基于KCl-NaCl-K_(2)SO_(4)三元熔盐低温制备片状氧化铝

以KCl、NaCl和K_(2)SO_(4)三元熔盐作为反应介质,AlF_(3)为添加剂,Al(OH)_(3)作为铝源,制备片状Al_(2)O_(3),并使用X射线衍射和扫描电子显微镜分别对制备的片状Al_(2)O_(3)的晶体构型和形貌进行了表征。分别研究了焙烧温度、AlF_(3)含量和焙烧时间对Al_(2)O_(3)形貌和晶体构型的影响,研究结果显示,当原料配比(质量比)w(KCl)∶w(NaCl)∶w(Na_(2)SO_(4))=1∶2∶2,AlF_(3)添加量为5 wt%(相对于Al(OH)_(3))时,在700℃煅烧240 min,即可获得分散性良好的、晶体构型为α型的片状Al_(2)O_(3),其平均径向尺寸约为5μm,平均厚度约为150 nm,径厚比约为33。

LiNO3-NaNO3-KNO3三元熔盐材料的设计及热稳定性研究

采用共形离子溶液模型(conformalionic solution model, CIS)在二元熔盐体系相图的基础上,对三元熔盐体系LiNO3-NaNO3-KNO3进行了相图计算,得到该三元体系最低共熔点为117.7℃,相应的摩尔分数组成分别为x(LiNO3)= 0.375,x(NaNO3)= 0.075,x(KNO3)= 0.550。按照热力学最低共熔点计算结果,采用熔融法制备了三元硝酸熔盐,通过DSC和TG实验测定其最低共熔点为118.3℃,这与计算得到的结果(117.7℃)基本一致。TG测试结果表明当温度低于587.2℃时,该三元熔盐体系较为稳定,其工作温度范围为118.3~587.2℃,该三元硝酸熔盐适合在太阳能热发电中作为高温传热蓄热材料使用。

纯度对NaNO3-KNO3-Mg(NO3)2三元熔盐储能材料热物性及腐蚀性能的影响

利用盐湖丰产的氯化钾、水氯镁石和副产的芒硝为原料,采用离子交换法制备出高纯NaNO3-KNO3-Mg(NO3)2三元熔盐储热材料(NKM),通过与工业级硝酸钠、硝酸钾和硝酸镁为原料制得的NKM熔盐储热材料对比,发现纯化可提高NKM熔盐的热稳定性,并在一定程度上扩展储热材料的使用温度范围。根据DSC/TG-MS热分析数据,得到提纯后的NKM熔盐熔点降低为159.1℃,相变潜热提升30.6%,分解温度从431.2℃提升到448.5℃。这不仅满足了未来太阳能热发电技术发展的需求,而且在太阳能热发电领域具有广阔的应用前景。

BeSO_(4)-Al_(2)(SO_(4))_(3)-Na_(2)SO_(4)三元熔盐体系相图的研究

热分析法研究了BeSO_(4)-Al_(2)(SO_(4))_(3)~Na_(2)SO_(4)三元熔盐体系的状态图。体系中存在三元转熔(包晶)点P,温度490℃,组成为BeSO_(4)18.8Wt%,Al_(2)(SO_(4))_(3)15.0%,Na_(2)SO_(4)66.2%;三元低共熔(共晶)点E1,温度为476℃,组成为BeSO_(4)20.0%,Al_(2)(SO_(4))_(3)11.2,%,Na_(2)SO_(4)68.8%。另一低共熔点E2温度为595℃,组成未能确定。体系中无三元化合物生成。

强化三元混合熔盐的传热性能的实验研究

太阳能发电技术中传热性能的优劣影响着太阳能的利用程度。选用石墨作为强化相变材料传热性能的添加剂与三元混合熔盐(K_2CO_(3)-NaCl^(-)Li_2CO_(3))按照石墨质量分数为5%、10%、15%进行混合制备,使用TC3000通用型导热系数测试仪测定16种试样的导热系数。并测试经历300次循环储能、释能实验试样的导热系数循环稳定性。实验结果表明:添加石墨后的混合相变材料导热系数最高可提升至原混合材料的3.38倍,当石墨的质量分数为15%时,混合相变材料的导热系数最大。在经历300次储能、释能实验后,材料的导热系数基本保持稳定,变化浮动不高于15%。石墨作为强化材料的添加剂,可有效提升强化材料的传热性能,具有实际工程的应用价值。

三元硝酸熔盐导热系数的计算

三元硝酸熔盐是化学工业中的主要高温载热体,但是由于熔盐熔点高、腐蚀性强,在测试过程中存在对流和辐射换热,导热系数的测量结果不太准确。利用Kincaid-Eyring方程、Rao方程、Gustafsson方程和硬球模型等模型公式分别计算了三元硝酸熔盐的导热系数。与前人实际测量值进行了比较,发现利用近似硬球模型估算得出的结果与给出的测量值比较接近,这种模型估算的结果比较合理。

基于熔盐蓄热的非补燃式压缩空气储能系统研究

本文设计了一种基于三元熔盐蓄热的非补燃式压缩空气储能系统方案,分析了压缩空气储能系统采用三元熔盐作为蓄热介质替代导热油的优势,应用热力系统仿真软件建模,完成了系统整体性能核算研究,合理匹配出60MW等级的非补燃式压缩空气储能系统蓄热设备进出口参数以及三元熔盐用量。本研究可为现有压缩空气储能技术的降本提效提供参考。

三元硝酸熔盐高温劣化的化学热力学计算

就太阳能蓄热用三元硝酸熔盐53%KNO_3-7%NaNO_3-40%NaNO_2高温劣化问题进行了化学热力学计算。结果显示:熔盐中NaNO_2含量持续减少是热力学的必然结果。NaNO_2与O_2反应的△_rG~θ在327～727℃范围内从-91.17 kJ·mol^(-1)增大到-21.95kJ·mol^(-1)。NaNO_2分解为NaNO_3(1)、Na_2O(s)和N_2反应的△_rG~θ在327～727℃范围内从-30.73 kJ·mol^(-1)增大到-19.56 kJ·mol^(-1)。两个反应的△_rG~θ在熔盐使用温度范围内皆为负,意味着反应一定可以发生。熔盐可以在450℃下使用是由于反应处于动力学惰性状态。降低NaNO_2分解和氧化反应速度可适当提高熔盐使用温度。

三元混合熔盐的制备与实验研究

制备了由氯化钾、碳酸钠、碳酸钾组成的36种不同比例的混合熔盐,利用差式扫描量热仪对试样的熔点及凝固点进行了实验研究,并对优选出的试样进行了稳定性实验。结果表明:氯化钾成分越小,熔盐熔点越小,三元混合熔盐中可以发生共融的配比试样的熔点为570~580℃,凝固点主要集中在550~570℃之间。实验优选出的试样配比为2∶3∶5(氯化钾∶碳酸钠∶碳酸钾),具有568.9℃的较低熔点和545.3℃的较低凝固点,能够有效避免管路系统的堵塞问题。期望对三元混合熔盐在太阳能领域的应用提供参考和依据。

CeCl_3-MgCl_2-LiCl三元体系液相限的研究

CeCl_3-MgCl_2-LiCl三元体系中的三个二元体系相图均已有文献报导.其中CeCl_3-LiCl及CeCl_3-MgCl_2都是简单低共熔型的,低共熔点的组成和温度分别为67.0wt%CeCl_3(466℃)和54.0wt％CeCl_3(660℃).MgCl_2则是有最低点M的连续固溶体型,M的组成和温度为59.9wt%MgCl_2(570℃).本文中的二元体系,经验证后直接引用文献数据.据此测定了该三元体系的液相限.共测定七个多温截面.各截面端点组成见表1(Table 1).

计算熔盐相图的键参数－人工神经网络方法

计算熔盐相图的键参数－人工神经网络方法王学业姚树文钦佩李重河康德山陈念贻＊（中国科学院上海治金研究所，上海２０００５０）关键词：熔盐相图人工神经网络键参数计算原理及方法熔盐系相图中间化合物的形成，化学配比和晶型等其他性质取决于多个化学键参数的综合影响...

掺杂石墨烯纳米片对硝酸熔盐比热容的影响

以硝酸钠、硝酸钾和亚硝酸钠组成的三元熔盐为基液,制备了掺杂石墨烯纳米片的混合熔盐.采用差示扫描量热法测量了基液和混合熔盐纳米流体的比热容,研究了石墨烯纳米片的质量浓度对硝酸熔盐比热容的影响.结果表明,当石墨烯纳米片质量分数为1%时,熔盐纳米流体的比热容可提高7.5%.

湿法制酸工艺中熔盐泵的故障分析

目前化工行业高温熔盐泵多用于湿法制酸、三聚氰胺、氧化铝制备等领域,所使用的熔盐为三元熔盐,运行温度在400℃左右,熔盐作为热载体,输送至后续工序加热反应物料和移除反应热,作为制酸装置核心设备,该设备能否高温状态下连续不间断运行,直接决定制酸装置长周期稳定运行。

新型三元氯化物熔盐材料的设计及热稳定性研究

为了满足规模化太阳能热发电高温传热蓄热和工业余热回收利用的要求,分析并设计了NaCl-CaCl_2-MgCl_2三元熔盐体系作为传热蓄热介质。在已有的二元相图的基础上通过共形离子溶液(conformal ionic solution,CIS)模型模拟计算获得计算相图,根据计算相图所预测的低共熔点配比制样,采用热重差热联用分析仪(TG-DSC)对样品的熔点、相变潜热进行了表征,采用高温静态法对熔盐的稳定性进行了初步分析。结果表明:计算相图预测的低共熔点(424℃)与测试结果(428.5℃)基本一致,该熔盐相变潜热高达到191.7 J/g,熔盐在低于600℃下较稳定,适合作为高温潜热蓄热材料。研究为氯化物熔盐相图和热物性提供了宝贵的数据。

三元硝酸熔盐高温粘度的计算

三元硝酸熔盐是一种重要的传热蓄热介质,粘度物性数据对其在工业中应用非常重要。但是由于硝酸熔盐熔点高,腐蚀性强,测试条件苛刻,粘度测量结果偏差较大,故利用计算方法确定熔盐粘度。本文首先通过大量实验数据拟合了纯物质KNO_3,NaNO_3和NaNO_2的粘度,再利用Arrhenius混合规则确定的经验公式计算三元硝酸熔盐的粘度。与前人实际测量值进行比较。结果发现:利用简单经验公式估算的结果与实际测量值比较接近,表明这种熔盐热物性变化受外界影响较小,可以利用Arrhenius简单混合规则确定熔盐粘度。

单罐储热系统的动态特性数值研究

文中以单罐储热系统为研究对象,以三元熔盐作为储热介质,利用Fluent软件对熔盐在储热罐内的流动规律和动态特性进行了数值模拟.结果表明:在储热过程和放热过程中,斜温层的运动特性基本一致;随着进口速度减小,同一时刻斜温层的厚度会变薄;斜温层的迁移速度基本等于流体的入口流速;罐的高径比对斜温层的运动特性无影响;随着储热温差变大,同一时刻斜温层的厚度会变厚.单罐储热系统的动态响应特性与进口速度阶跃量及阶跃方向有关,此外还和罐内斜温层状态有关.研究结果将为单罐储热系统的设计和运行提供一定的指导作用.