三元体系NH4C1+CaC12+H2O热力学性质的研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tjpu0510420215
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随着社会的发展,人们生活水平的提高,人类对能源的需求日益增加,但能源的利用率仍不是很高,能源供应紧张和环境保护问题日益突出。研发能充分利用低温热源的新能源是解决能源紧张的重要途径。室温相变储能材料是一种很重要的高效建筑节能材料,它具有可以充分利用低温热源热量、储能密度大、相变焓大、成本低廉等优点。然而目前已发现熔点在15℃-25℃之间的无机相变储能材料非常稀少,且价格较贵。能否开发出更廉价、更安全(无安全隐患)、性能更优异的室温相变储能材料,将是室温相变储能材料走向实际应用的关键。CaCl26H2O的熔解热是180kJ/kg,熔点是29.2℃,如果在CaCl2·6H2O体系中加入NH4Cl,可能有室温下共晶点出现。为此,我们对NH4Cl-CaCl2-H2O体系溶解度进行研究。   本文采用等温法精确的测定了三元体系NH4Cl-CaCl2-H2O273.15K和298.15K的等温溶解度,平衡相图中有两条溶解度线,相应固相为CaCl2·6H2O和NH4Cl。无变量点组成为w=36.32%CaCl2,w=3.40%NH4Cl;w:45.86%CaCl2,w=5.22%NH4Cl。   选择Pitzer-Simonson-Clegg模型描述该体系的性质,构造出了该三元体系273.15K和323.15K的部分相图。通过预测相图发现复盐2NH4Cl·CaCl2·3H2O在温度低于298.15K时消失;此外,发现该三元体系在299.65K和298.15K时有两个包晶点,前者组成刚好落在NH4Cl和CaCl2·6H2O组成点连线上。根据相图原理,该组成点在299.65K时开始结晶298.15K时结束,所以表现为“假共晶”相变储能材料。同时,测定了50g该相变储能材料吸放热曲线,得到满意的结果。
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