《表2 不同浓度乙醇溶液的闪蒸制冰实验数据统计》

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《多壁碳纳米管作用下乙醇溶液静态闪蒸特性实验研究》

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由图5可知，5%质量浓度的乙醇溶液，其闪蒸过程和水的闪蒸过程类似，都是随着压力降低，经过一次过冷后成核结冰，而当质量浓度继续增大后，如图6（a）所示，乙醇溶液闪蒸过程中的温度曲线出现大规模的波动，即闪蒸过程中出现多次过冷现象，通过对闪蒸过程的录像进行观察也验证了多次过冷成核现象的发生。分析认为，随着闪蒸室内压力的降低，部分乙醇先于水闪蒸并带走大量汽化潜热，导致闪蒸室内温度降低，溶液表面成核结晶，从而阻碍了闪蒸室底部溶液的闪蒸，此时，吸附室依然在不断地吸附闪蒸产生的蒸汽，而表面冰层下的乙醇由于其较高的饱和蒸汽压力更容易闪蒸，导致冰面上部真空环境压力远低于下部溶液压力，故冰层破碎，之后溶液继续闪蒸，降温结冰，此现象如此反复进行，在乙醇溶液闪蒸的温度曲线上表现为多次波动。由图6（b）可知，吸附室的压力变化曲线中每次的压力峰值基本都伴随着闪蒸室中一次过冷现象的结束，同样也验证了上述分析。由此可见，质量浓度较大的乙醇溶液较难稳定结冰，并不适合做闪蒸材料。不同浓度乙醇溶液的闪蒸制冰实验数据如表2所示，5%质量浓度的乙醇溶液含冰率虽略低于蒸馏水，但其过冷度相对于蒸馏水降低了60.62%，在防止重结晶的前提下可稳定结冰，较适合选作静态闪蒸的材料。