钙镁氯化物水盐体系相变材料设计及性能

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:linnber
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提高能源利用率、节能减排和可持续发展是目前工业生产中的重点。在青海盐湖相关产业中,副产的MgCl2?6H2O由于无法高效利用而堆填处理,造成了资源浪费和环境污染。相变材料(PCM)可以在相变过程中储存或释放潜热而成为一类重要的储能材料,在寻找新的相变材料的过程中,传统的“逐一添加法”工作量大,投入高,难以找到真正的体系共晶点。本文立足于青海盐湖中丰富的镁盐资源,通过选择合适的热力学模型——BET模型,根据CaCl2-H2O、MgCl2-H2O二元体系的模型参数,预测得到CaCl2-MgCl2-H2O三元体系的多温溶解度相图,并找到了温度适宜的共晶点;同时概括总结了无机水合盐相变材料的热性能表征方法;并对无机水合盐过冷和相分离现象的产生原理和抑制方法进行探讨,主要结论如下:(1)BET模型计算参数少,物理意义明确,且模型参数受温度的影响波动较小,可近似认为常数,对于高浓度范围的多元盐水体系有很好的预测效果,可用于预测CaCl2-MgCl2-H2O三元体系相图。(2)基于BET模型,从CaCl2-MgCl2-H2O三元体系的相图上找到了两个相变温度为25.01°C和21.1°C的共晶点,其组成按质量百分数为CaCl2︰MgCl2︰H2O=42.56%︰8.73%︰48.71%和CaCl2︰MgCl2︰H2O=28.36%︰17.24%︰54.4%。(3)通过添加成核剂和增稠剂,可以有效降低水合盐的过冷度并抑制相分离现象,但在一定程度上降低了水合盐的相变潜热。
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