[发明专利]水玻璃复合多元硝酸熔盐传热蓄热介质及其制备方法与应用有效
申请号: | 201310732816.9 | 申请日: | 2013-12-26 |
公开(公告)号: | CN103911125A | 公开(公告)日: | 2014-07-09 |
发明(设计)人: | 曾智勇 | 申请(专利权)人: | 深圳市爱能森科技有限公司 |
主分类号: | C09K5/12 | 分类号: | C09K5/12 |
代理公司: | 北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司 11129 | 代理人: | 吴泳历 |
地址: | 518052 广东省深圳市南山区高*** | 国省代码: | 广东;44 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 水玻璃 复合 多元 硝酸 传热 蓄热 介质 及其 制备 方法 应用 | ||
技术领域
本发明涉及热量储存及传递技术领域,尤其涉及水玻璃复合多元硝酸熔盐传热蓄热介质及其制备方法与应用。
背景技术
在工业蓄能和太阳能光热发电技术中,目前使用的蓄热传热介质主要有空气、水、导热油、熔融盐、钠和铝等金属。熔盐因具有广泛的使用温度范围,低蒸汽压,低粘度,良好的稳定性,低成本等诸多特性已成为太阳能光热发电技术中颇具潜力的传热蓄热介质,成为目前应用较多,较为成熟的传热蓄热介质。高温熔融盐主要有硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氟化物、氯化物、氧化物等。
硝酸熔盐体系的突出优点是原料来源广泛、价格低廉、腐蚀性小,因此与其它熔盐相比,硝酸熔盐具有很大的优势。但是硝酸熔盐体系存在上限工作温度偏低、溶解热较小、热导率低的缺点。
为了解决上述问题,中国专利申请00111406.9公开了一种LiNO3-KNO3-NaNO3-NaNO2体系,其工作温度范围为250℃-550℃,这个体系的上限工作温度达到550℃,但其下限工作温度也被提高,导致云遮时维护成本增大,而且LiNO3的加入使得其腐蚀性增大,成本增高。
美国专利US007588694B1公开了一种LiNO3-KNO3-NaNO3-Ca(NO3)2体系,其熔点低于100℃,上限使用温度高于500℃,但是LiNO3的加入增加了熔盐的腐蚀性和成本,且硝酸钙热稳定性差,高温分解。
水玻璃是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶性碱金属硅酸盐材料,又称泡花碱。根据碱金属的种类分为钠水玻璃和钾水玻璃,钠水玻璃为硅酸钠水溶液,分子式为Na2O·nSiO2。钾水玻璃为硅酸钾水溶液,分子式为K2O·nSiO2。式中的系数n称为水玻璃模数,是水玻璃中的氧化硅和碱金属氧化物的分子比(或摩尔比)。水玻璃模数是水玻璃的重要参数,一般在1.5-3.5之间。n值越小,二氧化硅含量越少,固体水玻璃的粘度越低,越易溶于水。水玻璃通常采用石英粉SiO2加上纯碱(Na2CO3),在1300~1400℃的高温下煅烧生成液体硅酸钠,从炉出料口流出、制块或水淬成颗粒。再在高温或高温高压水中溶解,制得溶液状水玻璃产品。
目前为止,没有见到将水玻璃加入到多元硝酸熔盐中作为工业蓄能和太阳能光热发电领域的传热蓄热介质的报道。
发明内容
根据以上领域的空白,为了寻求一种新型的多元硝酸熔盐体系,以期提高多元硝酸熔盐的上限使用温度(一般为500℃-550℃),本发明在多元硝酸熔盐体系中添加水玻璃,制备复合熔盐材料,开发出一种使用上限温度高、凝固点低、导热性能更好的多元硝酸复合熔盐。
本发明的目的之一在于提供一种水玻璃复合多元硝酸熔盐传热蓄热介质的配方及制备工艺,水玻璃的加入提高了体系的上限工作温度,降低了体系的凝固点,拓宽了多元硝酸熔盐体系的工作温度范围,可广泛用于工业蓄能和太阳能光热发电技术领域。
为了实现上述目的,本发明提供了一种水玻璃复合多元硝酸熔盐传热蓄热介质。本发明所提供的水玻璃复合多元硝酸熔盐传热蓄热介质,是由多元硝酸熔盐体系与水玻璃复合制成;所述多元硝酸熔盐体系主要由硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钠和硝酸铯组成。
所述传热蓄热介质由下述质量百分比含量的物质制成:硝酸钾10%-50%、硝酸钠10%-50%、亚硝酸钠10%-30%、硝酸铯10%-20%和水玻璃1%-40%。
所述水玻璃的模数为1.5-3.0;
所述水玻璃为钠水玻璃和/或钾水玻璃。
所述水玻璃复合多元硝酸熔盐传热蓄热介质在工业蓄能和太阳能光电发热中应用也属于本发明的保护范围。
本发明还提供了一种用于制备水玻璃复合多元硝酸熔盐传热蓄热介质的方法。
本发明所提供的用于制备所述水玻璃复合多元硝酸熔盐传热蓄热介质的方法,其特征在于采用以下熔盐制备设备:所述设备包括热源装置、带夹层的熔盐罐(2)、气流粉碎干燥器(3)、造粒装置(5-1)、冷却装置(5-2)和输出装置;
所述热源装置包括热载体承载腔,所述热载体承载腔与所述夹层内腔(13)之间通过热载体管道(20-1)连通;
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于深圳市爱能森科技有限公司,未经深圳市爱能森科技有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201310732816.9/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:一种近红外长余辉荧光粉及其制备方法
- 下一篇:一种脲醛树脂胶粘剂