本发明属于蓄热系统
技术领域：
，具体涉及一种三元熔盐及其制备方法。
背景技术：
：近年来我国雾霾天气频发，尤其是在北方地区，空气污染问题已经成为我国最受重视、最亟待解决的环境问题之一，多地也出台了停止燃煤锅炉使用的政策方案。然而采暖对于众多企业和机构来说仍然是刚需，他们急切需要找到环保、高效、低成本的采暖方式。与此同时，工业生产过程中余热废热未高效回收和利用、垃圾燃烧能量浪费等问题也对企业的经济利益和环境造成了不利的影响。熔盐蓄热模块技术可以有效地降低能耗，充分利用剩余热源，现有的熔盐大部分应用于太阳能发电领域。太阳盐是二元硝酸盐，其高温稳定性好，但是其熔点较高且潜热较低，因此不适合作为中高温储热模块的热载体；hts盐是三元硝酸盐，其熔点低，但是其高温稳定性差且潜热较低，亦不是储热模块的良好热载体。为了解决上述问题，本发明提供了一种三元熔盐及其制备方法。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明的一个目的在于，提供一种三元熔盐，其熔点低、稳定性高且潜热高。本发明的又一个目的在于，提供一种三元熔盐，其在熔点下降的同时，相变焓和熔点保持平衡，能很好地应用于中高温储热模块。本发明的再一个目的在于，提供一种三元熔盐的制备方法，用于制备三元熔盐，其工艺简单易操作，对环境友好。为了实现根据本发明的这些目的，提供一种三元熔盐，包括以下重量百分比的组分：硝酸锂35～45％，硝酸钠10～20％，硝酸钾35～55％。本发明提供的三元熔盐，熔点低、稳定性高以及潜热高，适用于中高温储热模块。优选的是，包括以下重量百分比的组分：硝酸锂38～43％，硝酸钠12～19％，硝酸钾38～52％。优选的是，包括以下重量百分比的组分：硝酸锂40％，硝酸钠15％，硝酸钾45％。一种三元熔盐的制备方法，包括以下步骤：按照重量百分比，将35～45％的硝酸锂、10～20％的硝酸钠、35～55％的硝酸钾分别加入坩埚中混合均匀，在200～400℃条件下，加热3～7小时，然后冷却至室温，得到三元熔盐。本发明提供的三元熔盐的制备方法，简单易操作，制备出的三元熔盐适用于中高温储热模块。优选的是，硝酸锂的重量百分比为35～45％，硝酸钠的重量百分比为10～20％，硝酸钾的重量百分比为35～55％。优选的是，硝酸锂的重量百分比为38～43％，硝酸钠的重量百分比为12～19％，硝酸钾的重量百分比为38～52％。优选的是，硝酸锂的重量百分比为40％，硝酸钠的重量百分比为15％，硝酸钾的重量百分比为45％。优选的是，按照重量百分比，将硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾分别加入坩埚中混合均匀，在300℃条件下，加热5小时，然后冷却至室温，得到三元熔盐。本发明的有益效果：1、本发明提供的三元熔盐，其熔点低、稳定性高且潜热高。2、本发明提供的三元熔盐，其经过多次循环测试，相变储热能力基本不衰减。3、本发明提供的三元熔盐，其高温热稳定性优异，不会变质。4、本发明提供的三元熔盐的制备方法，其用于制备三元熔盐，工艺简单易操作，能够实现三元熔盐制备的标准化，且对环境又好。附图说明图1为本发明提供的三元熔盐的制备方法。具体实施方式下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它组合的存在或添加。实施例1本发明提供一种三元熔盐，包括以下重量百分比的组分：硝酸锂35％，硝酸钠10％，硝酸钾55％。实施例2本发明提供一种三元熔盐，包括以下重量百分比的组分：硝酸锂38％，硝酸钠10％，硝酸钾52％。实施例3本发明提供一种三元熔盐，包括以下重量百分比的组分：硝酸锂39％，硝酸钠12％，硝酸钾49％。实施例4本发明提供一种三元熔盐，包括以下重量百分比的组分：硝酸锂40％，硝酸钠15％，硝酸钾45％。实施例5本发明提供一种三元熔盐，包括以下重量百分比的组分：硝酸锂42％，硝酸钠18％，硝酸钾40％。实施例6本发明提供一种三元熔盐，包括以下重量百分比的组分：硝酸锂43％，硝酸钠12％，硝酸钾45％。实施例7本发明提供一种三元熔盐，包括以下重量百分比的组分：硝酸锂45％，硝酸钠15％，硝酸钾40％。实施例8本发明提供了一种制备实施例1至实施例7中的三元熔盐的制备方法，包括以下步骤：按照重量百分比，将35～45％的硝酸锂、10～20％的硝酸钠、35～55％的硝酸钾分别加入坩埚中混合均匀，在200℃条件下，加热3小时，然后冷却至室温，得到三元熔盐。实施例9本发明提供了一种制备实施例1至实施例7中的三元熔盐的制备方法，包括以下步骤：按照重量百分比，将35～45％的硝酸锂、10～20％的硝酸钠、35～55％的硝酸钾分别加入坩埚中混合均匀，在300℃条件下，加热5小时，然后冷却至室温，得到三元熔盐。实施例10本发明提供了一种制备实施例1至实施例7中的三元熔盐的制备方法，包括以下步骤：按照重量百分比，将35～45％的硝酸锂、10～20％的硝酸钠、35～55％的硝酸钾分别加入坩埚中混合均匀，在400℃条件下，加热7小时，然后冷却至室温，得到三元熔盐。本发明提供的三元熔盐储热的原理：主要利用三元熔盐相变时所具备的相变能；通过加热固态三元共晶盐，使其液化形成高温熔融盐，此时熔融盐具有相变焓，即液相向固相转变时能够释放较多的热能，同时具有较高的温度，即高品位热能；当需要向外部释放热能时，熔融盐首先降温到相变点附近，放出显热热能，然后熔融盐由液态固化，相变产生大量热能，从而实现三元熔盐大量储热的功能。本发明通过对上述三元熔盐进行了熔盐性能测试、热差分析法测试的相变焓，以及循环稳定测试，来说明本发明中的三元熔盐的储热效果。a、熔盐性能测试通过实施例8至实施例10的制备方法，得到的实施例1至实施例7所述的三元熔盐，实施例1至实施例7中的三元熔盐的性能如下表1：表1熔盐性能表1中所测试的各实施例的熔盐性能指标数据说明，本发明中的三元熔盐的各方面物理性能稳定，相变焓相对于其他常见三元熔盐有较大提高，并且可在较低熔点下实现相变过程，从而实现低熔点下的储热和放热过程。b、相变焓测试将实施例1至7的三元熔盐放入热差分析仪中，使用热差分析法dsc测试不同配比的三元熔盐的相变焓，详见表2：表2熔点和相变焓的变化关系从上述表格的数据，可以看出本发明的三元熔盐的熔点下降的同时，相变焓(其大小跟硝酸锂的含量有关系，硝酸锂越大，相变焓越大，详见表2)没有降太多，现有技术中提及的三元熔盐、四元熔盐和五元熔盐以及其他熔盐，它们的目的是用来作为传热工质，要求的是低熔点和较大的比热容，而本发明的发明目地是储存热能，利用的是其较高的相变能，因此并不需要特意降低熔盐的熔点；其他三元盐、四元盐等的熔点虽然较低，但其相变焓低于本发明的三元熔盐，并不能解决本发明的技术问题，因此本发明采用较高相变焓的硝酸锂作为三元组分之一。另外，表3列举三种熔盐单质的熔点及相变焓。表3：熔盐成分熔点℃相变焓kj/kglino3254360nano3306175kno3337100c、循环稳定测试选择实施例1至7中的三元熔盐作为试验样品，进行循环热稳定性测试：将样品以10℃/min的升温速率，从80℃加热至350℃，保温10分钟后，再以同样的降温速率降至80℃，经过100次循环试验，测试其相变焓，其相变焓没有变化。重复试验证明三元熔盐相变焓没有变化，这表明其相变焓没有受到影响，在测试温度的范围内，相变材料的性能没有下降，满足储热的要求。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。当前第1页12