一种宽温域的高温储热熔盐及其制备方法和应用与流程

本发明属于太阳能储能，具体涉及一种宽温域的高温储热熔盐及其制备方法和应用。

背景技术：

1、第三代聚光集热太阳能电站发展路线提出以实现太阳能热发电成本5.9美分/kwh为发电目标，并实现太阳能热电效率＞50%，此时，需匹配使用温度高达600-800℃的高温传热储热介质。熔盐储能技术因其具有低成本、规模化的优点，是与光热技术相结合的最佳储能技术之一。熔盐储能技术需用到熔盐储热介质，然而目前成熟的硝酸盐体系使用温度低于565℃，难以满足第三代聚光集热太阳能电站发展的需求。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种宽温域的高温储热熔盐及其制备方法和应用，本发明宽温域的高温储热熔盐的使用温度可达300-800℃，不仅成本是常规硝酸盐体系的四分之一，且可满足各类中高温储热的需求，具有广阔的应用前景。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种宽温域的高温储热熔盐，以质量百分数计，其原料包括：

4、4%-10%硝酸钠、3%-9%硝酸钾、3%-20%硝酸钠、0.5%-2.5%分散剂、2.5%-10%硝酸钾、40%-70%碳酸钙和1.2%-2.1%稳定剂。

5、优选的，所述分散剂采用聚乙烯醇、聚乙烯醚和季铵盐中的一种或多种混合物……。

6、优选的，所述稳定剂采用羧酸钡。

7、优选的，所述宽温域的高温储热熔盐的粒径小于100微米。

8、优选的，所述宽温域的高温储热熔盐的使用温度为300-800℃。

9、本发明如上所述的宽温域的高温储热熔盐的制备方法，包括如下过程：

10、将宽温域的高温储热熔盐的原料混匀，得到混合料；

11、将所述混合料在真空下熔融热处理，之后冷却、粉碎，得到所述宽温域的高温储热熔盐。

12、优选的，将所述混合料在真空下熔融热处理时，采用静态熔融法。

13、优选的，将所述混合料在真空下熔融热处理时，加热温度为350-600℃，保温时间为12-36小时。

14、优选的，将所述混合料在真空下熔融热处理后，冷却至室温，之后碾磨成颗粒。

15、本发明如上所述的宽温域的高温储热熔盐的应用，所述宽温域的高温储热熔盐用作熔盐储能的储热介质。

16、本发明具有如下有益效果：

17、本发明宽温域的高温储热熔盐具有如下特点：1）宽温域，能在300-800℃使用；2）成本低，为常规硝酸盐成本的25%；3）高温熔盐性能稳定；4）熔盐腐蚀性低，对设备材料要求低。本发明宽温域的高温储热熔盐在高温时，硝酸钠、硝酸钾、硝酸钾及硝酸钙分子布朗运动剧烈，并在分散剂的作用下分散均匀，在稳定剂的作用下，形成新的稳定共晶化合物，该化合物的热分解温度为873℃，熔点为275.4℃，可于300-800℃稳定使用。

18、本发明宽温域的高温储热熔盐的制备方法，包括如下过程：将宽温域的高温储热熔盐的原料混匀，得到混合料；将所述混合料在真空下熔融热处理，之后冷却、粉碎，得到所述宽温域的高温储热熔盐，可以看出，本发明制作过程简单。

技术特征：

1.一种宽温域的高温储热熔盐，其特征在于，以质量百分数计，其原料包括：

2.根据权利要求1所述的一种宽温域的高温储热熔盐，其特征在于，所述分散剂采用聚乙烯醇、聚乙烯醚和季铵盐中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种宽温域的高温储热熔盐，其特征在于，所述稳定剂采用羧酸钡。

4.根据权利要求1所述的一种宽温域的高温储热熔盐，其特征在于，所述宽温域的高温储热熔盐的粒径小于100微米。

5.根据权利要求1所述的一种宽温域的高温储热熔盐，其特征在于，所述宽温域的高温储热熔盐的使用温度为300-800℃。

6.权利要求1-5任意一项所述的一种宽温域的高温储热熔盐的制备方法，其特征在于，包括如下过程：

7.权利要求6所述的一种宽温域的高温储热熔盐的制备方法，其特征在于，将所述混合料在真空下熔融热处理时，采用静态熔融法。

8.权利要求7所述的一种宽温域的高温储热熔盐的制备方法，其特征在于，将所述混合料在真空下熔融热处理时，加热温度为350-600℃，保温时间为12-36小时。

9.权利要求6所述的一种宽温域的高温储热熔盐的制备方法，其特征在于，将所述混合料在真空下熔融热处理后，冷却至室温，之后碾磨成颗粒。

10.权利要求1-5任意一项所述的一种宽温域的高温储热熔盐的应用，其特征在于，所述宽温域的高温储热熔盐用作熔盐储能的储热介质。

技术总结
本发明属于太阳能储能技术领域，公开了一种宽温域的高温储热熔盐及其制备方法和应用，本发明宽温域的高温储热熔盐，以质量百分数计，其原料包括：4％‑10％硝酸钠、3％‑9％硝酸钾、3％‑20％硝酸钠、0.5％‑2.5％分散剂、2.5％‑10％硝酸钾、40％‑70％碳酸钙和1.2％‑2.1％稳定剂。本发明宽温域的高温储热熔盐具有如下特点：1)宽温域，能在298.3‑801.4℃使用；2)成本低，为常规硝酸盐成本的25％；3)高温熔盐性能稳定；4)熔盐腐蚀性低，对设备材料要求低。

技术研发人员：付康丽,韩伟,姚明宇,杨晓,宋晓辉,张顺奇,寇攀高,冯鹏辉,张可臻,白锐槐,左芳菲,杨路,陆续
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29