高温碳酸熔融盐材料的制备与性能研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:vickyfucandy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在环境污染和能源形势日趋严峻的背景下,开发太阳能等可再生能源具有广阔的发展前景。由于太阳能具有间歇性和不能稳定供应的缺点,很难满足大型工业化连续用能的要求。为了有效地解决太阳能的转换、储存及运输问题,必须发展高效传热蓄热技术。传热蓄热材料是一类具有广泛应用前景的新能源材料,在这一前瞻性、战略性太阳能中高温热利用技术中成为不可替代的关键材料,对该技术的发展起着至关重要的作用。熔融盐作为传热介质既可以达到较高的工作温度,又具有蓄热功能,可以克服由于云遮带来的蒸汽参数不稳定等问题,是目前应用较多、较为成熟的传热蓄热材料。   针对太阳能高温热利用工作温度范围为400~900℃的技术要求,本文根据碳酸盐的相图、阳离子极化、组分盐热物理性质等,选取了BaCO3、SrCO3、AXn、BYn、Czn作为添加剂,对现有(Na2CO3-K2CO3)二元熔盐体系进行改性,采用静态熔融法制备了混合碳酸熔盐。利用热重差热联用分析仪(TG-DSC)、DSC法、阿基米德法和回转振荡法对所制备熔盐材料的熔点、相变潜热、热分解温度、高温密度和粘度等物性参数进行了表征,分析了DSC测试气氛、升温速率、坩埚种类、添加剂种类和用量等对熔盐的熔点、相变潜热、热分解温度等热物性的影响;研究了高温静态和蓄/放热循环下熔盐的热稳定性;探悉了熔盐高温时对金属材料的腐蚀性。   研究结果表明:采用静态熔融法制备碳酸熔融盐材料,添加剂既强化了碳酸熔盐的传热性能,又扩大了熔融盐的工作温度范围(从710~800℃扩大到450~800℃);且加入的添加剂为高相变潜热、低熔点的无机盐,有效地降低了熔盐体系的熔点(从699℃降低到396℃或567℃),并提高了熔盐的蓄热能力(相变潜热从50J/g增大到160J/或103J/g)。此熔盐体系对310S和321不锈钢仍具有较大的腐蚀性(分别为0.7mm/a或1.8mm/a),,应选择高强度耐腐蚀的金属管道和容器材料。这种新型的传热蓄热介质相变潜热大、熔点低、比热大、密度大和粘度小,降低了系统的尺寸和维护能耗,太阳能的利用率高,节能效果好,实现了对低成本高性能熔融盐制备工艺的理论预测,为工程应用在基础参数方面提供指导。
其他文献
本文以有机相变材料的代表-石蜡作为主要研究对象,运用喷雾干燥工艺,考察了以天然高分子材料明胶、大豆分离蛋白为主要体系和非天然材料聚丙烯酸树脂为主要体系的两类壁材对石
本文通过对荣华二采区10
期刊
中国是一个富煤、缺油、少气的国家。煤炭是最主要的能源资源。以煤为主的能源结构在今后相当长的时间内都不会改变。但是,随着经济的快速发展,对燃料油的需求日益增长。为保障