CN105925250A - 一种混合熔盐传热蓄热介质 - Google Patents

一种混合熔盐传热蓄热介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种混合熔盐传热蓄热介质，所述混合熔盐传热蓄热介质由下述重量份的原料制备而成：氯化钾42‑58份、氯化镁22‑38份、氯化钙12‑28份、硝酸锌3‑7份、硝酸锂3‑7份、稀土氧化物0.6‑1.6份。本发明一种混合熔盐传热蓄热介质，传热性能好，使用温度范围宽，热稳定性好，可广泛用于太阳能光热发电技术领域。

Description

一种混合熔盐传热蓄热介质
技术领域
本发明涉及储能材料混合熔盐领域，尤其涉及一种混合熔盐传热蓄热介质。
背景技术
随着能源需求的不断增长，为太阳能一类的清洁能源的发展带来了机遇与挑战。然而无论是核能还是太阳能，都离不开传热蓄介质。性能良好的传热介质不但能保证热量的高效传输与利用，也能提高整个传热系统的安全系数。熔盐的传热性能好，使用温度高，能满足各种使用温度，价格低，即使发生泄漏也不会带来着火等安全问题。在太阳能传热领域是一种极具应用价值的传热介质。
熔盐是阴阳离子组成的在高温下呈液态的无机化合物。熔盐在液态下有很多优异的性质，如较宽的温度范围内蒸汽压低，低粘度，良好的导电性，较高的离子迁移和扩散速率，高比热容量等，同时还具备溶解核燃料、金属等不同材料的能力等。由于这些优异特性，熔盐被广泛应用于电解工业中的电解质、金属表面的熔盐电镀、熔融盐燃料电池、石油精炼、电化学强化以及核能和太阳能领域的传热蓄热等。
本发明提供了一种混合熔盐传热蓄热介质，比热高、熔点低、热导率低。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种混合熔盐传热蓄热介质。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种混合熔盐传热蓄热介质，由下述重量份的原料制备而成：氯化钾42-58份、氯化镁22-38份、氯化钙12-28份、硝酸锌3-7份、硝酸锂3-7份、稀土氧化物0.6-1.6份。
优选地，所述的稀土氧化物由三氧化二铈、二氧化铈、三氧化二镥混合而成，所述三氧化二铈、二氧化铈、三氧化二镥的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
具体的，在本发明中：
氯化钾，CAS号：7447-40-7。
氯化镁，CAS号：14989-29-8。
氯化钙，CAS号：10043-52-4。
硝酸锌，CAS号：7779-88-6。
硝酸锂，CAS号：7790-69-4。
三氧化二铈，CAS号：1345-13-7，粒径22-38nm。
二氧化铈，CAS号：1306-38-3，粒径22-38nm。
三氧化二镥，CAS号：12032-20-1，粒径22-38nm。
本发明一种混合熔盐传热蓄热介质，传热性能好，使用温度范围宽，热稳定性好，可广泛用于太阳能光热发电技术领域。
具体实施方式
实施例1
称取各原料(重量份)：氯化钾50份、氯化镁30份、氯化钙20份、硝酸锌5份、硝酸锂5份、稀土氧化物0.9份。
所述的稀土氧化物由三氧化二铈、二氧化铈、三氧化二镥按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
混合熔盐传热蓄热介质制备：
将氯化钾、氯化镁、氯化钙、硝酸锌、硝酸锂搅拌混合均匀后放入马弗炉中加热至熔融状态，加入稀土氧化物，使用磁力搅拌器，转速为400转/分，搅拌1小时混合均匀，冷却至25。℃得到实施例1的混合熔盐传热蓄热介质。
实施例2
称取各原料(重量份)：氯化钾50份、氯化镁30份、氯化钙20份、硝酸锌10份、稀土氧化物0.9份。
所述的稀土氧化物由三氧化二铈、二氧化铈、三氧化二镥按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
混合熔盐传热蓄热介质制备：
将氯化钾、氯化镁、氯化钙、硝酸锌搅拌混合均匀后放入马弗炉中加热至熔融状态，加入稀土氧化物，使用磁力搅拌器，转速为400转/分，搅拌1小时混合均匀。得到实施例2的混合熔盐传热蓄热介质。
实施例3
称取各原料(重量份)：氯化钾50份、氯化镁30份、氯化钙20份、硝酸锂10份、稀土氧化物0.9份。
所述的稀土氧化物由三氧化二铈、二氧化铈、三氧化二镥按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
混合熔盐传热蓄热介质制备：
将氯化钾、氯化镁、氯化钙、硝酸锂搅拌混合均匀后放入马弗炉中加热至熔融状态，加入稀土氧化物，使用磁力搅拌器，转速为400转/分，搅拌1小时混合均匀。得到实施例3的混合熔盐传热蓄热介质。
实施例4
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的稀土氧化物由二氧化铈、三氧化二镥按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例4的混合熔盐传热蓄热介质。
实施例5
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的稀土氧化物由三氧化二铈、三氧化二镥按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例5的混合熔盐传热蓄热介质。
实施例6
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的稀土氧化物由三氧化二铈、二氧化铈按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例6的混合熔盐传热蓄热介质。
测试例1
对实施例1-6制备得到的混合熔盐传热蓄热介质的熔点、分解温度、比热进行测试。
采用DSC(差示扫描量热技术)测试分析低熔点纳米熔盐的熔点，通过TG(热重)分析其分解温度，采用DIN51007标准方法分析其比热。
具体结果见表1。
表1：测试结果表
熔点，℃ 分解温度，℃ 比热，J/(g·k)
实施例1 124.8 597 2.4
实施例2 129.4 592 2.0
实施例3 128.3 590 1.9
实施例4 129.0 592 1.8
实施例5 128.5 593 2.0
实施例6 128.7 591 1.9
由上表数据明显看出，本发明熔点低、分解温度高，比热高。
比较实施例1与实施例2-3，实施例1(硝酸锌、硝酸锂复配)比热明显高于实施例2-3(硝酸锌、硝酸锂中单一原料)。
比较实施例1与实施例4-6，实施例1(三氧化二铈、二氧化铈、三氧化二镥复配)比热明显高于实施例4-6(三氧化二铈、二氧化铈、三氧化二镥中任意二者复配)。

Claims (1)

1.一种混合熔盐传热蓄热介质，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成：氯化钾42-58份、氯化镁22-38份、氯化钙12-28份、硝酸锌3-7份、硝酸锂3-7份、稀土氧化物0.6-1.6份。
所述的稀土氧化物由三氧化二铈、二氧化铈、三氧化二镥混合而成，所述三氧化二铈、二氧化铈、三氧化二镥的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
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