[發明專利]適用于瓦斯蓄熱氧化供熱工藝的熔鹽配方

在審

• 申請號: 202210184378.6
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114539987A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 陳金華;姚成林;張濤;肖露;霍春秀;朱菁;肖正;甘海龍;李磊;張兆一;黃克海;張群;王亞洲
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: C09K5/12
• 分類號: C09K5/12
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及適用于瓦斯蓄熱氧化供熱工藝的熔鹽配方，屬于物理傳熱儲能技術領域。主要是在包含LiNO₃、NaNO₃、KNO₃、NaNO₂和KNO₂的基本組成上添加納米二氧化硅來趕上熔鹽儲熱傳熱材料的性能。因此本發明所得的混合熔鹽的熔點為55?65℃，相對于Solar Salt其熔點降低了近160℃，其熱分解溫度達到552～600℃，本熔鹽制備過程簡易、工作溫度范圍寬，可在長時間的操作下減少組分的揮發，是一種優良的儲熱傳熱材料。

技術領域

本發明屬于物理傳熱儲能技術領域，涉及適用于瓦斯蓄熱氧化供熱工藝的熔鹽配方。

背景技術

我國工業能耗占總能耗的70％以上，其中至少50％轉化為載體不同、溫度不同的工業余熱，而目前我國工業余熱資源回收率僅約為30％，能源利用效率偏低[1]。由于工業余熱具有資源分散、間歇波動等特點，發展高效傳熱蓄熱材料和技術可以有效儲存和利用工業余熱資源，并且可以把這些間歇式余熱以連續、穩定、安全的方式輸送給其他需要的行業，達到提高能源利用效率和節能減排的目的。熔鹽以其優良的傳熱蓄熱性能被使用，作為一種中高溫傳熱蓄熱材料而廣受關注。特別是對于近幾年引起高度關注的太陽能熱電站，由于電站在高溫下(超過500℃)運行，因此需要一種能在高溫下穩定運行的傳熱工質把收集到的高溫熱能輸運出來。另一方面，由于太陽能資源隨著晝夜交替和多變天氣而時刻波動，還需要輔助蓄熱系統來提高整個電站的運行穩定性。熔融鹽(簡稱熔鹽)是能同時滿足這兩個需求的、性能可靠的傳熱蓄熱材料。因此研究熔鹽傳熱蓄熱材料對提高熱能回收利用率、太陽能熱發電效率具有重要意義。熔鹽是無機鹽在高溫下熔化形成的鹽的熔融物，熔鹽一般是堿金屬或者堿土金屬與某些酸根離子形成的結構穩定的化合物。、

目前，國內外對混合熔鹽的開發研究逐步發展，國內技術水平和研究還需不斷深入，以追趕國外水平。孫李平等為找到三元體系NaCl–KCl–MgCl₂的最低熔點做了36次以上實驗；王濤為找到三元體系Li₂CO₃–Na2CO₃–K₂CO₃的最低熔點做了36以上次實驗；Raade等為獲得LiNO₃–NaNO₃–KNO₃–CsNO₃–Ca(NO₃)₂五元體系的共晶點測試了驚人的5000多份熔鹽樣品。

為了讓進一步拓展混合熔鹽的應用領域，有必要對混合熔鹽儲熱傳熱材料進行深入的研究與探討。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種混合熔鹽儲熱傳熱材料；本發明的目的之二在于提供一種混合熔鹽儲熱傳熱材料的制備方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

1.一種混合熔鹽儲熱傳熱材料，按照重量百分比，所述材料包括0.5～0.8wt％的納米SiO₂、27.5～34.2wt％的LiNO₃、1.5～4wt％的NaNO₃、2.5～8wt％的KNO₃、5～16wt％的NaNO₂和48～55wt％的KNO₂。

優選的，按照重量百分比，所述材料還包括3～10wt％的LiCl、NaCl或KCl中的任意一種。

優選的，按照重量百分比，所述材料還包括4～10wt％的Li₂SO₄、Na₂SO₄或K₂SO₄中的任意一種。