作為用于基于油的太陽能熱電站的儲存介質(zhì)的混合鹽的制作方法
【專利說明】作為用于基于油的太陽能熱電站的儲存介質(zhì)的混合鹽
[0001] 本發(fā)明設(shè)及例如在夜間或陰天的情況下，作為太陽能發(fā)電廠的熱交換器的能量儲 存介質(zhì)的混合鹽（Salzgemisch)。
[0002] 太陽能塔(Solart化me)、槽形拋物面和菲涅爾反射鏡是太陽能發(fā)電廠技術(shù)的已知 組件。運種"綠色"技術(shù)將在今后覆蓋能量供給的一部分。運種情況下，利用來自太陽能的熱 量使水蒸發(fā)并驅(qū)動蒸汽滿輪機(jī)來發(fā)電。為了蒸發(fā)水而操作熱交換器，用太陽能加熱的有機(jī) 油被引入所述熱交換器中。
[0003] 運種情況的不足在于，在夜間、在陰天的情況下或在維護(hù)期間所述設(shè)備不提供能 量用于加熱作為傳熱介質(zhì)而使用的油。因此，需要能量儲存裝置，其從太陽能發(fā)電廠吸收多 余的熱能并且在必要時，即例如夜間，將所述熱能饋送進(jìn)熱交換器中。
[0004] 從DE 102011008091.0已經(jīng)已知一種用于太陽能熱電廠的傳熱介質(zhì)。運種鹽類混 合物(Salzgemenge)包含在混合鹽中的硝酸領(lǐng)和/或硝酸鎖。所述在太陽能熱電廠中用作傳 熱介質(zhì)的已知鹽類混合物的特征通常是特別低的烙點，例如低于15(TC或甚至更低的溫度。 所述烙點特別低的鹽類混合物總是具有高含量的鐘離子，例如在巧-鋼-鐘硝酸鹽的混合鹽 中高達(dá)54摩爾％的鐘離子，如從EP 004976所已知的。
[0005] 混合鹽的低烙點對儲熱介質(zhì)并不像對傳熱介質(zhì)那樣重要，因為在熱交換器中使用 的儲存能量的能力并不取決于液化的程度。
[0006] 雖然在先前已知的使用油作為傳熱介質(zhì)的太陽能發(fā)電站中已經(jīng)在熱交換器中使 用混合鹽，但是硝酸鐘KN03的量在此是一個顯著的成本因素。因此，有必要鑒于可比的熱容 量、動力學(xué)粘度和熱穩(wěn)定性降低硝酸鐘在適用于儲熱的混合鹽中的量。
[0007] 太陽能熱電站可借助太陽能塔、槽形拋物面技術(shù)和/或借助菲涅爾反射鏡來運行。 運種情況下有機(jī)油適合作為傳熱介質(zhì)，在此特別考慮運樣的發(fā)電廠，其中使用油，所述油具 有低于30°C的烙點和范圍為400°C至500°C的最大操作溫度。
[000引因此，本發(fā)明的目的在于提供一種混合鹽，其適用于針對用油操作的太陽能發(fā)電 廠的能量儲存，而且在運種情況下并不昂貴并且包含低于50摩爾％的鐘含量。
[0009] 所述目的通過本發(fā)明的主題得W解決，該主題設(shè)及用于太陽能熱電廠中能量儲存 的、包含雙組分的二元混合鹽，其具有為200°C至250°C的烙點范圍，其包含硝酸鋼化N03和 復(fù)鹽KN化巧化(M)3)2*x也0,其中X可取0到10之間的任意整數(shù)。此外，本發(fā)明的主題是所述 混合鹽在使用油作為傳熱介質(zhì)來運行的太陽能電廠中的用途。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一項優(yōu)選的實施方式，所述混合鹽還包含量高達(dá)30摩爾％的硝酸 巧。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一項優(yōu)選的實施方式，硝酸鋼在混合鹽中的量為85至97摩爾％。
[0012] 作為雜質(zhì)，所述混合鹽包含例如因制備而產(chǎn)生的量高達(dá)0.07重量％的硝酸錠 (畑4N03)。
[0013] 同樣，所述混合鹽可包含因制備而產(chǎn)生的少量的，例如0.06至0.04重量％的氯化 物。
[0014] 根據(jù)一項優(yōu)選的實施方式，脫水形式（即具有x = 0)的復(fù)鹽在所述混合鹽中的量為 3至15摩爾％。
[0015] 根據(jù)需要，混合鹽中的復(fù)鹽可具有不同含量的結(jié)晶水，包括x = 0至x=10,其中對 于x=l〇,混合鹽中的復(fù)鹽的量增加至45-55重量％。運種情況下，隨著結(jié)晶水含量的增加， 混合鹽中的W重量百分比計的復(fù)鹽的百分比量也增加。 實施例：
[0016] 表1
[0017]
[0018] 表1示出了根據(jù)本發(fā)明的一系列混合鹽及其組成與典型的曬制鹽之間的比較，所 述曬制鹽包含的鋼和鐘的比例為6:4。對運些混合物W及參照樣品在它們的烙化特性方面 進(jìn)行了研究，結(jié)果示于圖1中。
[0019] 表2示出了混合鹽中的氯化物含量因使用可商購的復(fù)鹽導(dǎo)致降低，該氯化物造成 腐蝕并由此是不期望的。
[0020]
[0021] 通過本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的用于太陽能發(fā)電廠中的能量儲存的混合鹽的顯 著缺點。因此，通過使用含少量雜質(zhì)的復(fù)鹽鐘-巧-硝酸鹽KN化巧Ca(N〇3)2*l〇也0,在對使用 油作為傳熱介質(zhì)來運行的太陽能發(fā)電廠中的能量儲存能力相同的情況下顯著降低了成本。
[0022] 本發(fā)明設(shè)及，例如在夜間或陰天的情況下，作為太陽能發(fā)電廠的熱交換器的能量 儲存介質(zhì)的混合鹽。本發(fā)明的混合鹽通過鐘:巧的比例為1:5的鐘巧復(fù)鹽代替混合鹽中的傳 統(tǒng)的硝酸鐘和硝酸巧化合物。
【主權(quán)項】
1. 用于太陽能熱電廠中能量儲存的、包含雙組分的二元混合鹽，所述混合鹽的熔點范 圍是200 °C至250 °C，所述混合鹽包含硝酸鈉 NaN〇3和復(fù)鹽KN〇3*5Ca(N〇3) 2*x H20，其中X能取0 到10之間的任意整數(shù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合鹽，其中所述X能取0到10之間的任意整數(shù)的復(fù)鹽KN03*5Ca (N〇3)2*x H20在X = 0的情況下以3至15摩爾％的量存在，在11 >x>9以及為其間任意的值的情 況下以45至55重量％的量存在。3. 混合鹽在使用油作為傳熱介質(zhì)來運行的太陽能發(fā)電廠中作為該太陽能發(fā)電廠的熱 交換器中的能量儲存介質(zhì)的用途。
【專利摘要】本發(fā)明涉及，例如在夜間或陰天的情況下，作為太陽能發(fā)電廠的熱交換器的能量儲存介質(zhì)的混合鹽。本發(fā)明的混合鹽通過鉀:鈣的比例為1:5的鉀鈣復(fù)鹽代替混合鹽中的傳統(tǒng)的硝酸鉀和硝酸鈣化合物。
【IPC分類】C09K5/12
【公開號】CN105593333
【申請?zhí)枴緾N201480053469
【發(fā)明人】S.埃吉古倫, P.海爾曼, C.米勒-埃爾弗斯, A-C.舒伯特, M.尤布勒
【申請人】西門子公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年8月6日
【公告號】DE102013219498A1, EP3030625A1, WO2015043810A1