CN106085376A - 一种高比热混合熔盐传热蓄热介质 - Google Patents

一种高比热混合熔盐传热蓄热介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高比热混合熔盐传热蓄热介质，所述高比热混合熔盐传热蓄热介质由下述重量份的原料制备而成：氯化钙22‑38份、氯化铷12‑28份、氯化钠22‑38份、氯化锰12‑28份、碳酸锂4‑6份、碳酸镁4‑6份、纳米金属氧化物0.8‑1.4份。本发明一种高比热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

一种高比热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，尤其涉及一种高比热混合熔盐传热蓄热介质。
背景技术
一般人们称熔融的无机化合物为熔融盐或简称为熔盐。人们对熔盐或许不像对水溶液那样清楚，其实像自然界火山喷发的炽热的岩浆就是熔盐，只不过它是自然界天然化合物的熔体。同水溶液一样，熔盐也是一种溶剂，是一种不含水的高温溶剂，其主要特点是熔化时解离为离子，正负离子靠库仑力相互作用，所以可用作高温下的反应介子。熔盐具有很高的热熔和热传到值以及高的热稳定性和质量传递速度。
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。
本发明提供了一种高比热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高比热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：
一种高比热混合熔盐传热蓄热介质，由下述重量份的原料制备而成：氯化钙22-38份、氯化铷12-28份、氯化钠22-38份、氯化锰12-28份、碳酸锂4-6份、碳酸镁4-6份、纳米金属氧化物0.8-1.4份。
优选地，所述的纳米金属氧化物为三氧化二钬、三氧化二铈、二氧化铈中一种或多种的混合物。
更优选地，所述的纳米金属氧化物由三氧化二钬、三氧化二铈、二氧化铈混合而成，所述三氧化二钬、三氧化二铈、二氧化铈的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
本发明还提供了上述高比热混合熔盐传热蓄热介质的制备方法，将氯化钙、氯化铷、氯化钠、氯化锰、碳酸锂、碳酸镁放入马弗炉中加热至熔融状态，加入纳米金属氧化物，搅拌均匀，冷却。
具体的，在本发明中：
氯化钙，CAS号：10043-52-4。
氯化钠，CAS号：7647-14-5。
氯化铷，CAS号：7791-11-9。
氯化锰，CAS号：7773-01-5。
碳酸锂，CAS号：554-13-2。
碳酸镁，CAS号：13717-00-5。
三氧化二钬，CAS号：39455-61-3，粒径20-40nm。
三氧化二铈，CAS号：1345-14-6，粒径20-40nm。
二氧化铈，CAS号：1306-38-3，粒径20-40nm。
本发明一种高比热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)：氯化钙30份、氯化铷20份、氯化钠30份、氯化锰20份、碳酸锂5份、碳酸镁5份、纳米金属氧化物0.9份。
所述的纳米金属氧化物由三氧化二钬、三氧化二铈、二氧化铈按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
高比热混合熔盐传热蓄热介质制备：
将氯化钙、氯化铷、氯化钠、氯化锰、碳酸锂、碳酸镁搅拌混合均匀后放入马弗炉中加热至熔融状态，加入纳米金属氧化物，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的高比热混合熔盐传热蓄热介质。
实施例2
称取各原料(重量份)：氯化钙30份、氯化铷20份、氯化钠30份、氯化锰20份、碳酸锂10份、纳米金属氧化物0.9份。
所述的纳米金属氧化物由三氧化二钬、三氧化二铈、二氧化铈按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
高比热混合熔盐传热蓄热介质制备：
将氯化钙、氯化铷、氯化钠、氯化锰、碳酸锂搅拌混合均匀后放入马弗炉中加热至熔融状态，加入纳米金属氧化物，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的高比热混合熔盐传热蓄热介质。
实施例3
称取各原料(重量份)：氯化钙30份、氯化铷20份、氯化钠30份、氯化锰20份、碳酸镁10份、纳米金属氧化物0.9份。
所述的纳米金属氧化物由三氧化二钬、三氧化二铈、二氧化铈按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
高比热混合熔盐传热蓄热介质制备：
将氯化钙、氯化铷、氯化钠、氯化锰、碳酸镁搅拌混合均匀后放入马弗炉中加热至熔融状态，加入纳米金属氧化物，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的高比热混合熔盐传热蓄热介质。
实施例4
按实施例1的原料配比和方法制备高比热混合熔盐传热蓄热介质，区别仅在于：所述的纳米金属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4的高比热混合熔盐传热蓄热介质。
实施例5
按实施例1的原料配比和方法制备高比热混合熔盐传热蓄热介质，区别仅在于：所述的纳米金属氧化物由三氧化二钬、二氧化铈按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例5的高比热混合熔盐传热蓄热介质。
实施例6
按实施例1的原料配比和方法制备高比热混合熔盐传热蓄热介质，区别仅在于：所述的纳米金属氧化物由三氧化二钬、三氧化二铈按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例6的高比热混合熔盐传热蓄热介质。
测试例1
对实施例1-6制备得到的高比热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1 130.8 598 2.7
实施例2 137.6 590 1.9
实施例3 138.1 592 2.0
实施例4 137.8 591 2.2
实施例5 137.5 593 2.1
实施例6 138.2 592 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(碳酸锂、碳酸镁复配)比热明显高于实施例2-3(碳酸锂、碳酸镁中单一原料)。
比较实施例1与实施例4-6，实施例1(三氧化二钬、三氧化二铈、二氧化铈复配)比热明显高于实施例4-6(三氧化二钬、三氧化二铈、二氧化铈中任意二者复配)。

Claims (1)

1.一种高比热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：氯化钙22-38份、氯化铷12-28份、氯化钠22-38份、氯化锰12-28份、碳酸锂4-6份、碳酸镁4-6份、稀土氧化物0.8-1.4份。
所述的纳米金属氧化物由三氧化二钬、三氧化二铈、二氧化铈混合而成，所述三氧化二钬、三氧化二铈、二氧化铈的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
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