теплоаккумулирующий состав

Классы МПК:C09K5/06 изменение состояния происходит от жидкого к твердому или наоборот
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2004-11-26
публикация патента:

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов, включающих галогениды, метаванадаты, сульфаты и молибдаты щелочных элементов, которые применяются в качестве теплоаккумулирующих веществ. Состав содержит 6,1-6,2% фторида лития, 23,4-24,2 хлорида лития, 24,8-27,6% метаванадата лития, 27,1-27,6% молибдата лития и 17,3-17,8% сульфата лития. Состав имеет существенные преимущества по сравнению с прототипом: обеспечивает работоспособность в тепловом аккумуляторе в диапазоне температур 360-363°С, на 56-69 Дж/г выше удельная энтальпия плавления. 1 табл.

Формула изобретения

Теплоаккумулирующий состав, включающий фторид, хлорид, метаванадат и молибдат лития, отличающийся тем, что дополнительно содержит сульфат лития при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фторид лития6,1-6,2
Хлорид лития23,4-24,2
Метаванадат лития 24,8-25,3
Молибдат лития 27,1-27,6
Сульфат лития 17,3-17,8

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов, включающих галогениды, метаванадаты, сульфаты и молибдаты щелочных элементов, которые применяются в качестве теплоаккумулирующих веществ, и может быть использовано в тепловых аккумуляторах и в устройствах для поддержания постоянной температуры, применяемых в теплотехнике.

Известен теплоаккумулирующий состав, содержащий фторид, хлорид и молибдат лития. Рабочая температура плавления смеси в тепловом аккумуляторе равна 436°С. (Теплоаккумулирующий состав. А.С. №1274287 от 01.08.86 г.). Однако этот состав поддерживает постоянную температуру в диапазоне 436-438°С.

Известен теплоаккумулирующий состав, содержащий фторид, хлорид, метаванадат и молибдат лития. Температура плавления смеси 387°С, удельная энтальпия плавления 222 Дж/г (Журн. неорган. химии. - 2000. - 45, №12. - С.2072-2074). Высокая температура плавления не позволяет использовать этот состав для поддержания постоянной температуры в интервале 360-363°С.

Настоящее изобретение обеспечивает работу состава в качестве теплоаккумулирующего материала в интервале температур 360-363°С.

Технический результат достигается тем, что теплоаккумулирующий состав, содержащий фторид, хлорид, метаванадат и молибдат лития, дополнительно содержит сульфат лития при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фторид лития6,1-6,2
Хлорид лития23,4-24,2
Метаванадат лития 24,8-25,3
Молибдат лития 27,1-27,6
Сульфат лития 17,3-17,8

Примеры конкретного исполнения.

В электропечи шахтного типа переплавляют безводные соли квалификации «х.ч.».

Пример 1. 0,61 г (6,1 мас.%) фторида лития + 2,42 г (24,2 мас.%) хлорида лития + 2,48 г (24,8 мас.%) метаванадата лития + 2,71 г (27,1 мас.%) молибдата лития + 1,78 г (17,8 мас.%) сульфата лития. Температура плавления смеси 362°С. Удельная энтальпия плавления 280 Дж/г.

Пример 2. 0,62 г (6,2 мас.%) фторида лития + 2,34 г (23,4 мас.%) хлорида лития + 2,53 г (25,3 мас.%) метаванадата лития + 2,76 г (27,6 мас.%) молибдата лития + 1,75 г (17,5 мас.%) сульфата лития. Температура плавления смеси 360°С. Удельная энтальпия плавления 280 Дж/г.

Пример 3. 0,62 г (6,2 мас.%) фторида лития + 2,37 г (23,7 мас.%) хлорида лития + 2,52 г (25,2 мас.%) метаванадата лития + 2,76 г (27,6 мас.%) молибдата лития + 1,73 г (17,3 мас.%) сульфата лития. Температура плавления смеси 363°С. Удельная энтальпия плавления 278 Дж/г.

Пример 4. 0,61 г (6,1 мас.%) фторида лития + 2,42 г (24,2 мас.%) хлорида лития + 2,50 г (25,0 мас.%) метаванадата лития + 2,74 г (27,4 мас.%) молибдата лития + 1,73 г (17,3 мас.%) сульфата лития. Температура плавления смеси 363°С. Удельная энтальпия плавления 284 Дж/г.

За пределами указанных конструкционных интервалов повышается температура плавления и нарушается однофазность, т.е. тепловыделение становится неравномерным.

В таблице приведены сравнительные характеристики физико-химических свойств предлагаемого состава и состава, выбранного в качестве прототипа.

Таблица
СоставыСостав смеси, мас. % Удельная энтальпия плавления, Дж/г Температура плавления, °С
LiFLiCl LiVO3 Li2MoO4 Li2SO4
Прототип6,3 29,344,919,5 -222 387
Предлагаемый
16,1 24,224,827,1 17,8280 362
26,2 23,425,3 27,617,5280 360
36,2 23,725,2 27,617,3278 363
46,1 24,225,0 27,417,3284 363

Из результатов таблицы видно, что предлагаемый состав имеет существенные преимущества по сравнению с прототипом: обеспечивает работоспособность в тепловом аккумуляторе в диапазоне температур 360-363°С; на 56-69 Дж/г выше удельная энтальпия плавления. Кроме использования в качестве теплоаккумулирующего материала, приведенный состав может быть использован как теплоноситель.

Класс C09K5/06 изменение состояния происходит от жидкого к твердому или наоборот

низкоплавкая теплоаккумулирующая солевая смесь -  патент 2524959 (10.08.2014)
теплоаккумулирующий состав -  патент 2514193 (27.04.2014)
холодоаккумулирующий материал -  патент 2500709 (10.12.2013)
теплоаккумулирующий состав -  патент 2495900 (20.10.2013)
теплоаккумулирующий состав -  патент 2492206 (10.09.2013)
холодоаккумулирующий материал -  патент 2488620 (27.07.2013)
холодоаккумулирующий материал -  патент 2485157 (20.06.2013)
теплоаккумулирующий состав -  патент 2478115 (27.03.2013)
теплоаккумулирующий состав -  патент 2462497 (27.09.2012)
теплоаккумулирующий состав -  патент 2458096 (10.08.2012)
Наверх