[發明專利]借助硝酸改進硝酸鹽組合物用作傳熱介質或儲熱介質的方法

在審

• 申請號: 201480017351.1
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN105051147A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: J·沃特曼;M·魯茨;J·特爾馬特;K·希爾勒-阿恩特;S·毛雷爾;M·萊登伯格;F·加爾利希斯;K·卡勒塔
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C09K5/12
• 分類號: C09K5/12;F24J2/46
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 王丹丹;劉金輝

本發明涉及如權利要求書中所定義的保持或拓寬傳熱介質和/或儲熱介質的長期操作溫度范圍的方法，如權利要求書中所定義的相應工藝體系，如權利要求書中所定義的添加劑在保持或拓寬傳熱介質和/或儲熱介質的長期操作溫度范圍中的用途，以及如權利要求書中所定義的在太陽能熱電站中產生電能的方法。

基于無機固體，特別是鹽的傳熱介質或儲熱介質是化學技術和發電站技術中已知的。它們通常在高溫如100℃以上，因此，在常壓下水的沸點以上使用。

例如，鹽浴反應器在用于各種化學品的工業生產的化學裝置中在約200-500℃的溫度下使用。

傳熱介質為通過能源，例如太陽能熱電站中的日光加熱，并經特定距離傳遞其中包含的熱的介質。它們然后將該熱傳遞給另一介質，例如水或氣體，優選借助換熱器傳遞，其中該其它介質然后能夠例如驅動渦輪機。傳熱介質也可在化學工藝技術中用于將反應器(例如鹽浴反應器)加熱或冷卻至所需溫度。

然而，傳熱介質還可將其中包含的熱傳遞給存在于儲蓄器中的另一介質(例如鹽熔體)，因此傳遞熱用于儲存。然而，也可將傳熱介質本身引入儲蓄器并保留在那里。它們本身則是傳熱介質和儲熱介質。

儲熱器包含儲熱介質，通常為可儲存熱特定時間的材料組合物，例如本發明混合物。用于流體，優選液體儲熱介質的儲熱器通常由優選絕緣以防熱損失的固體容器形成。

傳熱介質或儲熱介質的又一較近的領域是用于產生電能的太陽能熱電站。

太陽能熱電站的一個實例示意性地顯示于圖1中。

在圖1中，數字具有以下含義：

1輸入的太陽輻射

2接收器

3熱傳熱介質料流

4冷傳熱介質料流

5a儲熱體系的熱部件

5b儲熱體系的冷部件

6來自儲熱體系的熱傳熱介質料流

7進入儲熱體系中的冷傳熱介質料流

8換熱器(傳熱介質/料流)

9蒸汽料流

10冷凝物料流

11具有發電機和冷卻體系的渦輪機

12電能流

13廢熱

在太陽能熱電站中，聚焦太陽輻射(1)通常在接收器體系(2)中將傳熱介質加熱，所述接收器體系通常包含管式“接收器”的組合。一般而言，傳熱介質通常由泵驅動而首先流入儲熱體系(5a)中，經由管線(6)從那里流入換熱器(8)中，在那里它釋放其熱到水中，因此產生蒸汽(9)，所述蒸汽驅動渦輪機(11)，所述渦輪機最后如在常規發電站中驅動發電機產生電能。在電能的產生(12)中蒸汽損失熱(13)，然后通常作為冷凝物(10)流回換熱器(8)中。冷傳熱介質通常經由儲熱體系的冷區(5b)從換熱器(8)流回接收器體系(2)中，在那里它通過太陽輻射預熱并形成回路。

儲存體系可包含熱箱(5a)和冷箱(5b)，例如作為兩個分開的容器。

合適儲存體系的一個可選結構為例如具有熱區(5a)和冷區(5b)的儲存層，其例如在一個容器中。

關于太陽能熱電站的其它細節描述于例如BildderWissenschaft，3，2009，第82-99頁及下文中。

三類太陽能熱電站是目前特別重要的：拋物槽式發電站、菲涅耳發電站和塔式發電站。

在拋物槽式發電站中，太陽輻射借助拋物鏡槽聚焦在鏡子的焦線上。在那里存在充滿傳熱介質的管(通常稱為“接收器”)。傳熱介質被太陽輻射加熱并流入換熱器中，在那里如上所述它傳遞其熱用于產生蒸汽。在目前的太陽能熱電站中，拋物槽-管體系可達到超過100km的長度。

在菲涅耳發電站中，太陽輻射通過一般平面鏡聚焦在焦線上。在焦線上存在傳熱介質流過的管(通常稱為“接收器”)。與拋物槽式發電站相反，鏡和管不會一起移動以跟隨太陽的位置，而是提供相對于固定管的鏡子設置。鏡子設置跟隨太陽的位置使得固定管總是位于鏡子的焦線上。在菲涅耳發電站中，熔鹽也可用作傳熱介質。鹽菲涅耳發電站目前很大程度上仍在開發中。鹽菲涅耳發電站中的蒸汽產生或電能產生以類似于拋物槽式發電站的方式進行。

在太陽能熱塔式發電站(下文中也稱為塔式發電站)的情況下，塔被鏡子，在技術領域中也稱為“定日鏡”環繞，所述鏡子以聚焦方式將太陽輻射輻射在塔上部的中心接收器上。在通常由管束構成的接收器中，傳熱介質借助換熱器加熱，且這以類似于拋物槽式發電站或菲涅耳發電站的方式產生用于產生電能的蒸汽。

基于無機鹽的傳熱介質或儲熱介質長期以來是已知的。它們通常在水為氣體時的高溫下，即通常在100℃和更大下使用。