ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ ИЗ ГАЛОГЕНИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2024 года по МПК C09K5/06 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке составов, которые могут быть использованы в устройствах для поддержания заданного температурного интервала.

Известен состав содержащий бромид лития, бромид калия, фторид лития и молибдат лития, температура плавления 318°С. Патент на изобретение RU 2514193. М.А. Радзиховская, И.К. Гаркушин, Е.Г. Данилушкина. Теплоаккумулирующий состав. Опубл. 10.04.2014 Бюл. №10.

Однако предлагаемый состав способен аккумулировать тепловую энергию при 318°С.

Известен состав, содержащий фторида натрия и вольфрамата натрия, поддерживающий работоспособность теплового аккумулятора на двух рабочих уровнях температур: 632-645°С и 576-589°С, с суммарной удельной энтальпией 200-207 Дж/г. Патент на изобретение RU 2495900. И.К. Гаркушин, Е.О. Игнатьева, Е.М. Дворянова. Теплоаккумулирующий состав. Опубл. 10.05.2013 Бюл. №13.

Однако предлагаемый состав способен аккумулировать тепловую энергию при 632-645°С и 576-589°С.

Известен теплоаккумулирующий состав, содержащий фторид лития и сульфат-фторид натрия, содержащий фторид лития и сульфат-фторид натрия, температура плавления 590-602°С, удельная энтальпия плавления 640-650 Дж/г. Патент на изобретение RU 2655002. Н.Н. Вердиев, З.Н. Вердиева, М.И. Гаджиев, С.М. Омарова, А.Б. Алхасов, У.Г. Магомедбеков, П.А. Мусаева, В.И. Дворянчиков. Теплоаккумулирующий состав. Опубл. 23.05.2018. Бюл. №15.

Однако предлагаемый состав способен аккумулировать тепловую энергию при 590 - 602°С.

Наиболее близким к заявляемому составу по температуре и компонентам является теплоаккумулирующий состав содержащий фторид лития, фторид натрия, фторид натрия, магния и фторид стронция с температурой плавления 600-605°С. Н.Н. Вердиев, З.Н. Вердиева, Н.А. Мустафаев, Х.Г. Магомедова. Теплоаккумулирующий состав. Патент РФ №2458096. Опубл.: 10.08.2012 Бюл. №22. Недостатком этого теплоаккумулирующего состава является невысокая удельная энтальпия плавления.

Недостатком всех вышеуказанных источников является невысокая энтальпия плавления.

Задачей изобретения является увеличение удельной энтальпии плавления до 766-771,4 Дж/г и обеспечение работоспособности теплового аккумулятора в интервале температур 602-606°С.

Новизна изобретения заключается в том, что в теплоаккумулирующий состав содержащий фторид лития, фторид натрия и другие галогениды, отличающийся тем, что с целью повышения теплоты плавления до 766-771,4 Дж/г и обеспечения работоспособности теплового аккумулятора в интервале температур 602-606°С, вместо других галогенидов в состав введен хлорид натрия при следующих соотношениях компонентов (мас. %): LiF - 25,3 -27,3; NaF - 37,7-38,7; NaCl - 35,0-36,0.

Примеры конкретного исполнения:

Температуры фазовых переходов и удельные энтальпии плавления определялись на установке синхронного термического анализа STA 449 F3 Phoenix, фирмы Netzsch, предназначенный для работы в интервале температур от комнатной до 1500°С, в атмосфере инертных газов. В качестве инертного газа использован аргон. Квалификации исходных солей: LiF -«х.ч.»; NaF - «х.ч.»; NaCl - «х.ч.». Скорость нагревания и охлаждения образцов составляла 10 град./мин. Точность измерения температур ±1,5°С, энтальпий фазовых переходов ±3%, масса навесок 0,1 г.

Пример 1. 0,0263 г (26,3 мас. %) LiF+0,0382 г (38,2 мас. %) NaF+0,0355 г (35,5 мас. %) NaCl. Температура плавления сплава 602°С, энтальпия плавления 771,4 Дж/г.

Пример 2. 0,0253 г (25,3 мас. %) LiF+0,0387 г (38,7 мас. %) NaF+0,0360 г (36,0 мас. %) NaCl. Температура плавления сплава 604°С, энтальпия плавления 768 Дж/г.

Пример 3. 0,0273 г (27,3 мас. %) LiF+0,0377 г (37,7 мас. %) NaF+0,0350 г (35,0 мас. %) NaCl. Температура плавления сплава 606°С, энтальпия плавления 766 Дж/г.

За пределами указанных концентраций температура плавления возрастает и снижается удельная энтальпия плавления. В таблице приведены сравнительные характеристики свойств заявляемого состава и состава, выбранного в качестве прототипа.

По сравнению с прототипом предлагаемый состав имеет существенные преимущества: обеспечивает работоспособность теплового аккумулятора в интервале температур 602-606°С; энтальпии плавления выше на 176-181,4 Дж/г.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для изготовления тепловых аккумуляторов. Теплоаккумулирующий состав содержит фторид лития в количестве 25,3÷27,3 мас.%, фторид натрия 37,7÷38,7 мас.% и хлорид натрия 35,0÷36,0 мас.%. Теплоаккумулирующий состав представляет собой сплав, имеющий температуру плавления 602-606°С и удельную энтальпию плавления 766-771,4 Дж/г. Изобретение позволяет увеличить температуру фазового перехода и удельную энтальпию плавления теплоаккумулирующего материала. 1 табл., 3 пр.

Теплоаккумулирующий состав, содержащий фториды лития, натрия и хлорида натрия при следующих соотношениях компонентов (мас. %):

LiF 25,3÷27,3 NaF 37,7÷38,7 NaCl 35,0÷36,0,

представляющий собой сплав, имеющий температуру плавления 602-606°С и удельную энтальпию плавления 766-771,4 Дж/г.