JP2015520250A - アルカリ金属炭酸塩を含む硝酸塩組成物および熱媒体または蓄熱媒体としてのその使用 - Google Patents
アルカリ金属炭酸塩を含む硝酸塩組成物および熱媒体または蓄熱媒体としてのその使用 Download PDFInfo
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Abstract
Description
放物線トラフ発電所、フレネル式発電所、およびタワー式発電所。
それぞれ成分A)のアルカリ金属硝酸塩成分MetNO3に対して
A1)20〜55質量%の範囲の量の硝酸カリウム、
A2)45〜80質量%の範囲の量の硝酸ナトリウム
から構成される。
A1)20〜55質量%の範囲の量の亜硝酸カリウム、
A2)45〜80質量%の範囲の量の亜硝酸ナトリウム
から構成される。
例1
天日塩(Solar Salt)500g(NaNO3 300g、KNO3 200g)を、炭酸ナトリウム5g(炭素0.11質量%に相当)と混合して、特殊鋼容器内で300℃に加熱した。その後、1時間の間、NO 6gを水および二酸化炭素を含んでいない空気5lと混合して、前記溶融物に導通した。実験終了後の前記溶融物の分析によって、全炭素含有量は0.031質量%であることが明らかになった。この実験では、炭酸塩の変換により、NO当量2gを結合することができた。
HITEC(登録商標)500g(NaNO3 35g、KNO3 265g、NaNO2 200g)を、炭酸ナトリウム5g(炭素0.11質量%に相当)と混合して、特殊鋼容器内で300℃に加熱した。その後、2時間の間、NO 15.2gを水および二酸化炭素を含まない空気10lと混合して、前記溶融物に導通した。本来不溶性の炭酸ナトリウムは、実験後、完全に溶解された。前記溶融物の分析によって、全炭素含有量が0.02質量%であることが明らかになった。この実験で、炭酸塩の変換により、NO当量2.3gを結合することができた。
天日塩500g(NaNO3 300g、KNO3 200g)を、Na2O/Na2O2(80:20)5gと混合して、特殊鋼容器内で400℃に加熱した。その後、1時間の間、NO 10.4gを水および二酸化炭素を含まない空気5lと混合して、前記溶融物に導通した。前記塩溶融物の水酸化物含有量は、加水分解後、検出限界(0.1g/100gより小)を下回った。したがって、この実験では、酸化物の変換により、NO当量4.6gを結合することができた。
天日塩500g(NaNO3 300g、KNO3 200g)を、NaOH 5gと混合して、特殊鋼容器内で300℃に加熱した。その後、1時間の間、NO2 12.8gを、水および二酸化炭素を含まない空気50lで強く希釈して、前記溶融物に導通した。前記塩溶融物の水酸化物含有量は、加水分解後、0.1g/100gであった。したがって、この実験では、水酸化物の変換により、NO2当量4.4gを結合することができた。
HITEC(登録商標)500g(NaNO3 35g、KNO3 265g、NaNO2 200g)を、NaOH 8gと混合して、特殊鋼容器内で200℃に加熱した。その後、2時間の間、NO 15.3gを、水および二酸化炭素を含まない空気10lと混合して、前記溶融物に導通した。前記溶融物の水酸化物含有量は、加水分解後、検出限界(0.1g/100gより小)を下回っていた。この実験では、水酸化物の変換により、NO当量6gを結合することができた。
本発明によるアルカリ金属化合物B)を使用しない比較実験
HITEC(登録商標)100g(NaNO3 7g、KNO3 53g、NaNO2 40g)を、特殊鋼管内で595℃に加熱して、この温度(±5K)を2.5時間維持した。生じた気体を2つの洗浄ビンに移すため、前記溶融物にアルゴンを10l/hで流した。前記両方の洗浄ビンは、それぞれ過酸化水素溶液(3%)が135.6gもしくは151.2g充填された。全窒素含有量の分析によって、前記溶液中で22mg/kgもしくは5mg/kgであることが明らかになり、これは、前記塩溶融物から出た窒素7.7mgもしくはNO 16.6mgの総量に相当する。
同一の実験装置で、第二の実験において、HITEC(登録商標)100g(NaNO3 7g、KNO3 53g、NaNO2 40g)を、Na2CO3 1gと一緒に600℃に加熱して、この温度(±5K)を2.5時間維持した。同様に、生じた気体を2つの洗浄ビンに移すため、前記溶融物にアルゴンを10l/hで流した。前記両方の洗浄ビンは、過酸化水素溶液(3%)が148.2gおよび149.4g充填された。全窒素含有量の分析によって、前記溶液中で9mg/kgもしくは7mg/kgであることが明らかになり、これは、前記塩溶融物から出た窒素4.8mgもしくはNO 10.2mgの総量に相当する。
本発明によるアルカリ金属化合物B)を使用しない比較実験
天日塩100g(NaNO3 60g、KNO3 40g)を、2時間以内に特殊鋼管内で600℃に加熱して、この温度(±5K)を1時間維持した。生じるオフガスを洗浄塔に導通するため、前記溶融物を水および二酸化炭素を含まない空気5l/hで流した。実験終了後、前記装置を、0.5時間アルゴンで洗浄した。前記洗浄塔は、KMnO4 0.1mol/lと0.2mol/lのNaOH水溶液とからの洗浄液57gで充填された。全窒素含有量の分析によって、前記溶液中で51mg/kgであることが明らかになり、これは、前記塩溶融物から出た窒素2.9mgもしくはNO 6.2mgの総量に相当する。
同一の実験装置で、第二の実験において、天日塩100gをNa2CO3 1g(炭素0.11質量に相当)と、2時間以内に、特殊鋼管内で600℃に加熱して、この温度(±5K)を1時間維持した。生じるオフガスを洗浄塔に導通するために、前記溶融物を水および二酸化炭素を含まない空気5l/hで流した。実験終了後、前記装置を0.5時間、アルゴンで洗浄した。前記洗浄塔は、KMnO4 0.1mol/lと0.2mol/lのNaOH水溶液とからの洗浄液56gで充填された。全窒素含有量の分析によって、前記前記溶液中で34mg/kgであることが明らかになり、これは、前記塩溶融物から出た窒素1.9mgもしくはNO 4.1mgの総量に相当する。
Claims (15)
- 硝酸塩組成物であって、主要成分として、それぞれ該硝酸塩組成物に対して
A)90〜99.84質量%の範囲の総量のアルカリ金属硝酸塩および場合によりアルカリ金属亜硝酸塩、ならびに、
B)0.16〜10質量%の範囲の総量の、B1)アルカリ金属酸化物、B2)アルカリ金属炭酸塩、B3)250℃〜600℃の温度範囲でアルカリ金属酸化物またはアルカリ金属炭酸塩に分解するアルカリ金属化合物、B4)アルカリ金属水酸化物MetOH[式中、Metは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムを意味する]、B5)アルカリ金属過酸化物Met2O2[式中、Metは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムを意味する]、およびB6)アルカリ金属超酸化物MetO2[式中、Metは、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムを意味する]の群から選択されるアルカリ金属化合物
を含む前記組成物。 - 成分B)がアルカリ金属炭酸塩である、請求項1に記載の硝酸塩組成物。
- 成分B)が、0.2〜5質量%の範囲の量で含まれている、請求項1または2に記載の硝酸塩組成物。
- 成分A)が、アルカリ金属亜硝酸塩を、成分A)に対して0〜50質量%の範囲の総量で含んでいる、請求項1から3までのいずれか1項に記載の硝酸塩組成物。
- 成分A)のアルカリ金属硝酸塩成分が、それぞれ成分A)のアルカリ金属硝酸塩成分に対して
A1)20〜55質量%の範囲の量の硝酸カリウム、
A2)45〜80質量%の範囲の量の硝酸ナトリウム
から構成される、請求項1から4までのいずれか1項に記載の硝酸塩組成物。 - 前記アルカリ金属炭酸塩が、炭酸ナトリウムNa2CO3および炭酸カリウムK2CO3からなる群から選択される、請求項1から5までのいずれか1項に記載の硝酸塩組成物。
- 前記アルカリ金属炭酸塩が、炭酸ナトリウムNa2CO3である、請求項1から6までのいずれか1項に記載の硝酸塩組成物。
- 溶融した形態の、請求項1から7までのいずれか1項に記載の硝酸塩組成物。
- 請求項1から8までのいずれか1項に記載の硝酸塩組成物の、熱媒体および/または蓄熱媒体としての使用。
- 前記硝酸塩組成物が溶融した形態で存在する、請求項9に記載の使用。
- 熱および/または電気を生成するための発電所における、化学プロセス技術における、および金属硬化装置における、請求項9または10に記載の使用。
- 太陽熱発電所における請求項11に記載の使用。
- 太陽熱発電所における熱媒体としての請求項12に記載の使用。
- 太陽熱発電所における蓄熱媒体としての請求項13に記載の使用。
- 化学製造装置の反応装置を加熱するための熱媒体としての請求項11に記載の使用。
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