ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩИЙ СОСТАВ Российский патент 2006 года по МПК C09K5/06 

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 лития6,1-6,2Хлорид лития23,4-24,2Метаванадат лития24,8-25,3Молибдат лития27,1-27,6Сульфат лития17,3-17,8

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.

ТаблицаСоставыСостав смеси, мас. %Удельная энтальпия плавления, Дж/гТемпература плавления, °СLiFLiClLiVO₃Li₂MoO₄Li₂SO₄Прототип6,329,344,919,5-222387Предлагаемый16,124,224,827,117,828036226,223,425,327,617,528036036,223,725,227,617,327836346,124,225,027,417,3284363

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.

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.

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

Фторид лития6,1-6,2Хлорид лития23,4-24,2Метаванадат лития24,8-25,3Молибдат лития27,1-27,6Сульфат лития17,3-17,8