RU2703220C1 - Теплоаккумулирующий материал - Google Patents
Теплоаккумулирующий материал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2703220C1 RU2703220C1 RU2018140448A RU2018140448A RU2703220C1 RU 2703220 C1 RU2703220 C1 RU 2703220C1 RU 2018140448 A RU2018140448 A RU 2018140448A RU 2018140448 A RU2018140448 A RU 2018140448A RU 2703220 C1 RU2703220 C1 RU 2703220C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- melting
- enthalpy
- composition
- naf
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims description 9
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 6
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical class [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical class [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 3
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000233805 Phoenix Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Inorganic materials [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001631 strontium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L strontium dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sr+2] AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L strontium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Sr+2] FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001637 strontium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 3-aminoazetidine-1-carboxylate;hydrochloride Chemical compound Cl.CC(C)(C)OC(=O)N1CC(N)C1 RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
- C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в теплоэнергетике. Теплоаккумулирующий состав содержит, мас.%: LiF - 29,0÷29,8; NaF - 11,4÷12,0; KF - 58,8÷59,1. Теплоаккумулирующий состав представляет собой сплав, имеющий температуру плавления 454-460°С и удельную энтальпию плавления 378-384 Дж/г. Изобретение позволяет обеспечить работоспособность теплового аккумулятора в интервале температур 454-460°С. 1 табл., 3 пр.
Description
Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов на базе фторидов лития, натрия и калия, которые могут быть использованы для поддержания заданного интервала температур, представляющих интерес для теплотехники.
1. Известен теплоаккумулирующий состав содержащий: фторид стронция, хлорид стронция, хлорид натрия, вольфрамат стронция с температурой плавления 499-502°С, удельная энтальпия плавления 315-318 Дж/г (Васильченко Л.М., Сотова Н.В. Теплоаккумулирующий состав. Патент РФ №2405019. Бюл. №33 от 27.11.2010).
Однако предлагаемая композиция способна аккумулировать тепловую энергию в интервале температур от 499 до 502°С.
2. Известен теплоаккумулирующий состав, содержащий бромид, хлорид и молибдат лития с температурой плавления смеси 444°С и удельной энтальпией плавления 205 Дж/г (Фролов Б.И., Губанова Т.В., Гаркушин И.К. Модель выбора состава трехкомпонентных систем из солей лития и их исследования для дальнейшего использования эвтектических составов этих систем в качестве электролитов химических источников тока и теплоаккумулирующих материалов. В кн.: Докл. X Межд. конф. «Физико-химические процессы в неорганических материалах» Кем. ГУ. 10-12 октябрь. В 2-х томах. - Кемерово: Кузбасвузиздат, 2007. т. 2, с. 188-192).
Недостатком данного состава является невысокая удельная энтальпия плавления.
Наиболее близким по составу к рассматриваемому образцу, и обладающему теплоаккумулирующими параметрами является композит, содержащий фторид лития, сульфат лития и бромид лития. Температура плавления указанной смеси 421-426°С, удельная энтальпия плавления 232-249 Дж/г (Флоров Е.И., Губанова Т.В., Гаркушин И.К., Егорцев Г.Е., Кондратюк И.М. Теплоаккумулирующий состав. Патент РФ №2326920. Бюл. №17 от 20.06.2008).
Однако предлагаемая композиция способна аккумулировать тепловую энергию в интервале температур от 421 до 426°С, недостатком ее является невысокая удельная энтальпия плавления.
Задача изобретения заключается в увеличении удельной энтальпии плавления до 378-384 Дж/г и обеспечение работоспособности теплового аккумулятора в интервале температур 454-460°С.
Новизна изобретения заключается в том, что в теплоаккумулирующий состав содержащий фторид лития и другие соли лития, отличающийся тем, что с целью повышения теплоты плавления до 378-384 Дж/г и обеспечения работоспособности теплового аккумулятора в интервале температур 454-460°С, вместо других солей лития в состав введены фториды калия и натрия при следующих соотношениях компонентов (мас. %):
LiF - (29.0÷29.8);
NaF - (11.4÷12.0);
KF - (58,8÷59.1).
Примеры конкретного исполнения:
Температуры фазовых переходов и удельные энтальпии плавления определялись на установке синхронного термического анализа STA 449 F3 Phoenix, фирмы Netzsch, предназначенный для работы в интервале температур от комнатной до 1500°С, в атмосфере инертных газов. В качестве инертного газа использован аргон. Квалификации исходных солей: LiF - «х.ч.»; NaF - «х.ч.»; KF - «х.ч.». Скорость нагревания и охлаждения образцов составляла 10 град./мин. Точность измерения температур ±0,3°С, масса навесок 0,1 г.
Пример 1. 0,0292 г (29,2 мас. %) LiF+0,0117 г (11,7 мас. %) NaF+0,0591 г (59,1% мас. %) KF. Температура плавления сплава 454°С, энтальпия плавления 384 Дж/г.
Пример 2. 0,0298 г (29,8 мас. %) LiF+0,0114 г (11,4 мас. %) NaF+0,0588 г (58,8% мас. %) KF. Температура плавления сплава 457°С, энтальпия плавления 381 Дж/г.
Пример 3. 0,0290 г (29,0 мас. %) LiF+0,0120 г (12,0 мас. %) NaF+0,0590 г (59% мас. %) KF. Температура плавления сплава 460°С, энтальпия плавления 378 Дж/г.
За пределами указанных концентраций температура плавления возрастает и снижается удельная энтальпия плавления.
В таблице приведены сравнительные характеристики свойств заявляемого состава и состава, выбранного в качестве прототипа.
По сравнению с прототипом предлагаемый состав имеет существенные преимущества: обеспечивает работоспособность теплового аккумулятора в интервале температур 454-460°С; энтальпии плавления выше на 135-146 Дж/г.
Claims (5)
- Теплоаккумулирующий состав, содержащий фториды лития, натрия и калия при следующих соотношениях компонентов (мас.%):
- LiF - (29,0÷29,8);
- NaF - (11,4÷12,0);
- KF - (58,8÷59,1),
- представляющий собой сплав, имеющий температуру плавления 454-460°С и удельную энтальпию плавления 378-384 Дж/г.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018140448A RU2703220C1 (ru) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Теплоаккумулирующий материал |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018140448A RU2703220C1 (ru) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Теплоаккумулирующий материал |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2703220C1 true RU2703220C1 (ru) | 2019-10-15 |
Family
ID=68280374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018140448A RU2703220C1 (ru) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Теплоаккумулирующий материал |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2703220C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116240001A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-06-09 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种五元氟化物熔盐及其制备方法 |
| RU2827703C2 (ru) * | 2022-02-18 | 2024-10-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Теплоаккумулирующий состав |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3962407A (en) * | 1973-12-06 | 1976-06-08 | U.S. Philips Corporation | Process of preventing corrosion of a metal walled system containing molten fluoride |
| GB1470405A (en) * | 1973-07-20 | 1977-04-14 | Philips Nv | Quaternary eutectic salt mixture |
| SU1102800A1 (ru) * | 1982-07-23 | 1984-07-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Источников Тока | Теплоаккумулирующий состав |
| RU2326920C2 (ru) * | 2006-07-19 | 2008-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Теплоаккумулирующий состав |
| RU2605989C1 (ru) * | 2015-09-01 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Теплоаккумулирующий состав |
| RU2628613C1 (ru) * | 2016-02-18 | 2017-08-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Теплоаккумулирующий состав |
-
2018
- 2018-11-15 RU RU2018140448A patent/RU2703220C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1470405A (en) * | 1973-07-20 | 1977-04-14 | Philips Nv | Quaternary eutectic salt mixture |
| US3962407A (en) * | 1973-12-06 | 1976-06-08 | U.S. Philips Corporation | Process of preventing corrosion of a metal walled system containing molten fluoride |
| SU1102800A1 (ru) * | 1982-07-23 | 1984-07-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Источников Тока | Теплоаккумулирующий состав |
| RU2326920C2 (ru) * | 2006-07-19 | 2008-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Теплоаккумулирующий состав |
| RU2605989C1 (ru) * | 2015-09-01 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Теплоаккумулирующий состав |
| RU2628613C1 (ru) * | 2016-02-18 | 2017-08-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Теплоаккумулирующий состав |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2827703C2 (ru) * | 2022-02-18 | 2024-10-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) | Теплоаккумулирующий состав |
| CN116240001A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-06-09 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种五元氟化物熔盐及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kim et al. | Liquid metal batteries: past, present, and future | |
| Kane et al. | Electrochemical determination of the thermodynamic properties of lithium-antimony alloys | |
| RU2703220C1 (ru) | Теплоаккумулирующий материал | |
| Kubota et al. | Cation mixtures of alkali metal (Fluorosulfonyl)(trifluoromethylsulfonyl) amide as electrolytes for lithium secondary battery | |
| Li et al. | Solid-liquid equilibria in the ternary systems (NaCl+ SrCl2+ H2O) and (KCl+ SrCl2+ H2O) at 288.15 K and 0.1 MPa | |
| BR112016000230A2 (pt) | eletrólito para obter fusões usando um eletrolisador de alulmínio | |
| RU2628613C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| RU2605989C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| RU2827703C2 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| RU2817998C2 (ru) | Теплоноситель из галогенидов щелочных металлов | |
| Danielik | Phase Equilibria in the System KF–AlF,–Al, O | |
| RU2655002C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| RU2675566C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| Crea et al. | SIT parameters for 1: 2 electrolytes and correlation with Pitzer coefficients | |
| RU2566362C2 (ru) | Расплавляемый электролит для химического источника тока | |
| RU2478115C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| RU2819041C1 (ru) | Теплоаккумулирующая смесь из галогенидов лития, натрия и кальция | |
| RU2813183C1 (ru) | Низкоплавкая теплоаккумулирующая солевая смесь | |
| Kado et al. | Thermodynamic and Kinetic Properties of Oxide Ions in a LiCl–KCl–CsCl Eutectic Melt | |
| Behera et al. | Thermodynamic investigations of Sn–Zn–Ga liquid solutions | |
| RU2768250C1 (ru) | Электролит для химического источника тока | |
| RU2703217C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав | |
| Asadov et al. | Defining Borders of Vitrification Region in the Li2O⋅ B2O3-B2O3-Yb2O3⋅ B2O3 System | |
| Hu | Lithium: the literature regarding its uses in chemistry, psychiatry, and the engineering of materials and batteries | |
| RU2458096C1 (ru) | Теплоаккумулирующий состав |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201116 |