[發(fā)明專利]一種高導熱硝酸鹽熔鹽及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110587824.3
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113429946A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 柳國偉;柳一澤
• 申請（專利權）人: 寧晉縣氫為新能源科技有限公司
• 主分類號: C09K5/12
• 分類號: C09K5/12
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波;劉艷麗

本發(fā)明公開了一種高導熱硝酸鹽熔鹽，主要由單晶硅和硝酸鹽熔鹽組成，其中單晶硅的質量百分含量為5～45％。本發(fā)明還公開了上述的高導熱硝酸鹽熔鹽的制備方法，以及一種提高熔鹽導熱能力的方法，在硝酸鹽熔鹽中加入單晶硅，可以提升硝酸熔鹽的導熱能力，本申請不僅可以回收單晶硅切割過程產生的單晶硅廢料，還可以提高硝酸鹽熔鹽的導熱能力。

技術領域

本發(fā)明屬于熔鹽技術領域，具體涉及一種高導熱硝酸鹽熔鹽及其制備方法。

背景技術

熔鹽是一種低成本、長壽命、傳熱儲熱性能好的高溫、高熱通量和低運行壓力的傳熱儲熱介質。采用熔鹽作為光熱發(fā)電的傳熱和儲熱工質，可顯著提高光熱發(fā)電系統的熱效率、系統的可靠性和經濟性，幫助光熱發(fā)電站實現持續(xù)穩(wěn)定運行。儲熱作為光熱發(fā)電技術的核心競爭力，在全球范圍內，當前在建的和計劃開發(fā)的光熱電站正越來越多地采用熔鹽傳熱儲熱技術，未來的熔鹽用量將進一步增加。近年來，隨著國民經濟的快速發(fā)展，我國熔鹽行業(yè)發(fā)展較快，市場規(guī)模不斷提高，2015年我國熔鹽行業(yè)市場規(guī)模為182.74億元，2016年行業(yè)市場規(guī)模為208.91億元，2017年行業(yè)市場規(guī)模為241.58億元，增長速度較快。

在工業(yè)蓄能和太陽能光熱發(fā)電技術中，目前使用的蓄熱傳熱介質主要有空氣、水、導熱油、熔融鹽、鈉和鋁等金屬。熔鹽因具有廣泛的使用溫度范圍，低蒸汽壓，低粘度，良好的穩(wěn)定性，低成本等諸多特性已成為太陽能光熱發(fā)電技術中頗具潛力的傳熱蓄熱介質，成為目前應用較多，較為成熟的傳熱蓄熱介質。

最常用的硝酸鹽熔鹽有以下幾種：

(1)硝酸鹽熔鹽：如NaNO₃、KNO₃、60％NaNO₃-40％KNO₃、53％KNO₃-40％NaNO₂-7％NaNO₃；

(2)氟化物熔鹽：如LiF、NaF、KF、MgF₂、CaF₂等；

(3)硫酸鹽熔鹽：如LiSO₄、Na₂SO₄、K₂SO₄、MgSO₄、CaSO₄等。

但熔鹽存在著高溫液體導熱系數偏低的問題。在實際應用中，熔鹽高溫液體的導熱系數決定著熔鹽傳熱過程的換熱效率，進而影響能源轉化和利用效率。

申請?zhí)枮镃N201310029569.6的專利申請公開了一種三元硝酸納米熔鹽傳熱蓄熱介質及其制備方法與應用，其所述納米粒子選自SiO₂納米粒子、ZnO納米粒子、Al₂O₃納米粒子、TiO₂納米粒子、MgO納米粒子中的一種或多種。

申請?zhí)枮镃N201310053597.1的專利申請公開了多元硝酸納米熔鹽傳熱蓄熱介質及其制備方法與應用，其所述納米粒子為平均粒徑10-30nm的SiO₂、ZnO、Al₂O₃、TiO₂和/或MgO粒子。所述納米粒子為所述多元硝酸熔鹽體系總質量的1％-5％。

申請?zhí)枮镃N201310732781.9的專利申請公開了二元硝酸納米熔鹽傳熱蓄熱介質及其制備方法，其二元硝酸納米熔鹽傳熱蓄熱介質，是將納米粒子分散到固-液相變狀態(tài)的二元硝酸熔鹽體系中復合而得；所述納米粒子為SiO₂、ZnO、Al₂O₃、CaO、TiO₂和/或MgO納米粒子。所述納米粒子的重量在所述二元硝酸納米熔鹽中占1％-5％。