Для исследования оптимальных условий работы при промышленном вакуумном приготовлении бинарного льда в данной работе на основе теории статической вспышечной испарения была разработана и построена экспериментальная система вакуумного вспышечного замораживания раствора этанола при условиях твердой адсорбции. При одном и том же начальном давлении (100 Па) исследовано влияние различной концентрации этанола, температуры окружающей среды и размера многослойных углеродных нанотрубок (MWCNT) на характеристики статического вспышечного замораживания. Результаты показали, что добавление этанола предотвращает рекристаллизацию и одновременно снижает переохлаждение дистиллированной воды при вакуумном вспышечном замораживании. Высокая концентрация этанола неблагоприятна для вспышечного замораживания, стабильные характеристики вспышечного замораживания наблюдаются при 5% массе этанола, что позволяет снизить переохлаждение дистиллированной воды на 60,62%, делая его более подходящим для статического вспышечного замораживания. С повышением температуры окружающей среды увеличивается количество вспышечного испарения раствора в камере вспышки: при повышении температуры с 10 ℃ до 20 ℃ скорость испарения увеличивается с 25,45% до 44,04%. Более низкая температура окружающей среды способствует вакуумному вспышечному замораживанию. При уменьшении размера добавленных MWCNT уменьшается переохлаждение раствора этанола. Когда внешний диаметр MWCNT составляет 5~18 нм, содержание льда в вакуумной вспышке увеличивается на 51,45% по сравнению с 5% раствором этанола по массе и на 38,22% по сравнению с дистиллированной водой. Переохлаждение снижается на 24,36% по сравнению с 5% этаноловым раствором и на 70,21% по сравнению с дистиллированной водой, что существенно снижает переохлаждение дистиллированной воды и увеличивает содержание льда.

раствор этанола; вакуум; испарение; переохлаждение; содержание льда