等有机污染物。

2、缓蚀剂消耗:

为抑制腐蚀,新溶液中通常添加铬酸锂、钼酸盐等缓蚀剂。随着运行时间延长,缓蚀剂逐渐分解失效,腐蚀加剧,进一步污染溶液。

3、pH值失衡:

正常溴化锂溶液pH值应维持在9.0–10.5。若因腐蚀产物积累或缓蚀剂失效导致pH下降,会加速设备腐蚀,形成恶性循环。

4、结晶与浓缩不均:

在启停频繁或负荷波动大的工况下,局部浓度过高可能析出LiBr晶体,堵塞管道,同时改变整体浓度分布。

这些劣化现象会导致制冷效率下降、机组振动加剧、换热面结垢甚至设备损坏,此时需对溶液进行处理或更换。

三、溴化锂溶液再生的技术路径

针对上述问题,专业机构已发展出成熟的再生工艺,主要包括以下步骤:

1、过滤除杂

通过多级精密过滤(如袋式过滤器、滤芯精度达1–5μm),去除悬浮颗粒、铁锈、铜屑等固体杂质。

2、离子交换与化学沉淀

使用阳离子交换树脂去除Fe²⁺、Cu²⁺、Ca²⁺等金属离子;

添加适量沉淀剂(如碳酸钠)使部分重金属形成不溶物后过滤除去。

3、pH调节与缓蚀剂补充

检测溶液pH值,加入氢氧化锂(LiOH)回调至碱性范围,并按标准重新添加新型环保缓蚀剂(如钼酸盐替代传统铬酸盐,避免六价铬污染)。

4、浓度校准与性能测试

通过密度计或折光仪测定LiBr浓度,加水或蒸发调整至标准范围(通常50%±2%),并进行腐蚀速率、表面张力、吸收速率等关键指标测试,确保再生液达到GB/T 18431《蒸汽和热水型溴化锂吸收式冷水机组》相关要求。

整个再生过程可在移动式再生车或工厂化处理中心完成,单次处理能力可达数吨,再生率通常超过95%。

四、再生溶液的应用与经济效益

再生后的溴化锂溶液可直接回用于原机组或其他同类型设备,性能接近新液。以一台200万大卡双良机组为例:

更换全新溶液成本约8–12万元;

再生处理费用仅需2–4万元,节省60%以上;

同时避免了废液处置费用(部分地区按危废收费,每吨数百元)。

此外,双良等厂商也提供“溶液检测+再生服务”一体化解决方案,帮助用户延长设备寿命、降低全生命周期成本。

五、环保与政策支持

从环保角度看,再生利用大幅减少了:

新溴化锂生产带来的锂矿开采压力;

废液排放对水体的潜在污染风险;

固废(如被污染的过滤介质)产生量。

国家《“十四五”循环经济发展规划》明确提出推动工业副产资源高值化利用,鼓励制冷剂、吸收剂等工质的回收再生。多地生态环境部门也将合规再生视为“绿色维修”行为,给予政策倾斜。

综上所述,双良溴化锂制冷机中的溴化锂溶液不仅可以再生利用,而且应当优先再生。这不仅是技术上成熟、经济上划算的选择,更是践行绿色低碳发展理念的重要举措。随着再生技术标准化、服务专业化以及政策体系完善,溴化锂溶液的闭环循环将成为行业新常态,为构建资源节约型、环境友好型社会贡献重要力量。