JP2013516531A - Alkali metal polysulfide mixture - Google Patents

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Abstract

本発明は、アルカリ金属ポリスルフィドの混合物ならびにアルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物、それらの製造方法、それらの伝熱流体または蓄熱流体としての使用、ならびにアルカリ金属ポリスルフィドの混合物またはアルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物を含む伝熱流体または蓄熱流体に関する。  The present invention relates to mixtures of alkali metal polysulfides and mixtures of alkali metal polysulfides and alkali metal thiocyanates, processes for their preparation, their use as heat transfer fluids or heat storage fluids, and mixtures of alkali metal polysulfides or alkali metal polysulfides and The present invention relates to a heat transfer fluid or a heat storage fluid containing a mixture of alkali metal thiocyanate.

Description

本発明は、アルカリ金属ポリスルフィドの混合物ならびにアルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物、それらの製造方法、それらの伝熱流体または蓄熱流体としての使用、ならびにアルカリ金属ポリスルフィドの混合物またはアルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物を含む伝熱流体または蓄熱流体に関する。   The present invention relates to mixtures of alkali metal polysulfides and mixtures of alkali metal polysulfides and alkali metal thiocyanates, processes for their preparation, their use as heat transfer fluids or heat storage fluids, and mixtures of alkali metal polysulfides or alkali metal polysulfides and The present invention relates to a heat transfer fluid or a heat storage fluid containing a mixture of alkali metal thiocyanate.

熱エネルギーを伝達するための流体は、技術の多様な分野において使用される。内燃機関において、水およびエチレングリコールからなる混合物は、燃焼の余熱を冷却装置に運ぶ。類似の混合物は、屋根のソーラーコレクターからの熱を蓄熱装置に運ぶ。化学産業において、これらは電気または化石燃料によって温められた暖房装置からの熱を化学反応装置に、またはそこから冷却装置に運ぶ。   Fluids for transferring thermal energy are used in various fields of technology. In internal combustion engines, a mixture of water and ethylene glycol carries the residual heat of combustion to a cooling device. A similar mixture carries the heat from the solar collector on the roof to the heat storage device. In the chemical industry, they carry heat from a heating device heated by electricity or fossil fuel to or from a chemical reactor.

使用分野に応じて、伝熱流体または蓄熱流体についての要求の輪郭は非常に大きく異なり、そのため実際上は多数の流体が使用される。該流体は、室温またはさらにより低い温度では液体で、かつ低い粘度を有するべきである。より高い使用温度の場合、水はもはや考慮の対象に該当せず、その際その蒸気圧は高くなりすぎる。したがって、約320℃までは炭化水素ベースの鉱油を使用し、400℃までの温度には合成芳香族化合物を含有する油またはシリコーン油を使用する(VDI Waermeatlas、VDI−Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen、Springer Verlag Berlin Heidelberg 2006)。   Depending on the field of use, the profile of the requirements for heat transfer fluids or heat storage fluids can vary greatly, so that in practice a large number of fluids are used. The fluid should be liquid at room temperature or even lower and have a low viscosity. At higher service temperatures, water is no longer considered and its vapor pressure becomes too high. Therefore, hydrocarbon-based mineral oils are used up to about 320 ° C., and oils containing synthetic aromatic compounds or silicone oils are used up to temperatures up to 400 ° C. (VDI Waermeatlas, VDI-Gesellschaff Verhenchtechnique undenieurwesen, Springer Berlin Heidelberg 2006).

伝熱流体にとっての新たな課題は、電気エネルギーを大規模に生成する太陽熱発電所である(Butscher、R.、Bild der Wissenschaft 2009、3、84〜92ページ)。これまでにこのような数百MWの設備能力を有する発電所が建設され、さらに多くの発電所が特にスペインで、しかしまた北アフリカおよびアメリカでも計画されている。日光照射は、例えば放物状に形づくられたトラフミラーを経由してミラーの焦線に集束される。そこには熱損失を防ぐためにガラス管内に金属管があり、この同心円状の管の間の空間は真空にされている。この金属管に伝熱流体が貫流している。現在、ジフェニルエーテルおよびジフェニルからなる混合物がここに使用されている。熱媒体を最高400℃まで加熱し、それによって内部で水が蒸発させられる蒸気ボイラーを稼働する。この蒸気がタービンを動かし、該タービンがこれまた慣用の発電所と同様に発電機を動かす。こうして日光照射のエネルギー含量に対して約30パーセントの最大ピーク効率が得られる。蒸気タービンの効率は、前記入口温度で約37パーセントである。   A new challenge for heat transfer fluids is solar power plants that generate electrical energy on a large scale (Butscher, R., Bird der Wissenshaft 2009, 3, pp. 84-92). To date, power plants with such a capacity of several hundred MW have been built, and more power plants are planned, especially in Spain, but also in North Africa and the United States. Sunlight irradiation is focused on the focal line of the mirror via, for example, a parabolic trough mirror. There is a metal tube in the glass tube to prevent heat loss, and the space between the concentric tubes is evacuated. A heat transfer fluid flows through the metal tube. Currently, mixtures of diphenyl ether and diphenyl are used here. A steam boiler is operated in which the heat medium is heated up to 400 ° C., whereby water is evaporated inside. This steam moves the turbine, which also moves the generator in the same way as a conventional power plant. Thus, a maximum peak efficiency of about 30 percent relative to the energy content of sunlight exposure is obtained. The efficiency of the steam turbine is about 37 percent at the inlet temperature.

熱媒体として使用されるジフェニルエーテルおよびジフェニルからなる混合物のどちらの成分も、標準圧下にて約256℃で沸騰する。ジフェニルの融点は68〜72℃、ジフェニルエーテルの融点は26〜39℃である。この2つの物質を混合すると、融点は12℃まで下がる。この2つの物質からなる混合物は、最大400℃まで使用することができ、より高い温度では分解が起きる。蒸気圧は前記温度で約10barであり、工業技術ではまだ許容しうる圧力である。   Both components of the mixture consisting of diphenyl ether and diphenyl used as the heating medium boil at about 256 ° C. under standard pressure. The melting point of diphenyl is 68-72 ° C, and the melting point of diphenyl ether is 26-39 ° C. When the two materials are mixed, the melting point drops to 12 ° C. The mixture of the two substances can be used up to 400 ° C. and decomposition occurs at higher temperatures. The vapor pressure is about 10 bar at that temperature and is still acceptable in industrial technology.

37パーセントよりも高いタービン効率を得るには、より高い蒸気入口温度が必要不可欠である。蒸気タービンの効率は、タービン入口温度とともに上昇する。近代的な化石燃料発電所は650℃までの蒸気入口温度で稼働し、効率はそれによっておよそ45%に達する。ミラーの焦線にある伝熱流体を温度およそ650℃まで加熱し、それによって同様に高い効率を達成することは技術的に全く可能と思われるが、しかし、現在使用される伝熱流体の制限された耐温度性がこれを阻んでいる。   Higher steam inlet temperatures are essential to achieve turbine efficiencies higher than 37 percent. Steam turbine efficiency increases with turbine inlet temperature. Modern fossil fuel power plants operate with steam inlet temperatures up to 650 ° C., and the efficiency thereby reaches approximately 45%. It would be technically possible to heat the heat transfer fluid at the focal point of the mirror to a temperature of approximately 650 ° C., thereby achieving a similarly high efficiency, but there is a limit to the heat transfer fluid currently used. The temperature resistance that has been made prevents this.

トラフ式太陽熱発電所におけるよりも高い温度は、1基のタワーがミラーに取り囲まれていて、それらのミラーが前記タワー上部にある受容器に太陽光を集める、太陽熱タワー式発電所において得ることができる。前記受容器で熱媒体が加熱され、該熱媒体はその後熱交換器を経由して蒸気発生およびタービンの稼働のために利用される。タワー式発電所(ソーラーII、カリフォルニア)においては、すでに硝酸ナトリウム(NaNO3)および硝酸カリウム(KNO3)からなる混合物(60:40)が熱媒体として使用された。該混合物は550℃まで問題なく使用できるが、240℃の非常に高い融点を有する。 Higher temperatures than in trough solar power plants can be obtained in solar tower power plants, where one tower is surrounded by mirrors, and those mirrors collect sunlight into a receiver at the top of the tower. it can. A heat medium is heated in the receiver, and the heat medium is then used for steam generation and turbine operation via a heat exchanger. In the tower type power plant (Solar II, California), a mixture (60:40) consisting of sodium nitrate (NaNO 3 ) and potassium nitrate (KNO 3 ) was already used as the heat medium. The mixture can be used without problems up to 550 ° C, but has a very high melting point of 240 ° C.

有機物質であって、400℃を上回る温度に分解することなく永久的に耐える有機物質はこれまで一つも公知ではない。ジメチルシリコーンベースまたはジフェニルシリコーンベースの油のいくつかは、同じく400℃の温度まで、またはむしろそれよりも多少高い温度で使用することができる。しかし、その非常に高い費用は、太陽熱発電所において使用するには不利である。   No organic substance has been known so far that is an organic substance that will last permanently without decomposing to temperatures above 400 ° C. Some of the dimethyl silicone-based or diphenyl silicone-based oils can also be used at temperatures up to 400 ° C., or rather somewhat higher. However, its very high cost is disadvantageous for use in solar power plants.

別の可能性は、液体ナトリウムまたはナトリウムカリウム合金を熱媒体とする核技術から公知の使用である。ただし、これらの金属の製造は非常に費用がかかり、少量の水と反応して水素ガスを発生させることは安全技術上の課題である。   Another possibility is the use known from nuclear technology with liquid sodium or sodium potassium alloy as the heating medium. However, the production of these metals is very expensive, and it is a safety technical issue to generate hydrogen gas by reacting with a small amount of water.

さらに、低融はんだ、例えばウッド合金(Bi−Pb−Cd−Sn合金、融点約75℃)が公知である。しかし、その非常に高い比重は、伝熱流体として使用するには不利である。   Furthermore, low melting solders such as wood alloys (Bi—Pb—Cd—Sn alloys, melting point about 75 ° C.) are known. However, its very high specific gravity is disadvantageous for use as a heat transfer fluid.

さらに考えられうる高温熱媒体は、例えばより少量のセレンおよび/またはテルルとの混合物の形で使用される硫黄をベースにして提案された(WO2005/071037)。液体硫黄は、150〜200℃の範囲において高粘度であり、それによりポンプ圧送ができないため、熱媒体として問題である。粘度は、確かに臭素またはヨウ素等の添加によって下げられるが(US4335578)、これらは腐食性が強い。   Further possible high-temperature heating media have been proposed on the basis of sulfur used, for example, in the form of mixtures with smaller amounts of selenium and / or tellurium (WO 2005/071037). Since liquid sulfur has a high viscosity in the range of 150 to 200 ° C. and cannot be pumped thereby, it is a problem as a heat medium. The viscosity is certainly lowered by the addition of bromine or iodine (US 4335578), but these are highly corrosive.

相応の高圧下で水を使用することも技術的に可能である。しかし、500℃超の温度で270bar超の極めて高い蒸気圧がこれを妨げ、太陽熱発電所の何キロメートルもの管路を不経済に高くすると思われる。蒸気自体は、熱伝導度が比較的低く、体積当たりの熱容量が低いため、液体に比べて熱媒体として不適である。   It is technically possible to use water under a correspondingly high pressure. However, extremely high vapor pressures of over 270 bar at temperatures above 500 ° C. would prevent this and make the kilometers of pipelines of solar power plants expensive. Vapor itself has a relatively low thermal conductivity and a low heat capacity per volume, and therefore is not suitable as a heat medium compared to liquid.

別の可能性は、伝熱流体として無機溶融塩を使用することである。このような溶融塩は、高温で実施されるプロセスでは技術水準である。硝酸カリウム、硝酸ナトリウムおよび亜硝酸ナトリウムからなる共融混合物は146℃の融点を有し、商業的に入手可能である。しかし、温度が450℃を上回ると亜硝酸塩の亜硝酸ガス、アルカリ金属酸化物および元素状窒素への著しい分解が行われるため、適用温度の上限は450℃に制限されている。硝酸ナトリウムおよび硝酸カリウムからなる共融混合物は、600℃の温度まで使用できる。ただし、該混合物を太陽熱発電所において伝熱流体として使用することは、約220℃の高い融点のゆえに問題である。融点未満での温度の低下、例えば夜間または日光照射が少ない時間の間は、結果として管路内での塩の凝固を伴うと思われる。再溶融時に結果的に設備の損傷をもたらす局所的な応力が発生するため、これは防止しなくてはならない。トレース加熱の形での凍結防止も可能と思われるが、前記の高い温度の場合、技術的に実現するのは非常に難しく、さらに費用がかかる。硝酸ナトリウムおよび硝酸カリウムからなる混合物の融点は、硝酸リチウムまたは硝酸カルシウムの添加によって下げることができる(Bradshaw、R.W.、Meeker、D.E.、Solar Energy Materials 1990、第21巻、51〜60ページ)。ただし、硝酸リチウムを含有する混合物は費用が高いため不経済である一方で、カルシウムの存在によって硝酸塩の亜硝酸塩および酸素への分解が促進され、それによって適用温度の上限がカルシウム含有量の増加に伴いますます低下する。   Another possibility is to use an inorganic molten salt as the heat transfer fluid. Such molten salts are state of the art for processes carried out at high temperatures. A eutectic mixture consisting of potassium nitrate, sodium nitrate and sodium nitrite has a melting point of 146 ° C. and is commercially available. However, when the temperature exceeds 450 ° C., nitrite is significantly decomposed into nitrite gas, alkali metal oxide and elemental nitrogen, so the upper limit of the application temperature is limited to 450 ° C. A eutectic mixture of sodium nitrate and potassium nitrate can be used up to a temperature of 600 ° C. However, the use of the mixture as a heat transfer fluid in a solar power plant is problematic because of its high melting point of about 220 ° C. A decrease in temperature below the melting point, such as at night or during periods of low sun exposure, may result in salt coagulation in the conduit. This must be prevented because local stresses occur during remelting that result in equipment damage. Freezing protection in the form of trace heating may also be possible, but at the high temperatures mentioned above, it is very difficult to achieve technically and more expensive. The melting point of a mixture consisting of sodium nitrate and potassium nitrate can be lowered by the addition of lithium nitrate or calcium nitrate (Bradshaw, RW, Meeker, DE, Solar Energy Materials 1990, Vol. 21, 51-60). page). However, while the mixture containing lithium nitrate is expensive and uneconomical, the presence of calcium promotes the decomposition of nitrate to nitrite and oxygen, thereby increasing the upper limit of application temperature to increase the calcium content. Along with that, it goes down.

さらに伝熱流体として金属ハロゲン化物の使用が可能と思われる。この場合、ハロゲン含有の液体が、特に高められた温度で、使用されうる金属材料ではしばしば腐食を引き起こすという問題が生じる。   Furthermore, it seems possible to use metal halides as heat transfer fluids. In this case, the problem arises that halogen-containing liquids often cause corrosion in metal materials that can be used, especially at elevated temperatures.

アルカリ金属ポリスルフィドの混合物、特にナトリウムポリスルフィドおよびカリウムポリスルフィドの混合物は理論的に低い融点を持つものであり、500℃までの温度で、およびそれを上回る温度で使用可能と思われる。ナトリウムスルフィド−カリウムスルフィド−硫黄の三元系のための状態図は、計算によれば組成K0.84Na0.263.61(78℃)、K0.77Na0.233.75(73℃)およびK0.79Na0.213.95(83℃)の場合、低い溶融温度を有する不動点を有するものである。(Lindberg、D.、Backman、R.、Hupa、M.、Chartrand、P.、J.Chem.Therm.2006、第38巻、900〜915ページ)。前記三元系のための実験データは存在しない。カリウムスルフィド−硫黄系においては、融点を約120℃まで低下させることができる(Sangster、J.、Pelton、A.D.、J.Phase Equil.1997、第18巻、82ページ)。アルカリ金属ポリスルフィドの欠点は、溶融状態におけるその比較的高い粘度であり、特にナトリウムポリスルフィドの高粘度である(Cleaver、B.、Davis、A.J.、Electrochimica Acta 1973、第18巻、727〜731ページ)。 Mixtures of alkali metal polysulfides, especially sodium polysulfides and potassium polysulfides, have a theoretically low melting point and may be used at temperatures up to and above 500 ° C. The phase diagram for the sodium sulfide-potassium sulfide-sulfur ternary system is calculated according to the composition K 0.84 Na 0.26 S 3.61 (78 ° C.), K 0.77 Na 0.23 S 3.75 (73 ° C.) and K 0.79 Na 0.21 S In the case of 3.95 (83 ° C.), it has a fixed point having a low melting temperature. (Lindberg, D., Backman, R., Hupa, M., Chartrand, P., J. Chem. Therm. 2006, 38, 900-915). There is no experimental data for the ternary system. In the potassium sulfide-sulfur system, the melting point can be lowered to about 120 ° C. (Sangster, J., Pelton, AD, J. Phase Equil. 1997, Vol. 18, page 82). The disadvantage of alkali metal polysulfides is their relatively high viscosity in the molten state, in particular the high viscosity of sodium polysulfides (Cleaver, B., Davis, AJ, Electrochimica Acta 1973, Vol. 18, 727-731. page).

DE3824517は、伝熱流体としてアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物、特にチオシアン酸カリウムおよびチオシアン酸ナトリウムの使用を記載している。チオシアン酸カリウムは173℃で、チオシアン酸ナトリウムは310℃で溶融する。チオシアン酸カリウム73モル%対チオシアン酸ナトリウム27モル%の比率を有するこの2つの塩の共融混合物は、およそ130℃の融点を有する。該溶融物は低粘度であり、したがってエネルギー消費を高めずにポンプ圧送が可能である。   DE 3824517 describes the use of mixtures of alkali metal thiocyanates as heat transfer fluids, in particular potassium thiocyanate and sodium thiocyanate. Potassium thiocyanate melts at 173 ° C and sodium thiocyanate melts at 310 ° C. The eutectic mixture of the two salts having a ratio of 73 mole% potassium thiocyanate to 27 mole% sodium thiocyanate has a melting point of approximately 130 ° C. The melt has a low viscosity and can therefore be pumped without increasing energy consumption.

アルカリ金属チオシアン酸塩の欠点は、450℃を上回る温度ですでに分解し始めることにある。硫黄を除去して、より高い融点を有するシアン化アルカリ金属が形成される(Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie 1938、第22巻、899ページ)。   The disadvantage of alkali metal thiocyanate is that it already begins to decompose at temperatures above 450 ° C. Sulfur is removed to form an alkali metal cyanide having a higher melting point (Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie 1938, Vol. 22, page 899).

アルカリ金属チオシアン酸塩の融点は、さらなる塩を混和することでさらに下げることができる。特に亜硝酸塩または硝酸塩の混和が融点を下げる。ただし、酸化性の亜硝酸塩または硝酸塩の添加は、高められた温度では爆発性の分解をもたらし、場合により溶解した微量の重金属によって分解がさらに加速されうる。したがって、このような混合物の使用は、工業的使用の場合排除されている。   The melting point of the alkali metal thiocyanate can be further lowered by adding further salts. In particular, the mixing of nitrite or nitrate lowers the melting point. However, the addition of oxidizing nitrite or nitrate results in explosive decomposition at elevated temperatures, which can be further accelerated by traces of dissolved heavy metals. Thus, the use of such a mixture is eliminated for industrial use.

さらなる問題は、太陽熱発電所を継続的に稼働しようと努めることから生じる。これは、日光照射が大きい時間の間に、日没後または悪天候の時期に発電に利用できる熱が蓄えられることで達成される。熱の蓄積は、直接的には加熱された熱媒体を十分に断熱された貯蔵タンクに貯蔵することによって、または間接的には熱を別の貯蔵媒体に移行することによって行われる。   A further problem arises from trying to operate solar power plants continuously. This is accomplished by storing heat that can be used for power generation after sunset or during periods of bad weather during periods of high sunlight exposure. The accumulation of heat takes place directly by storing the heated heat medium in a well insulated storage tank or indirectly by transferring the heat to another storage medium.

前記間接的な方法は、アルメリアにある50MWのアンダソルI発電所において実現されており、ここでは硝酸ナトリウムおよび硝酸カリウムの溶融物(60:40)が約28000トン使用されている。該溶融物は、日光照射時間の間により冷たいタンク(約280℃)からオイルソルト熱交換器を経由してより熱いタンクにポンプ圧送され、そこで約380℃まで加熱される。前記発電所は、日光照射が少ない時間および夜間には完全に充電された蓄電池で、全負荷にて約7.5時間稼働できる(www.solarmillennium.de/upload/Download/Technologie/Andasol1−3deutsch.pdf)。このように相応のオイルソルト熱交換器を省くことができるため、伝熱流体を貯蔵流体としても使用することは確かに有利と思われる。これは、オイルの蒸気圧が高く、硝酸塩と比較して費用が高いため、これまで考慮に入れられていない。   The indirect method has been realized at a 50 MW Andasol I power plant in Almeria, where about 28,000 tonnes of sodium nitrate and potassium nitrate melt (60:40) are used. The melt is pumped from the cooler tank (about 280 ° C.) through the oil salt heat exchanger to the hotter tank during the sun exposure time, where it is heated to about 380 ° C. The power plant is a fully charged storage battery at low sunlight and at night, and can operate at full load for about 7.5 hours (www.solarmillenium.de/upload/Download/Technology/Andasol1-3deutsch. pdf). In this way, it is certainly advantageous to use the heat transfer fluid as the storage fluid, since a corresponding oil salt heat exchanger can be dispensed with. This has not been taken into account so far because the vapor pressure of the oil is high and the costs are high compared to nitrates.

本発明の課題は、良好に入手可能な、改良された伝熱流体および蓄熱流体を提供することである。該流体は400℃よりも高い温度で、好ましくは500℃超で使用できることが望ましい。同時にその融点はできる限り低いほうが良く、好ましくは200℃未満であるのが望ましい。それに加えて、前記流体は技術的に制御可能な、できる限り低い蒸気圧を、好ましくは10barより低い蒸気圧を有するのが望ましい。   The object of the present invention is to provide improved heat transfer fluids and heat storage fluids that are well available. It is desirable that the fluid can be used at temperatures above 400 ° C, preferably above 500 ° C. At the same time, the melting point should be as low as possible, preferably less than 200 ° C. In addition, it is desirable for the fluid to have a technically controllable vapor pressure as low as possible, preferably below 10 bar.

前記課題は、本発明によればアルカリ金属ポリスルフィドの混合物によって解決される。   The object is solved according to the invention by a mixture of alkali metal polysulfides.

したがって、本発明の対象は、一般式
(M1 x2 (1−x)2y
[式中、M1、M2はLi、Na、K、Rb、Csを表し、M1はM2と同一ではなく、ならびに0.05≦x≦0.95かつ2.0≦y≦6.0である]
で示されるアルカリ金属ポリスルフィドの混合物である。
Accordingly, the subject of the present invention is the general formula (M 1 x M 2 (1-x) ) 2 S y
[Wherein M 1 and M 2 represent Li, Na, K, Rb and Cs, M 1 is not the same as M 2 , and 0.05 ≦ x ≦ 0.95 and 2.0 ≦ y ≦ 6. .0]
Is a mixture of alkali metal polysulfides.

本発明の好ましい実施態様においては、M1はKであり、およびM2はNaである。 In a preferred embodiment of the invention, M 1 is K and M 2 is Na.

本発明のさらなる好ましい実施態様においては、0.20≦x≦0.95である。本発明の特に好ましい実施態様においては、0.50≦x≦0.90である。   In a further preferred embodiment of the invention, 0.20 ≦ x ≦ 0.95. In a particularly preferred embodiment of the invention, 0.50 ≦ x ≦ 0.90.

本発明のさらなる好ましい実施態様においては、3.0≦y≦6.0である。本発明の特に好ましい実施態様においては、yは4.0、5.0または6.0である。   In a further preferred embodiment of the invention, 3.0 ≦ y ≦ 6.0. In particularly preferred embodiments of the invention, y is 4.0, 5.0 or 6.0.

本発明の特に好ましい実施態様においては、M1はKであり、M2はNaであり、0.20≦x≦0.95、かつ3.0≦y≦6.0である。 In a particularly preferred embodiment of the invention, M 1 is K, M 2 is Na, 0.20 ≦ x ≦ 0.95 and 3.0 ≦ y ≦ 6.0.

本発明の殊に好ましい実施態様においては、M1はKであり、M2はNaであり、0.50≦x≦0.90、かつyは4.0、5.0または6.0である。 In a particularly preferred embodiment of the invention, M 1 is K, M 2 is Na, 0.50 ≦ x ≦ 0.90 and y is 4.0, 5.0 or 6.0. is there.

さらなる実施態様は、組成(K(1−x)Nax2z[式中、xは0〜1であり、かつzは2.3〜3.5であり、好ましくは、xは0.5〜0.7であり、かつzは2.4〜2.9である]のアルカリ金属ポリスルフィドに関する。 A further embodiment is the composition (K (1-x) Na x ) 2 S z , wherein x is 0 to 1 and z is 2.3 to 3.5, preferably x is 0 0.5 to 0.7 and z is 2.4 to 2.9].

さらなる実施態様は、アルカリ金属ポリスルフィド(Na0.5〜0.650.5〜0.3522.4〜2.8または組成(Na0.60.422.6を有するアルカリ金属ポリスルフィドに関する。 A further embodiment relates to an alkali metal polysulfide having an alkali metal polysulfide (Na 0.5-0.65 K 0.5-0.35 ) 2 S 2.4-2.8 or composition (Na 0.6 K 0.4 ) 2 S 2.6 .

本発明による混合物は、特に低い融点によって際立っている。本発明の好ましい実施態様においては、本発明による混合物の融点は200℃未満であり、特に好ましい実施態様においては160℃未満である。   The mixtures according to the invention are distinguished by a particularly low melting point. In a preferred embodiment of the invention, the melting point of the mixture according to the invention is less than 200 ° C., in a particularly preferred embodiment less than 160 ° C.

本発明による混合物は、高い温度安定性を有する。本発明の好ましい実施態様においては、本発明による混合物は450℃の温度まで安定しており、特に好ましい実施態様においては500℃の温度まで、殊に好ましい実施態様においては500℃を上回る温度でも安定している。   The mixture according to the invention has a high temperature stability. In a preferred embodiment of the invention, the mixture according to the invention is stable up to a temperature of 450 ° C., in a particularly preferred embodiment up to a temperature of 500 ° C. and in a particularly preferred embodiment even at temperatures above 500 ° C. doing.

本発明の好ましい実施態様においては、本発明による混合物は500℃で5bar未満の蒸気圧を、特に好ましくは2bar未満の蒸気圧を有する。   In a preferred embodiment of the invention, the mixture according to the invention has a vapor pressure of less than 5 bar at 500 ° C., particularly preferably less than 2 bar.

アルカリ金属ポリスルフィドの製造は公知であり、例えばアルカリ金属スルフィドと硫黄との反応によって行うことができる。別の方法は、US4640832におけるナトリウムに関する記載の通り、アルカリ金属と硫黄との直接的反応である。液体アンモニア中のアルカリ金属と硫黄との反応が同じく記載されている。さらなる合成の可能性は、アルコール溶液中でのアルカリ金属硫化水素またはアルカリ金属スルフィドと硫黄との反応である。   The production of alkali metal polysulfides is known and can be carried out, for example, by reaction of alkali metal sulfides with sulfur. Another method is the direct reaction of alkali metals with sulfur as described for sodium in US4640832. The reaction of alkali metals with sulfur in liquid ammonia is also described. A further synthesis possibility is the reaction of alkali metal hydrogen sulfide or alkali metal sulfide with sulfur in an alcohol solution.

本発明のさらなる対象は、本発明によるアルカリ金属ポリスルフィドの混合物の製造方法であって、相応のアルカリ金属スルフィドを硫黄と一緒に、または相応のアルカリ金属ポリスルフィドを硫黄と一緒または硫黄なしに、保護ガス下または真空で加熱することを特徴とする前記製造方法である。   A further subject of the present invention is a process for the preparation of a mixture of alkali metal polysulfides according to the invention, comprising a corresponding alkali metal sulfide with sulfur or a corresponding alkali metal polysulfide with or without sulfur and a protective gas. It is the said manufacturing method characterized by heating under or a vacuum.

本発明による方法の好ましい実施態様においては、出発物質は少なくとも0.5時間の間に、少なくとも400℃まで加熱される。   In a preferred embodiment of the process according to the invention, the starting material is heated to at least 400 ° C. for at least 0.5 hours.

保護ガスとして、希ガス、好ましくはアルゴンまたは窒素が好適である。   As the protective gas, a rare gas, preferably argon or nitrogen, is suitable.

本発明のさらなる対象は、本発明によるアルカリ金属ポリスルフィドの混合物の製造方法であって、液体アンモニア中の相応のアルカリ金属の溶液を硫黄と保護ガス下で反応させることを特徴とする前記製造方法である。   A further subject of the present invention is a process for the production of a mixture of alkali metal polysulfides according to the invention, characterized in that a solution of the corresponding alkali metal in liquid ammonia is reacted with sulfur under a protective gas. is there.

本発明のさらなる対象は、本発明によるアルカリ金属ポリスルフィドの混合物の伝熱流体または蓄熱流体としての使用である。   A further subject of the present invention is the use of a mixture of alkali metal polysulfides according to the invention as a heat transfer fluid or a heat storage fluid.

本発明の好ましい実施態様においては、本発明によるアルカリ金属ポリスルフィドの混合物の前記使用は、操作時に伝熱流体または蓄熱流体の加水分解反応または酸化を防止するため、空気および湿分を排除して、好ましくは閉鎖系、例えば管路、ポンプ、調整装置および容器等において行われる。   In a preferred embodiment of the invention, said use of the mixture of alkali metal polysulfides according to the invention eliminates air and moisture in order to prevent hydrolysis or oxidation of the heat transfer fluid or the heat storage fluid during operation, Preferably, it is carried out in a closed system, such as lines, pumps, regulators and containers.

本発明のさらなる対象は、本発明によるアルカリ金属ポリスルフィドの混合物を含む伝熱流体または蓄熱流体である。   A further subject of the present invention is a heat transfer or heat storage fluid comprising a mixture of alkali metal polysulfides according to the present invention.

本発明によるアルカリ金属ポリスルフィドの混合物の適用範囲は、アルカリ金属チオシアン酸塩と混合する場合、さらに拡大しうる。   The application range of the mixture of alkali metal polysulfides according to the invention can be further expanded when mixed with alkali metal thiocyanate.

本発明のさらなる対象は、一般式
((M1 x2 (1−x)2ym(M3 z4 (1−z)SCN)(1−m)
[式中、M1、M2、M3、M4はLi、Na、K、Rb、Csを表し、M1はM2と同一ではなく、M3はM4と同一ではなく、ならびに0.05≦x≦1、0.05≦z≦1、2.0≦y≦6.0であり、かつ物質量率mは0.05≦m≦0.95である]
で示されるアルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物である。
A further subject of the present invention is the general formula ((M 1 x M 2 (1−x) ) 2 S y ) m (M 3 z M 4 (1−z) SCN) (1−m)
[Wherein M 1 , M 2 , M 3 , M 4 represent Li, Na, K, Rb, Cs, M 1 is not identical to M 2 , M 3 is not identical to M 4 , and 0 0.05 ≦ x ≦ 1, 0.05 ≦ z ≦ 1, 2.0 ≦ y ≦ 6.0, and the substance amount ratio m is 0.05 ≦ m ≦ 0.95]
A mixture of alkali metal polysulfide and alkali metal thiocyanate represented by

本発明の好ましい実施態様においては、M1およびM3はKであり、かつM2およびM4はNaである。 In a preferred embodiment of the invention, M 1 and M 3 are K and M 2 and M 4 are Na.

本発明のさらなる好ましい実施態様においては、0.20≦x≦1である。本発明の特に好ましい実施態様においては、0.50≦x≦1である。   In a further preferred embodiment of the invention, 0.20 ≦ x ≦ 1. In a particularly preferred embodiment of the invention, 0.50 ≦ x ≦ 1.

本発明のさらなる好ましい実施態様においては、3.0≦y≦6.0である。本発明の特に好ましい実施態様においては、yは4.0、5.0または6.0である。   In a further preferred embodiment of the invention, 3.0 ≦ y ≦ 6.0. In particularly preferred embodiments of the invention, y is 4.0, 5.0 or 6.0.

本発明のさらなる好ましい実施態様においては、0.20≦z≦1である。本発明の特に好ましい実施態様においては、0.50≦z≦1である。   In a further preferred embodiment of the invention, 0.20 ≦ z ≦ 1. In a particularly preferred embodiment of the invention, 0.50 ≦ z ≦ 1.

本発明のさらなる好ましい実施態様においては、0.20≦m≦0.80である。本発明の特に好ましい実施態様においては、0.33≦m≦0.80である。   In a further preferred embodiment of the invention, 0.20 ≦ m ≦ 0.80. In a particularly preferred embodiment of the invention, 0.33 ≦ m ≦ 0.80.

本発明の特に好ましい実施態様においては、M1およびM3はKであり、M2およびM4はNaであり、0.20≦x≦1、0.20≦z≦0.95、3.0≦y≦6.0、かつ0.20≦m≦0.95である。
本発明の殊に好ましい実施態様においては、M1およびM3はKであり、M2およびM4はNaであり、0.50≦x≦1、0.50≦z≦0.95、yは4.0、5.0または6.0であり、かつ0.33≦m≦0.80である。
In a particularly preferred embodiment of the invention, M 1 and M 3 are K, M 2 and M 4 are Na, 0.20 ≦ x ≦ 1, 0.20 ≦ z ≦ 0.95,3. 0 ≦ y ≦ 6.0 and 0.20 ≦ m ≦ 0.95.
In a particularly preferred embodiment of the invention, M 1 and M 3 are K, M 2 and M 4 are Na, 0.50 ≦ x ≦ 1, 0.50 ≦ z ≦ 0.95, y Is 4.0, 5.0 or 6.0, and 0.33 ≦ m ≦ 0.80.

本発明のさらなる特に好ましい実施態様においては、M1およびM3はKであり、xは1であり、zは1であり、yは4.0、5.0または6.0であり、かつ0.33≦m≦0.80である。 In a further particularly preferred embodiment of the invention, M 1 and M 3 are K, x is 1, z is 1, y is 4.0, 5.0 or 6.0, and 0.33 ≦ m ≦ 0.80.

本発明のさらなる特に好ましい実施態様においては、M1およびM3はKであり、xは1であり、zは1であり、yは4であり、かつmは0.5である。 In a further particularly preferred embodiment of the invention, M 1 and M 3 are K, x is 1, z is 1, y is 4 and m is 0.5.

本発明のさらなる特に好ましい実施態様においては、M1およびM3はKであり、xは1であり、zは1であり、yは5であり、かつmは0.5である。 In a further particularly preferred embodiment of the invention, M 1 and M 3 are K, x is 1, z is 1, y is 5 and m is 0.5.

本発明のさらなる特に好ましい実施態様においては、M1およびM3はKであり、xは1であり、zは1であり、yは6であり、かつmは0.5である。 In a further particularly preferred embodiment of the invention, M 1 and M 3 are K, x is 1, z is 1, y is 6 and m is 0.5.

驚くべきことに、本発明によるアルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物が、アルカリ金属チオシアン酸塩単独よりも熱的に安定していることが判明した。それに加えて、本発明によるアルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物の粘度は、アルカリ金属チオシアン酸塩を含まないアルカリ金属ポリスルフィド混合物の粘度よりも低い。   Surprisingly, it has been found that the alkali metal polysulfide and alkali metal thiocyanate mixtures according to the invention are more thermally stable than alkali metal thiocyanate alone. In addition, the viscosity of the alkali metal polysulfide and alkali metal thiocyanate mixture according to the present invention is lower than the viscosity of the alkali metal polysulfide mixture without alkali metal thiocyanate.

アルカリ金属チオシアン酸塩の製造は公知であり、大規模工業的に実施されている。   The production of alkali metal thiocyanates is known and practiced on a large scale industrially.

本発明のさらなる対象は、本発明によるアルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物を、アルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩を共溶融して製造する方法である。該方法は、溶融物を撹拌しながらも実施できる。   A further subject of the present invention is a process for producing a mixture of alkali metal polysulfides and alkali metal thiocyanates according to the invention by co-melting alkali metal polysulfides and alkali metal thiocyanates. The method can be carried out while stirring the melt.

本発明によるアルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物は、広範囲な流体温度範囲を有する熱媒体を必要とする高温適用に一般に好適である。   Mixtures of alkali metal polysulfides and alkali metal thiocyanates according to the present invention are generally suitable for high temperature applications requiring a heat medium having a wide fluid temperature range.

本発明のさらなる対象は、本発明によるアルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物の、伝熱流体または蓄熱流体としての使用である。   A further subject of the present invention is the use of a mixture of alkali metal polysulfides and alkali metal thiocyanates according to the invention as heat transfer fluid or heat storage fluid.

本発明の好ましい実施態様においては、本発明によるアルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物の前記使用は、操作時に伝熱流体または蓄熱流体の加水分解反応または酸化を防止するため、空気および湿分を排除して、好ましくは閉鎖系、例えば管路、ポンプ、調整装置および容器等において行われる。   In a preferred embodiment of the present invention, said use of the alkali metal polysulfide and alkali metal thiocyanate mixture according to the present invention prevents air and moisture in the heat and fluid storage fluids from hydrolyzing or oxidizing during operation. This is preferably done in closed systems such as lines, pumps, regulators and containers.

本発明のさらなる対象は、本発明によるアルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物を含む伝熱流体または蓄熱流体である。   A further subject of the present invention is a heat transfer or heat storage fluid comprising a mixture of alkali metal polysulfides and alkali metal thiocyanates according to the invention.

実施例:
1.カリウムナトリウムポリスルフィド(KxNa1−x2yの合成
a)アルカリ金属ポリスルフィドおよび硫黄からなる混合物の溶融による
出発物質K23およびNa24を文献公知の方法に従って製造した。
Example:
1. Potassium sodium polysulfide (K x Na 1-x) 2 S starting due to melting of a) Synthesis alkali metal polysulfide, and mixtures consisting of sulfur y substance K 2 S 3 and Na 2 S 4 was prepared according to methods known from the literature.

Na0.4641.5363.745の合成
3.51gのK23、0.43gの硫黄および1.06gのNa24を、密閉し、真空にした石英ガラス製アンプル中で30分間400℃まで加熱し、溶融物を引き続き室温まで冷却した。前記アンプルをアルゴングローブボックス内で開封し、赤色ないし帯赤黄色の固体を乳鉢ですって粉末化した(定量的収率)。該固体は151〜157℃の範囲で溶融する。
Synthesis of Na 0.464 K 1.536 S 3.745 3.51 g of K 2 S 3 , 0.43 g of sulfur and 1.06 g of Na 2 S 4 were sealed in a quartz glass ampoule sealed and evacuated for 30 minutes to 400 ° C. Upon heating, the melt was subsequently cooled to room temperature. The ampoule was opened in an argon glove box, and a red or reddish yellow solid was pulverized with a mortar (quantitative yield). The solid melts in the range of 151-157 ° C.

Na0.421.583.80の合成
3.65gのK23、0.49gの硫黄および0.95gのNa24を、密閉し、真空にした石英ガラス製アンプル中で30分間400℃まで加熱し、溶融物を引き続き室温まで冷却した。前記アンプルをアルゴングローブボックス内で開封し、赤色ないし帯赤黄色の固体を乳鉢ですって粉末化した(定量的収率)。該固体は158〜167℃の範囲で溶融する。
Synthesis of Na 0.42 K 1.58 S 3.80 3.65 g of K 2 S 3 , 0.49 g of sulfur and 0.95 g of Na 2 S 4 were sealed in a vacuumed quartz glass ampoule for 30 minutes up to 400 ° C. Upon heating, the melt was subsequently cooled to room temperature. The ampoule was opened in an argon glove box, and a red or reddish yellow solid was pulverized with a mortar (quantitative yield). The solid melts in the range of 158-167 ° C.

Na0.3251.6753.61の合成
3.87gのK23、0.38gの硫黄および0.75gのNa24を、密閉し、真空にした石英ガラス製アンプル中で30分間400℃まで加熱し、溶融物を引き続き室温まで冷却した。前記アンプルをアルゴングローブボックス内で開封し、赤色ないし帯赤黄色の固体を乳鉢ですって粉末化した(定量的収率)。該固体は157〜163℃の範囲で溶融する。
Synthesis of Na 0.325 K 1.675 S 3.61 3.87 g of K 2 S 3 , 0.38 g of sulfur and 0.75 g of Na 2 S 4 in a sealed and evacuated quartz glass ampoule for 30 minutes up to 400 ° C. Upon heating, the melt was subsequently cooled to room temperature. The ampoule was opened in an argon glove box, and a red or reddish yellow solid was pulverized with a mortar (quantitative yield). The solid melts in the range of 157-163 ° C.

b)液体アンモニア中のアルカリ金属と硫黄の反応による
Na0.461.543.75の合成
アルゴンの雰囲気下で、シュレンクおよびグローブボックス技術によって合成を実施した。63.6g(1.98モル)の硫黄をガラス製フラスコ中で−30℃の液体アンモニウムに加えた。引き続き約800mlの液体アンモニウム(−30℃)中の5.50g(0.24モル)のナトリウム金属および32.0g(0.81モル)のカリウム金属の青色の溶液を撹拌しながら滴加した。得られた混合物を室温まで温め、アンモニアが気化するまで撹拌した。得られた橙色の固体から、引き続き150℃かつ真空(約1mbar)で残留アンモニアを除去した。該固体は、166〜169℃の範囲で溶融する。
b) Synthesis of Na 0.46 K 1.54 S 3.75 by reaction of alkali metal and sulfur in liquid ammonia. The synthesis was carried out by Schlenk and glove box technology under argon atmosphere. 63.6 g (1.98 mol) of sulfur was added to liquid ammonium at −30 ° C. in a glass flask. Subsequently, a blue solution of 5.50 g (0.24 mol) sodium metal and 32.0 g (0.81 mol) potassium metal in about 800 ml liquid ammonium (−30 ° C.) was added dropwise with stirring. The resulting mixture was warmed to room temperature and stirred until ammonia had evaporated. Residual ammonia was subsequently removed from the resulting orange solid at 150 ° C. and vacuum (about 1 mbar). The solid melts in the range of 166-169 ° C.

Na0.231.773.75の合成
アルゴンの雰囲気下で、シュレンクおよびグローブボックス技術によって合成を実施した。43.0g(1.34モル)の硫黄をガラス製フラスコ中で−30℃の液体アンモニアに加えた。引き続き約800mlの液体アンモニア(−30℃)中の1.82g(0.079モル)のナトリウム金属および24.9g(0.63モル)のカリウム金属の青色の溶液を撹拌しながら滴加した。得られた混合物を室温まで温め、アンモニアが気化するまで撹拌した。得られた橙色の固体から、引き続き150℃かつ真空(約1mbar)で残留アンモニアを除去した。該固体は165〜166℃で溶融する。
Synthesis of Na 0.23 K 1.77 S 3.75 The synthesis was performed by Schlenk and glove box techniques under an argon atmosphere. 43.0 g (1.34 mol) of sulfur was added to liquid ammonia at −30 ° C. in a glass flask. Subsequently, a blue solution of 1.82 g (0.079 mol) of sodium metal and 24.9 g (0.63 mol) of potassium metal in about 800 ml of liquid ammonia (−30 ° C.) was added dropwise with stirring. The resulting mixture was warmed to room temperature and stirred until ammonia had evaporated. Residual ammonia was subsequently removed from the resulting orange solid at 150 ° C. and vacuum (about 1 mbar). The solid melts at 165-166 ° C.

2.アルカリ金属チオシアン酸塩を有する(KxNa1−x2yからなる混合物の合成および特性
a)合成
方法1:
カリウムポリスルフィド(K2x)またはカリウムナトリウムポリスルフィド((KxNa1−x2y)およびチオシアン酸カリウム(KSCN)の相応量を、密閉し、真空にした石英ガラス製アンプル中で30分間400℃まで加熱し、溶融物を引き続き室温まで冷却した。前記アンプルをアルゴングローブボックス内で開封し、溶融体を乳鉢ですって粉末化した。橙色の固体が得られ、その溶融範囲は第1表に示されている。
2. Synthesis and properties of having an alkali metal thiocyanate (K x Na 1-x) a mixture consisting of 2 S y a) Synthesis Method 1:
Corresponding amounts of potassium polysulfide (K 2 S x ) or potassium sodium polysulfide ((K x Na 1-x ) 2 S y ) and potassium thiocyanate (KSCN) are placed in a sealed, evacuated quartz glass ampoule for 30 minutes. Heated to 400 ° C. for minutes and the melt was subsequently cooled to room temperature. The ampoule was opened in an argon glove box, and the melt was pulverized with a mortar. An orange solid is obtained, the melting range of which is shown in Table 1.

方法2:
カリウムポリスルフィド(K2x)またはカリウムナトリウムポリスルフィド((KxNa1−x2y)およびチオシアン酸カリウム(KSCN)の相応量を混合し、ガラス製フラスコ中でアルゴン雰囲気下にて180℃で加熱した。均質な溶融物が生じるまで撹拌し、引き続き室温まで冷却した。橙色の固体が得られ、その溶融範囲は方法1に従って製造された固体の溶融範囲と等しかった(第1表参照)。
Method 2:
Potassium polysulfide (K 2 S x) or potassium sodium polysulfide ((K x Na 1-x ) 2 S y) and mixing the appropriate amount of potassium thiocyanate (KSCN), 180 under an argon atmosphere in a glass flask Heated at ° C. Stir until a homogeneous melt is formed and then cool to room temperature. An orange solid was obtained whose melting range was equal to the melting range of the solid produced according to Method 1 (see Table 1).

第1表

Figure 2013516531
Table 1
Figure 2013516531

b)粘度
前記溶融物の粘度を、回転粘度計を用いて測定した。
b) Viscosity The viscosity of the melt was measured using a rotational viscometer.

第2表

Figure 2013516531
Table 2
Figure 2013516531

c)温度安定性
温度安定性試験を、混合物(K240.5(KSCN)0.5(溶融範囲110〜112℃)、(K250.5(KSCN)0.5(溶融範囲150〜158℃)および(K260.5(KSCN)0.5(溶融範囲146〜153℃)を用いて試験した。
c) Temperature stability The temperature stability test was carried out using a mixture (K 2 S 4 ) 0.5 (KSCN) 0.5 (melting range 110-112 ° C.), (K 2 S 5 ) 0.5 (KSCN) 0.5 (melting range 150-158 ° C. ) And (K 2 S 6 ) 0.5 (KSCN) 0.5 (melting range 146-153 ° C.).

400℃での安定性:
組成(K240.5(KSCN)0.5の混合物3gを、真空にした石英ガラス製アンプル中で28日間、400℃で貯蔵した。前記混合物の溶融範囲は、不変であった。
Stability at 400 ° C:
3 g of a mixture of composition (K 2 S 4 ) 0.5 (KSCN) 0.5 was stored at 400 ° C. for 28 days in an evacuated quartz glass ampoule. The melting range of the mixture was unchanged.

組成(K250.5(KSCN)0.5の混合物3gを、真空にした石英ガラス製アンプル中で28日間、400℃で貯蔵した。前記混合物の溶融範囲は、不変であった。 3 g of a mixture of composition (K 2 S 5 ) 0.5 (KSCN) 0.5 were stored at 400 ° C. in a quartz glass ampoule evacuated for 28 days. The melting range of the mixture was unchanged.

組成(K260.5(KSCN)0.5の混合物3gを、真空にした石英ガラス製アンプル中で28日間、400℃で貯蔵した。前記混合物の溶融範囲は、不変であった。 3 g of a mixture of composition (K 2 S 6 ) 0.5 (KSCN) 0.5 was stored at 400 ° C. for 28 days in an evacuated quartz glass ampoule. The melting range of the mixture was unchanged.

450℃での安定性:
組成(K240.5(KSCN)0.5の混合物3gを、真空にした石英ガラス製アンプル中で28日間、450℃で貯蔵した。前記混合物の溶融範囲は、不変であった。
Stability at 450 ° C:
3 g of a mixture of composition (K 2 S 4 ) 0.5 (KSCN) 0.5 was stored at 450 ° C. in a quartz glass ampoule evacuated for 28 days. The melting range of the mixture was unchanged.

組成(K250.5(KSCN)0.5の混合物3gを、真空にした石英ガラス製アンプル中で28日間、450℃で貯蔵した。前記混合物の溶融範囲は、不変であった。 3 g of a mixture of composition (K 2 S 5 ) 0.5 (KSCN) 0.5 was stored at 450 ° C. in a quartz glass ampoule evacuated for 28 days. The melting range of the mixture was unchanged.

組成(K260.5(KSCN)0.5の混合物3gを、真空にした石英ガラス製アンプル中で28日間、450℃で貯蔵した。前記混合物の溶融範囲は、不変であった。 3 g of a mixture of composition (K 2 S 6 ) 0.5 (KSCN) 0.5 was stored at 450 ° C. for 28 days in an evacuated quartz glass ampoule. The melting range of the mixture was unchanged.

500℃での安定性:
組成(K240.5(KSCN)0.5の混合物3gを、真空にした石英ガラス製アンプル中で28日間、500℃で貯蔵した。前記混合物の溶融範囲は、不変であった。
Stability at 500 ° C:
3 g of a mixture of composition (K 2 S 4 ) 0.5 (KSCN) 0.5 was stored at 500 ° C. in a quartz glass ampoule evacuated for 28 days. The melting range of the mixture was unchanged.

組成(K250.5(KSCN)0.5の混合物3gを、真空にした石英ガラス製アンプル中で28日間、500℃で貯蔵した。前記混合物の溶融範囲は、不変であった。 3 g of a mixture of composition (K 2 S 5 ) 0.5 (KSCN) 0.5 was stored at 500 ° C. for 28 days in an evacuated quartz glass ampoule. The melting range of the mixture was unchanged.

組成(K260.5(KSCN)0.5の混合物3gを、真空にした石英ガラス製アンプル中で28日間、500℃で貯蔵した。前記混合物の溶融範囲は、不変であった。 3 g of a mixture of composition (K 2 S 6 ) 0.5 (KSCN) 0.5 was stored at 500 ° C. for 28 days in an evacuated quartz glass ampoule. The melting range of the mixture was unchanged.

600℃での安定性:
組成(K240.5(KSCN)0.5の混合物3gを、真空にした石英ガラス製アンプル中で28日間、600℃で貯蔵した。前記混合物の溶融範囲は、不変であった。
Stability at 600 ° C:
3 g of a mixture of composition (K 2 S 4 ) 0.5 (KSCN) 0.5 was stored at 600 ° C. in a quartz glass ampoule evacuated for 28 days. The melting range of the mixture was unchanged.

組成(K250.5(KSCN)0.5の混合物3gを、真空にした石英ガラス製アンプル中で28日間、600℃で貯蔵した。前記混合物の溶融範囲は、不変であった。 3 g of a mixture of composition (K 2 S 5 ) 0.5 (KSCN) 0.5 was stored in a quartz glass ampoule evacuated for 28 days at 600 ° C. The melting range of the mixture was unchanged.

組成(K260.5(KSCN)0.5の混合物3gを、真空にした石英ガラス製アンプル中で28日間、600℃で貯蔵した。前記混合物の溶融範囲は、不変であった。 3 g of a mixture of composition (K 2 S 6 ) 0.5 (KSCN) 0.5 was stored at 600 ° C. in a quartz glass ampoule evacuated for 28 days. The melting range of the mixture was unchanged.

Claims (24)

アルカリ金属ポリスルフィドの混合物であって、一般式
(M1 x2 (1−x)2y
[式中、M1、M2はLi、Na、K、Rb、Csを表し、M1はM2と同一ではなく、ならびに0.05≦x≦0.95、かつ2.0≦y≦6.0である]
で示される前記混合物。
A mixture of alkali metal polysulfides having the general formula (M 1 x M 2 (1-x) ) 2 S y
[Wherein M 1 and M 2 represent Li, Na, K, Rb and Cs, M 1 is not the same as M 2 , and 0.05 ≦ x ≦ 0.95 and 2.0 ≦ y ≦ 6.0]
The said mixture shown by.
請求項1に記載の混合物であって、式中、M1はKであり、かつM2はNaである前記混合物。 The mixture of claim 1, wherein M 1 is K and M 2 is Na. 請求項1または2のいずれか1項に記載の混合物であって、式中、0.20≦x≦0.95である前記混合物。   The mixture according to claim 1, wherein 0.20 ≦ x ≦ 0.95. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の混合物であって、式中、3.0≦y≦6.0である前記混合物。   4. The mixture according to claim 1, wherein 3.0 ≦ y ≦ 6.0. 5. 請求項1から4までのいずれか1項に記載の混合物であって、式中、M1はKであり、M2はNaであり、0.20≦x≦0.95、かつ3.0≦y≦6.0である前記混合物。 A mixture according to any one of claims 1 to 4, wherein, M 1 is a K, M 2 is Na, 0.20 ≦ x ≦ 0.95, and 3.0 The above mixture wherein ≦ y ≦ 6.0. 請求項1から5までのいずれか1項に記載の混合物であって、式中、M1はKであり、M2はNaであり、0.50≦x≦0.90、かつyは4.0、5.0または6.0である前記混合物。 The mixture according to any one of claims 1 to 5, wherein M 1 is K, M 2 is Na, 0.50 ≦ x ≦ 0.90, and y is 4 Said mixture being 0.0, 5.0 or 6.0. 請求項1から6までのいずれか1項に記載の混合物の製造方法であって、相応のアルカリ金属スルフィドを硫黄と一緒に、または相応のアルカリ金属ポリスルフィドを硫黄と一緒または硫黄なしに、保護ガス下または真空で加熱することを特徴とする前記製造方法。   7. A process for producing a mixture as claimed in claim 1, wherein the corresponding alkali metal sulfide is combined with sulfur or the corresponding alkali metal polysulfide is combined with or without sulfur. Heating under or in vacuum. 請求項1から6までのいずれか1項に記載の混合物の製造方法であって、液体アンモニア中の相応のアルカリ金属の溶液を硫黄と保護ガス下で反応させることを特徴とする前記製造方法。   7. A process for producing a mixture as claimed in any one of claims 1 to 6, characterized in that a corresponding alkali metal solution in liquid ammonia is reacted with sulfur under a protective gas. 請求項1から6までのいずれか1項に記載の混合物を、伝熱流体または蓄熱流体として用いる使用。   Use using the mixture according to any one of claims 1 to 6 as a heat transfer fluid or a heat storage fluid. 請求項1から6までのいずれか1項に記載の1種の混合物を含む、伝熱流体または蓄熱流体。   A heat transfer fluid or a heat storage fluid comprising the mixture of any one of claims 1 to 6. アルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩の混合物であって、一般式
((M1 x2 (1−x)2ym(M3 z4 (1−z)SCN)(1−m)
[式中、M1、M2、M3、M4はLi、Na、K、Rb、Csを表し、M1はM2と同一ではなく、M3はM4と同一ではなく、ならびに0.05≦x≦1、0.05≦z≦1、2.0≦y≦6.0、かつ物質量率mは0.05≦m≦0.95である]
で示される前記混合物。
A mixture of an alkali metal polysulfide and an alkali metal thiocyanate having the general formula ((M 1 x M 2 (1-x) ) 2 S y ) m (M 3 z M 4 (1-z) SCN) (1 −m)
[Wherein M 1 , M 2 , M 3 , M 4 represent Li, Na, K, Rb, Cs, M 1 is not identical to M 2 , M 3 is not identical to M 4 , and 0 .05 ≦ x ≦ 1, 0.05 ≦ z ≦ 1, 2.0 ≦ y ≦ 6.0, and the substance amount ratio m is 0.05 ≦ m ≦ 0.95]
The said mixture shown by.
請求項11に記載の混合物であって、式中、M1およびM3はKであり、かつM2およびM4はNaである前記混合物。 A mixture according to claim 11, wherein, M 1 and M 3 are K, and the mixture M 2 and M 4 are Na. 請求項11または12のいずれか1項に記載の混合物であって、式中、0.20≦x≦1である前記混合物。   13. The mixture according to any one of claims 11 or 12, wherein 0.20≤x≤1. 請求項11から13までのいずれか1項に記載の混合物であって、式中、3.0≦y≦6.0である前記混合物。   14. The mixture according to any one of claims 11 to 13, wherein 3.0 ≦ y ≦ 6.0. 請求項11から14までのいずれか1項に記載の混合物であって、式中、0.20≦z≦1である前記混合物。   15. The mixture according to any one of claims 11 to 14, wherein 0.20≤z≤1. 請求項11から15までのいずれか1項に記載の混合物であって、式中、0.20≦m≦0.80である前記混合物。   The mixture according to any one of claims 11 to 15, wherein 0.20≤m≤0.80. 請求項11から15までのいずれか1項に記載の混合物であって、式中、M1およびM3はKであり、M2およびM4はNaであり、0.20≦x≦1、0.20≦z≦0.95、3.0≦y≦6.0、かつ0.20≦m≦0.95である前記混合物。 A mixture according to any one of claims 11 to 15, wherein, M 1 and M 3 are K, M 2 and M 4 are Na, 0.20 ≦ x ≦ 1, Said mixture wherein 0.20 ≦ z ≦ 0.95, 3.0 ≦ y ≦ 6.0, and 0.20 ≦ m ≦ 0.95. 請求項11から16までのいずれか1項に記載の混合物であって、式中、M1およびM3はKであり、M2およびM4はNaであり、0.50≦x≦1、0.50≦z≦0.95、yは4.0、5.0または6.0であり、かつ0.33≦m≦0.80である前記混合物。 A mixture according to any one of claims 11 to 16, wherein, M 1 and M 3 are K, M 2 and M 4 are Na, 0.50 ≦ x ≦ 1, 0.50 ≦ z ≦ 0.95, y is 4.0, 5.0 or 6.0, and 0.33 ≦ m ≦ 0.80. 請求項11から18までのいずれか1項に記載の混合物の製造方法であって、相応のアルカリ金属ポリスルフィドおよびアルカリ金属チオシアン酸塩を共溶融することを特徴とする前記製造方法。   The method for producing a mixture according to any one of claims 11 to 18, wherein the corresponding alkali metal polysulfide and alkali metal thiocyanate are co-melted. 請求項11から18までのいずれか1項に記載の混合物を、伝熱流体または蓄熱流体として用いる使用。   Use of the mixture according to any one of claims 11 to 18 as a heat transfer fluid or a heat storage fluid. 請求項11から18までのいずれか1項に記載の1種の混合物を含む、伝熱流体または蓄熱流体。   A heat transfer fluid or a heat storage fluid comprising one mixture according to any one of claims 11 to 18. アルカリ金属ポリスルフィドの混合物であって、組成(K(1−x)Nax2z[式中、xは0〜1であり、かつzは2.3〜3.5である]の前記混合物。 A mixture of alkali metal polysulfides having the composition (K (1-x) Na x ) 2 S z , wherein x is 0 to 1 and z is 2.3 to 3.5. blend. 請求項22に記載の混合物を、伝熱流体または蓄熱流体として用いる使用。   Use of the mixture according to claim 22 as heat transfer fluid or heat storage fluid. 請求項22に記載の1種の混合物を含む、伝熱流体または蓄熱流体。   A heat transfer fluid or a heat storage fluid comprising the one mixture according to claim 22.
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