[發明專利]一種混合硝酸鹽傳熱蓄熱工質、制備方法及其應用在審
| 申請號： | 201610090060.6 | 申請日： | 2016-02-18 |
| 公開（公告）號： | CN107057654A | 公開（公告）日： | 2017-08-18 |
| 發明（設計）人： | 劉斌;薛凌云;王志偉;宋杰 | 申請（專利權）人： | 百吉瑞（天津）新能源有限公司 |
| 主分類號： | C09K5/12 | 分類號： | C09K5/12 |
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| 地址： | 300000 天津市濱海新區自貿區*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 混合 硝酸鹽 傳熱 蓄熱 工質 制備 方法 及其 應用 | ||
技術領域
本發明屬于儲能材料混合熔鹽領域，尤其涉及一種混合硝酸鹽傳熱蓄熱工質、制備方法及其應用。
背景技術
太陽能熱發電、核電、中高溫蓄熱、供熱以及化工、干燥、過程工業等領域均需要中高溫傳熱蓄熱工質。中高溫傳熱工質主要的應用方面之一，即太陽能熱發電技術從上世紀八十年代發展至今，使用了包括水和蒸汽、空氣或氮氣、液態金屬、導熱油和熔融鹽等多種傳熱蓄熱工質，由于熔融鹽具有較高的使用溫度、高熱穩定性、高比熱容、高對流傳熱系數、低粘度、低飽和蒸汽壓、低價格等“四高三低”的優勢，受到國內外專家高度重視，是目前太陽能熱發電系統傳熱蓄熱工質的主要應用和發展方向之一。
單一組分熔鹽熔點太高，無法滿足傳熱工質對熔點的需求。幾種熔鹽混合起來形成共晶混合熔鹽后能夠顯著降低共晶熔鹽混合物的熔點，并能在液態溫區穩定運行，因此工業應用中的熔鹽工質都是這種混合共晶熔鹽。太陽能熱發電、核電、中高溫蓄熱、供熱以及化工、干燥、過程工業等領域均對傳熱蓄熱工質的要求不盡相同，本發明提供了一種混合熔鹽以滿足工業多樣化的中高溫傳熱蓄熱工質需求。
發明內容
為了推廣混合熔鹽在中高溫傳熱蓄熱系統中的應用，本發明提供了一種混合硝酸鹽傳熱蓄熱工質及其應用。
為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是，一種混合硝酸鹽傳熱蓄熱工質，其特征在于，由Ca(NO3)2、KNO3、NaNO3和LiNO3組成；
各組分的質量配比為Ca(NO3)2：13.4wt％；KNO3：55-60wt％；NaNO3：9-20wt％；LiNO3：9-20wt％，其熔點84℃，沸點612℃。
一種混合硝酸鹽傳熱蓄熱工質的制備方法，該制備方法步驟如下：
(1)先將待混合的Ca(NO3)2、KNO3、NaNO3和LiNO3各材料分別粉碎研磨，使固體顆粒直徑小于3cm，按比例將各材料放入不銹鋼容器中，混合攪拌；
(2)將混合熔鹽逐步加熱，并同時不停攪拌至120℃左右并保持10分鐘，將混合熔鹽中的水分蒸發掉；
(3)繼續升溫至200℃左右并維持此溫度，加大攪拌力度，將Ca(NO3)2中的結晶水除去(硝酸鈣一般含有4個結晶水)，待水蒸氣完全排除后，停止攪拌待熔鹽冷卻后，這種新的混合共晶熔鹽即配置完成。
一種混合硝酸鹽傳熱蓄熱工質的應用，其特征在于，應用于太陽能熱發電儲能、棄風棄光電及“煤改電”蓄熱供熱或工業余熱回收儲存等中高溫傳熱蓄熱領域。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
1、本發明混合熔鹽的配制的成分成本低、配制工藝極簡單。
2、本發明的混合熔鹽熱物性性能非常穩定，使用過程中不會出現某一成分的分離現象，在液態溫區具有良好的傳熱性能，且飽和蒸汽壓力低于2個大氣壓。
3、本發明的工質對金屬腐蝕性小。
具體實施方式
下面對結合實施例對本發明做進一步的說明。
實施例：一種混合硝酸鹽傳熱蓄熱工質，由Ca(NO3)2、KNO3、NaNO3和LiNO3組成；各組分的質量配比為Ca(NO3)2：13.4wt％；KNO3：55-60wt％；NaNO3：9-20wt％；LiNO3：9-20wt％。
一種混合硝酸鹽傳熱蓄熱工質，該制備方法步驟如下：
(1)先將待混合的Ca(NO3)2、KNO3、NaNO3和LiNO3各材料分別粉碎研磨，使固體顆粒直徑小于3cm，按比例將各材料放入不銹鋼容器中，混合攪拌；
(2)將混合熔鹽逐步加熱，并同時不停攪拌至120℃左右并保持10分鐘， 將混合熔鹽中的水分蒸發掉；
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