多元混合熔融盐的制备及其性能研究.pdf

第30卷第12期 太阳能学报 V01．30．No．12 2009年12月 AcrAENERG【AESOLARISSINICA Dec．，2009 文章编号：0254-0096{2009}12-1621．06 多元混合熔融盐的制备及其性能研究 彭 强1，魏小兰2，丁 静1，杨建平2，杨晓西1 (I．中山大学工学院，广州510006；2．华南理工大学化学与化工学院传热强化与过程节能教育部重点实验室，广州510640) 摘要：采用静态高温混合熔融法制备以硝酸钾、亚硝酸钠、硝酸钠为三元基元和添加剂构成多元混合熔盐。通 过热稳定性、放热实验以及X．射线衍射(XaD)相分析和DSC热分析等表征技术，确定在三元熔盐中加入5％添加剂 addifive A时，多元混合熔盐比三元熔盐的高温热稳定性好。在不提高熔盐固体析出温度的前提下，可以使其最佳 操作温度由原来400．500℃提高到约550℃。从多元混合熔盐中N昕含量变化和相变潜热损失方面可以发现添 加剂adttiveA的加入可以降低多元熔盐劣化程度，提高混合熔盐的蓄热效率。 关键词：高温熔盐；硝酸熔盐；添加剂；热稳定性 中图分类号：TKl23；0631文献标识码：A D等bo还得出熔盐上限温度为535℃。 450℃；Kearney 0 引 言 国内在熔盐炉中所使用的三元体系(53％KNq，7％ 太阳能热发电是太阳能规模化高温热利用的一 种形式，既可以减少化石燃料的使用，又可以达到减 当温度高于500℃时，由于熔融盐在空气中的氧化导 少温室气体排放和降低大气污染的目的，是一种正 致亚硝酸盐组分含量降低，使得熔盐的熔点上升出 在迅速崛起的新兴产业…，但是太阳能的供能方式 现劣化现象，引起各种运行故障16“¨。于建国等[12] 具有“间歇性”的特征，太阳能热发电易受到阴天、夜 发明了一种四元熔盐，即在此三元熔盐基础上加入 晚等气象变化的影响，故需要利用蓄热技术来提高 太阳能利用效率。由此，低成本高性能蓄热介质的 LiN03的加入使得熔盐和容器、管路系统成本提高， 研发就成了太阳能热发电的关键技术之一。 在工业应用中受到一定限制。 作为太阳能热发电用的传热蓄热介质，使用时 为此，本文通过静态混合熔融的方法u3’141制备硝 必须满足以下条件：熔点低，沸点高，导热性好，比热 酸钾、亚硝酸钠、硝酸钠为三元基元和添加剂additive 容大，粘度较低，热稳定性好；腐蚀性小，安全易得， A构成的多元复合熔盐，通过热稳定性、放热实验和 而且价格低廉等。相对而言，碱金属硝酸盐体系基 x．射线衍射(Ⅺm)相分析以及DSC热分析等技术手 本能满足上述要求，混合硝酸盐有较低的熔点，在较 段研究了这种多元复合熔盐的高温热稳定性性能。 高的温度下热稳定性好，对容器和管路材料腐蚀性 小，特别适合于中高温传热蓄热介质。 1 实验部分 目前，在国外太阳能热发电站中作为传热和蓄 实验用硝酸钾、