一种混合碳酸盐传热蓄热工质的制作方法
【专利摘要】一种混合碳酸盐传热蓄热工质，其中熔盐组分为K2CO3、Li2CO3、Na2CO3、CaCO3，其摩尔分数为K2CO3：20％～40％、Li2CO3：23％～42％、Na2CO3：30％～60％、CaCO3：5.5～15％。该熔盐工质具有传热系数高、工作温度高、腐蚀性小、蒸汽压力低、环境友好、安全性好等优点。
【专利说明】一种混合碳酸盐传热蓄热工质
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种传热蓄热工质，特别涉及一种用于太阳能热发电系统使用的传热 蓄热工质，属于能源材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 聚光太阳能热发电是一种大规模，具有商业可行性的发电模式。它拥有蓄热系统， 能持续不间断供电，电力品质良好，因而比风力发电和太阳能光伏发电更有竞争力。传热蓄 热技术是其中的一项关键技术，选择热性能良好、价格低廉的传热蓄热介质至关重要。常用 的蓄热介质有砂-石-矿物油、混凝土、导热油、液态金属和熔融盐等。砂-石-矿物油系 统结构复杂，效率低；混凝土作为蓄热介质，对其内部换热管的要求高，占整个蓄热系统成 本的45?50%;导热油既可用来蓄热又可用来传热，一般用于400°C以下的场合，但其在高 温时的蒸气压力非常大（400°C时大于IMPa)，使用其作为蓄热介质需要特殊的压力阀等设 备，同样存在很大的困难，又容易引发火灾，而且价格昂贵；液态金属能应用于较高的温度， 且金属材料密度大、导热率高、整体温度分布均匀，具有良好的吸热和放热性能，但是金属 的比热容小，热负荷高时温度波动大，而且高温下与空气接触易燃易爆，十分危险。熔盐因 其具有广泛的使用温度范围，低蒸气压，大热容量，低粘度，良好的稳定性，低成本等诸多特 性已成为聚光太阳能热发电中颇有潜力的传热蓄热介质。
[0003] 熔盐是一种具有密度大、沸点高、临界温度高、汽化潜热高、高温粘度低、饱和蒸汽 压力低、热稳定性好等优点的高效传热工质。熔盐没有毒性、环境友好，储量丰富、生产成本 低，对管路承压能力要求低，相对密度大，比热容高，蓄热能力强，被认为是具有广泛发展前 景的传热蓄热工质。故将熔盐作为太阳能热发电系统使用的传热蓄热工质。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种熔盐传热蓄热工质。本发明所提供的熔盐工质在其使 用温度范围内即使与其它物质接触也不宜与其它物质发生化学反应，不会发生燃烧、爆炸 等烈性事故，也不会产生有毒有害气体。因此，本发明提出的混合碳酸盐传热蓄热工质符合 当前热能高效利用、环保储能、生产安全的要求。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术内容如下：
[0006] (1) -种混合碳酸盐传热蓄热工质，其组分为K2C03、Li2C03、Na 2C03、CaC03,总摩尔 分数为 100%，摩尔分数为：K2C03:20%?40%，Li 2C03:23%?42%，Na2C03:30%?60%， CaC03:5. 5 ?15%。
[0007] (2)混合碳酸盐传热蓄热工质的配制方法为：⑴按照配比，取一定摩尔数的 K2C03、Li2C03、Na2COjP CaC03粉状物，放入到烧杯进行手工初步搅拌；（2)将进行过初步搅 拌的混合盐放入高速搅拌机内搅拌不低于10秒，使四种盐基本掺和均匀；
[0008] (3)将基本掺和均匀的混合盐放入带有低速液体搅拌器的加热罐内进行加热，直 至粉状物熔化，温度加热至混合物熔点以上120°C，开启罐内搅拌器中速搅拌不少于30分 钟，停止搅拌即完成配制。
[0009] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。
[0010] 本发明为一种混合碳酸熔盐传热蓄热工质，其配置成分成本低、配制工艺简单，混 合物化学惰性大，配制及使用过程中不易出现安全事故。
[0011] 本发明一种混合碳酸熔盐传热蓄热工质，传热系数高，蒸汽压力低，与不锈钢材料 兼容性好、与诸多物质不易发生化学反应而发生燃烧、爆炸等烈性事故不易无污染，也不易 产生有毒有害气体，环境友好。
【具体实施方式】
[0012] 实施例
[0013] 取摩尔分数分别为 40% K2C03、18% Li2C03、30% Na2C03、12% CaC03的分析纯放入 到烧杯进行初步搅拌2分钟；将进行过初步搅拌的混合盐放入高速搅拌机内搅拌20秒，使 三种盐成分基本混合均匀；然后将基本掺和均匀的混合盐放入带有液体搅拌器的加热罐内 进行加热，直至粉状物熔化，将熔体温度稳定在400°C，开启罐内搅拌器中速搅拌50分钟， 停止搅拌即完成配制。
[0014] 本发明专利保护范围不限于上述实施例，凡是依据本发明技术原理所做的技术变 形，均落入本发明专利的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种混合碳酸盐传热蓄热工质，其特征在于：组分为K2C03、Li2C03、Na2C03、CaC03;S、 摩尔分数为100%，摩尔分数为：
2. 根据权利要求1所述的一种混合碳酸盐传热蓄热工质，其特征在于：该工质的配制 方法如下， (1) 按照配比，取一定摩尔数的K2C03、Li2C03、Na2C03和CaC03粉状物，放入到烧杯进行 手工初步搅拌； (2) 将进行过初步搅拌的混合盐放入高速搅拌机内搅拌不少于10秒，使四种盐基本掺 和均匀； (3) 将基本掺和均匀的混合盐放入带有低速液体搅拌器的加热罐内进行加热，直至粉 状物熔化，温度加热至混合物熔点以上120°C，开启罐内搅拌器中速搅拌不少于30分钟，停 止搅拌即完成配制。
【文档编号】C09K5/12GK104479645SQ201410650760
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月15日 优先权日:2014年11月15日
【发明者】马重芳, 吴玉庭, 孟强, 崔武军, 熊亚选 申请人:北京工业大学