[发明专利]适用于逆电渗析式热-电转换系统的三元工质对

摘要

本发明提供一种适用于逆电渗析式热‑电转换系统的无机盐‑溶解剂‑调节剂三元工质对，该三元工质对在逆电渗析式热‑电转换系统中实现中、低品位热能驱动的浓差型循环发电方法。以无机盐为溶质，以调节剂和溶解剂的混合物为溶剂，溶质按比例溶解在溶剂中形成稀溶液和浓溶液，分别将稀、浓溶液泵入电堆中交替分布的稀、浓溶液流道中完成离子迁移，实现溶液化学势能向电能转化，并在热能驱动下循环发电。本发明的有益效果：为在溶液浓缩环节，无机盐‑溶解剂‑调节剂‑三元工质对比常规水基盐溶液所需热量更少，具有更高的热‑电转换效率；该基于无机盐‑溶解剂‑调节剂三元工质对的热‑电转换系统流程复杂度较低，安全度较高，稳定性较高。

主权项

1.一种适用于逆电渗析式热‑电转换系统的三元工质对，其特征在于，所述的三元工质对包括无机盐、溶解剂和调节剂；以无机盐为溶质，以调节剂和溶解剂的混合物为溶剂，溶质溶解在溶剂中形成0.001mol/L～10mol/L的稀溶液和0.1mol/L～30mol/L的浓溶液；所述的调节剂与溶解剂的质量比为0.01～20:1；所述的三元工质对适用的逆电渗析式热‑电转换系统主要由逆电渗析电堆、溶液热交换器、冷凝器、发生器、溶液储罐、溶液泵、蓄电池、逆变器以及各类阀门和管路组成；三元工质对在逆电渗析式热‑电转换系统中的工作过程为：以无机盐为溶质，以溶解剂和调节剂混合物为溶剂，分别将稀、浓溶液泵入电堆中交替分布的稀、浓溶液流道中；浓溶液中的阳、阴离子分别透过阳、阴离子交换膜，迁移到相邻的稀溶液中；离子迁移导致电堆内产生内电流，同时外部回路便有电能产出，实现以逆电渗析方式将溶液浓差能转变为电能；流出电堆的中级浓度溶液被泵入溶液热交换器中预热，后进入发生器；导入中低品位热能加热发生器，使溶液中溶解剂气化，并伴有少量气态调节剂；混合气进入到冷凝器转换成液态，再流经稀溶液罐而后被泵入电堆中的稀溶液流道；浓缩后的溶液流出发生器，流经溶液热交换器降温后进入浓溶液罐，而后泵入电堆内的浓溶液流道；从而完成一个发电循环；所发直流电，进入蓄电池存储，可直接输出或逆变为交流电输出。