混合硝酸盐配置方案和稳定性的研究.pdfVIP

中国工程热物理学会 传热传质学 学术会议论文 编号：083212 混合混合硝酸盐配置方案和硝酸盐配置方案和稳定性稳定性的研究的研究 混合混合硝酸盐配置方案和硝酸盐配置方案和稳定性稳定性的研究的研究 1 2 3 王涛 ，吴玉庭 ，马重芳 （北京工业大学环境与能源工程学院，强化传热与过程节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京 市重点实验室 100124） （联系电话 E-mail:insist2014@126.com） 摘要：混合硝酸盐因其成本低，适用温度范围宽等优点，被认为是一种有前途的太阳能热发电传热蓄 热介质。本文采用两种配置方法进行了混合硝酸盐的配置，得到了不同配置方法配置熔盐的DSC 曲线， 并进行了对比分析，同时对配置熔盐进行了多次的反复熔化和加热，对熔盐的稳定性进行了研究。结 果表明，两种方法配置的混合熔盐均能达到共晶状态，其熔点十分接近；配置的混合熔盐经过反复加 热后，其熔点和分解点变化不大。 关键词：硝酸盐 熔点 挥发点 稳定性 引言 太阳能作为一种可再生能源，因其储量无限性、分布普遍性、清洁性、经济性等优 势，受到广泛关注。在太阳能的利用中，主要有太阳能的光电转换利用和太阳能的热利 用。太阳能热发电是太阳能热利用中的一种重要方式，被认为是可再生能源发电中最有 前途的发电方式[1,2] ，而传热技术是太阳能高温热发电的关键技术。 热发电的传热介质有水、导热油和熔盐。水在 500℃的条件处于超临界状态，高温 运行不可靠，对设备耐压要求很高；导热油过于昂贵，且不环保，不利于大规模应用； 熔融盐，因其传热性能好、工作温度高、在太阳能热发电领域有广泛的优势，特别是混 合盐的熔点要比单一组分低很多的性质，使混合熔盐作为传热介质更具有优势。 寻求实用可靠的混合熔盐配置方法是太阳能热发电熔盐传热蓄热的关键技术之一。 本文采用两种配置方案配置出一定质量比的混合硝酸盐，硝酸钠与硝酸钾质量比为 6:4， 通过热物性分析仪器对这两种配置方法配置的混合硝酸盐进行物性实验，对比分析了这 两种配盐方法的优劣。对具有固定熔点达到共晶状态的混合硝酸盐，还通过反复加热， 多次测定其主要物性参数值，分析其反复使用的稳定性。 1 实验原理 本实验系统采用德国耐驰仪器有限公司的 STA409-PC 热分析仪，该仪器除了具备 一般的 DSC 功能外，还可将热变化过程与失重过程进行同步分析。 同步热分析将差热分析与热重分析结合为一体，可同时得到差热及热重信号。差热 分析指的是在程序温度 （升/ 降/恒温及其组合）过程中，测量样品与参考物之间的热流 差，以表征所有与热效应有关的物理变化和化学变化。 资助项目：国家 “九七三”计划资助项目(2003CB214505) 样品热效应引起参比与样品之间的热流不平衡 T Q= λ A X 由于热阻的存在，参比与样品之间的温度差T与热流差成一定的比例关系。将T 对时间积分，可得到热焓： t H = K Tdt K=f (与温度，热阻，材料性质等有关) ∫ 0 热重分析在程序温度 （升/ 降/恒温及其组合）过程中，观察样品的质量随温度或时 间的变化过程，并且由天平连续测量样品重量的变化