RU2655002C1 - Heat-accumulating composition - Google Patents
Heat-accumulating composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655002C1 RU2655002C1 RU2017117146A RU2017117146A RU2655002C1 RU 2655002 C1 RU2655002 C1 RU 2655002C1 RU 2017117146 A RU2017117146 A RU 2017117146A RU 2017117146 A RU2017117146 A RU 2017117146A RU 2655002 C1 RU2655002 C1 RU 2655002C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- melting
- fso
- composition
- enthalpy
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение посвящено разработке теплоаккумулирующих составов на основе сульфатов, фторидов лития и натрия, которые могут быть использованы для поддержания заданного интервала температур, представляющих интерес для теплотехники.The present invention is devoted to the development of heat storage compositions based on sulfates, lithium fluorides and sodium, which can be used to maintain a given temperature range of interest to heat engineering.
При проведении поиска мы обнаружили аналоги по теплоаккумулирующему составу.When conducting a search, we found analogues in the heat storage composition.
Известен теплоаккумулирующий состав, содержащий фторид лития, бромид лития, хромат лития, температура плавления соответствует 342-352°С. (Гаркушин И.К., Игнатьева Е.О., Дворянова Е.М. Теплоаккумулирующий состав. Патент РФ №2478115. 27.03.2013 Бюл. №9).Known heat storage composition containing lithium fluoride, lithium bromide, lithium chromate, the melting point corresponds to 342-352 ° C. (Garkushin I.K., Ignatyeva E.O., Dvoryanova E.M. Heat storage composition. RF patent №2478115. 03/27/2013 Bull. No. 9).
Известен теплоаккумулирующий состав, содержащий фториды лития, натрия, стронция и магния, для которого температура плавления соответствует 600-605°С.Known heat storage composition containing fluorides of lithium, sodium, strontium and magnesium, for which the melting point corresponds to 600-605 ° C.
1. Вердиев Н.Н., Вердиева З.Н., Мустафаев Н.А., Магомедова Х.Г. Теплоаккумулирующий состав. Патент РФ №2458096 от 10.08.2012 г. Бюл. №22.1. Verdiev N.N., Verdieva Z.N., Mustafaev N.A., Magomedova H.G. Heat storage composition. RF patent No. 2458096 from 08/10/2012, bull. Number 22.
Однако этот состав можно использовать для поддержания постоянной температуры при 600-605°С[1].However, this composition can be used to maintain a constant temperature at 600-605 ° C [1].
Также известен состав, содержащий фториды лития, натрия, калия и хлорид калия. Фазовая диаграмма системы K, Li, Na // F, Cl изучена [2-4].Also known is a composition containing lithium, sodium, potassium fluorides and potassium chloride. The phase diagram of the system K, Li, Na // F, Cl was studied [2-4].
2. Бергман А.Г., Березина С.И., Бакумская Е.А. ЖНХ, 1963. Т. 8. С. 2144.2. Bergman A.G., Berezina S.I., Bakumskaya E.A. ZHN, 1963.V. 8.P.
3. Бергман А.Г., Козаченко Е.Л., Керонян В.В. ЖНХ. Т. 13. С. 1670.3. Bergman A.G., Kozachenko E.L., Keronyan V.V. GC. T. 13.P. 1670.
4. Керонян В.В., Козаченко Е.Л., Бергман А.Г. ЖНХ. 1970. Т. 15. С. 3320. Теплофизические характеристики данного состава определены в [5].4. Keronyan V.V., Kozachenko E.L., Bergman A.G. GC. 1970. T. 15. S. 3320. The thermophysical characteristics of this composition are defined in [5].
5. Васина Н.А., Грызлова Е.С., Коробов В.А., Кондратенков В.М., Нахшин М.Ю., Труш Ф.Ф. А.с. СССР. №1102800 от 15.07.1984. Бюл. №26. По данным [1-3] состав в стабильном тетраэдре LiF - NaF - KF - KCl системы K, Li, Na // F, Cl эвтектический, эвтектика плавится при 440°С и содержит, экв.%: LiF-44; NaF-11,1; KF-42; KCl-2,9. По данным [5] этот состав поддерживает температуру при 440-448°С.5. Vasina N.A., Gryzlova E.S., Korobov V.A., Kondratenkov V.M., Nakhshin M.Yu., Trush F.F. A.S. THE USSR. No. 1102800 from 07.15.1984. Bull. No. 26. According to [1-3], the composition of the stable LiF – NaF – KF – KCl tetrahedron of the K, Li, Na // F, Cl systems is eutectic, the eutectic melts at 440 ° С and contains, eq.%: LiF-44; NaF-11.1; KF-42; KCl-2.9. According to [5], this composition maintains the temperature at 440-448 ° С.
Известен также патент US №4421661 А1 от 20.12.1983 г. (InstituteofgasTechnology), где заявлен тепловой элемент, при этом не указаны и не приведены данные о значениях энтальпий фазовых переходов при заявляемых нами пределах температур.Also known is US patent No. 4421661 A1 dated 12/20/1983 (InstituteofgasTechnology), where a thermal element is claimed, while data on the values of the enthalpies of phase transitions at the temperature limits we declare are not indicated and not given.
В а.с. №1018957 от 23.05.1983 г. (Куйбышевский политехнический институт имени В.В. Куйбышева) приведенные составы обеспечивают работу теплового аккумулятора в интервале температур 593-595°С.In A.S. No. 1018957 dated 05/23/1983 (Kuibyshev Polytechnic Institute named after VV Kuybyshev) the above compositions ensure the operation of the heat accumulator in the temperature range 593-595 ° C.
Наиболее близким по составу к рассматриваемому образцу и обладающему теплоаккумулирующими параметрами является композит, содержащий фторид лития и другие галогениды. Температура плавления указанной смеси 593°С, а удельная энтальпия плавления 515 Дж/г (Гаркушин И.К., Трунин А.С, Воронин К.Ю., Дибиров М.А., Гниломедов А.А. Теплоаккумулирующая фторидная смесь А.с. СССР. №1018957 от 11.02.1982 г.). Однако этот состав поддерживает температуру при 593-595°С.The closest composition to the sample under study and having heat storage parameters is a composite containing lithium fluoride and other halides. The melting point of this mixture is 593 ° C, and the specific enthalpy of melting is 515 J / g (Garkushin I.K., Trunin A.S., Voronin K.Yu., Dibirov M.A., Gnilomedov A.A. Heat-accumulating fluoride mixture A. S. USSR. No. 1018957 of 02/11/1982). However, this composition maintains the temperature at 593-595 ° C.
Недостатком всех вышеуказанных источников является невысокая энтальпия плавления.The disadvantage of all of the above sources is the low enthalpy of melting.
Задача изобретения - увеличение теплоаккумулирующей способности.The objective of the invention is an increase in heat storage capacity.
Достижение технического результата связано с увеличением удельной энтальпии плавления на 125-135 Дж/г.The achievement of the technical result is associated with an increase in the specific enthalpy of melting by 125-135 J / g.
Сущность изобретения в том, что в теплоаккумулирующий состав, содержащий фторид лития и сульфат-фторид натрия - Na3FSO4 при следующем соотношении компонентов, мас.%:The essence of the invention is that in the heat storage composition containing lithium fluoride and sodium sulfate fluoride - Na 3 FSO 4 in the following ratio, wt.%:
представляющий собой сплав, имеющий температуру плавления 590-602°С и удельную энтальпию плавления 640-650 Дж/г.representing an alloy having a melting point of 590-602 ° C and a specific melting enthalpy of 640-650 J / g
Примеры конкретного исполненияExamples of specific performance
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 смесей: LiF - «x.ч.»; Na3FSO4 - «х.ч.». Скорость нагревания и охлаждения образцов составляла 10 град./мин. Точность измерения температур ±0,3°С, масса навесок 0,2 г.The temperatures of phase transitions and specific enthalpies of melting were determined using a synchronous thermal analysis unit STA 449 F3 Phoenix, Netzsch, designed to operate in the temperature range from room temperature to 1500 ° C in an inert gas atmosphere. Argon was used as an inert gas. Qualifications of the initial mixtures: LiF - “x.h.”; Na 3 FSO 4 - “chemically pure”. The heating and cooling rate of the samples was 10 deg / min. The accuracy of temperature measurement is ± 0.3 ° C, the weight of the sample is 0.2 g.
Пример 1. 0,0454 г (22,7 мас.%) LiF + 0,1546 г (77,3 мас.%). Na3FSO4. Температура плавления сплава 590°С, энтальпия плавления 650 Дж/г.Example 1. 0.0454 g (22.7 wt.%) LiF + 0.1546 g (77.3 wt.%). Na 3 FSO 4 . The melting point of the alloy is 590 ° C, the melting enthalpy is 650 J / g.
Пример 2. 0,0462 г (23 мас.%) LiF + 0,1538 г (77 мас.%) Na3FSO4. Температура плавления сплава 600°С, энтальпия плавления 640 Дж/г.Example 2. 0.0462 g (23 wt.%) LiF + 0.1538 g (77 wt.%) Na 3 FSO 4 . The melting point of the alloy is 600 ° C; the enthalpy of melting is 640 J / g.
Пример 3. 0,0447 г (22,4 мас.%) LiF + 0,1553 г (77,6 мас.%) Na3FSO4. Температура плавления сплава 602°С, энтальпия плавления 646 Дж/г.Example 3. 0.0447 g (22.4 wt.%) LiF + 0.1553 g (77.6 wt.%) Na 3 FSO 4 . The melting point of the alloy is 602 ° C, and the melting enthalpy is 646 J / g.
За пределами указанных концентраций температура плавления возрастает и снижается удельная энтальпия плавления, нарушается однофазность, что приводит к неравномерному тепловыделению.Outside of the indicated concentrations, the melting temperature increases and the specific enthalpy of melting decreases, single-phase behavior is violated, which leads to uneven heat release.
Данные по сравнению теплофизических характеристик прототипа и предлагаемого состава приведены в таблице.Data comparing the thermal characteristics of the prototype and the proposed composition are shown in the table.
Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемый состав имеет существенные преимущества: обеспечивает работоспособность теплового аккумулятора в интервале температур 590-602°С, на 125-135 Дж/г выше удельная энтальпия плавления.Thus, in comparison with the prototype, the proposed composition has significant advantages: it ensures the operability of the heat accumulator in the temperature range 590-602 ° C, 125-135 J / g higher specific enthalpy of melting.
Предлагаемый состав может быть использован и в качестве теплоносителя и низкоплавкого флюса при сварке легких и цветных металлов.The proposed composition can be used as a coolant and low melting flux for welding light and non-ferrous metals.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117146A RU2655002C1 (en) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | Heat-accumulating composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117146A RU2655002C1 (en) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | Heat-accumulating composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2655002C1 true RU2655002C1 (en) | 2018-05-23 |
Family
ID=62202429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017117146A RU2655002C1 (en) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | Heat-accumulating composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2655002C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1018957A1 (en) * | 1982-02-11 | 1983-05-23 | Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Thermoaccumulating fluoride mixture |
| SU1102800A1 (en) * | 1982-07-23 | 1984-07-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Источников Тока | Heat accumulating material |
| US6787120B1 (en) * | 2001-03-20 | 2004-09-07 | Cogema Engineering Corporation | Volume reduction of aqueous waste by evaporative crystallization of burkeite and sodium salts |
| RU2272822C1 (en) * | 2004-11-26 | 2006-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образованя Самарский государственный технический университет | Heat-storage composition |
| WO2015189450A1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Thermal storage system and method for charging and discharging same |
| CN105858694A (en) * | 2016-06-02 | 2016-08-17 | 成都理工大学 | A method for preparing flaky single crystal α-alumina with Na3FSO4 as seed crystal |
-
2017
- 2017-05-16 RU RU2017117146A patent/RU2655002C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1018957A1 (en) * | 1982-02-11 | 1983-05-23 | Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Thermoaccumulating fluoride mixture |
| SU1102800A1 (en) * | 1982-07-23 | 1984-07-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Источников Тока | Heat accumulating material |
| US6787120B1 (en) * | 2001-03-20 | 2004-09-07 | Cogema Engineering Corporation | Volume reduction of aqueous waste by evaporative crystallization of burkeite and sodium salts |
| RU2272822C1 (en) * | 2004-11-26 | 2006-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образованя Самарский государственный технический университет | Heat-storage composition |
| WO2015189450A1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | Abengoa Solar New Technologies, S.A. | Thermal storage system and method for charging and discharging same |
| CN105858694A (en) * | 2016-06-02 | 2016-08-17 | 成都理工大学 | A method for preparing flaky single crystal α-alumina with Na3FSO4 as seed crystal |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fernández et al. | Development of new molten salts with LiNO3 and Ca (NO3) 2 for energy storage in CSP plants | |
| Manasijević et al. | Study of microstructure and thermal properties of the low melting Bi-In-Sn eutectic alloys | |
| Danielik et al. | Phase diagram of the system NaF-KF-AlF3 | |
| RU2655002C1 (en) | Heat-accumulating composition | |
| Redkin et al. | Isobaric heat capacity of molten halide eutectics | |
| RU2628613C1 (en) | Heat-accumulating composition | |
| RU2605989C1 (en) | Heat-accumulating composition | |
| Seltz et al. | A Thermodynamic Study of the Cadium—Antimony System | |
| RU2703220C1 (en) | Heat accumulating material | |
| RU2817998C2 (en) | Heat carrier from halides of alkali metals | |
| Latimer | The Distribution of Thermal Energy in the Tetrachlorides of Carbon, Silicon, Titanium and Tin. | |
| RU2675566C1 (en) | Heat-accumulating composition | |
| McCulley et al. | Crystallization of ionic salts for calibration of differential scanning calorimeters | |
| RU2827703C2 (en) | Heat-accumulating composition | |
| Kolyado et al. | Phase diagram of a system of adipic, glutaric, and sebacic acids | |
| Dedyukhin et al. | Lanthanum activity, activity coefficients and solubility in gallium-indium liquid alloys | |
| RU2813183C1 (en) | Low-melting heat storage salt mixture | |
| Živković et al. | Comparative thermodynamic investigation of the Bi–GaSb system | |
| Sudavtsova et al. | Thermodynamic properties of melts of the binary Ag (Au)-Sm systems | |
| RU2633360C2 (en) | Melted electrolyte for chemical current source | |
| Redkin et al. | Relation between the thermal expansion coefficient and the heat capacity in halide melts | |
| Gomidželović et al. | Comparative thermodynamic study of Ga–In–Sb system | |
| Van Lent | The position of gray tin in the tin-mercury system | |
| Aleksandrov et al. | Nonequilibrium crystallization of alloys in the naphthalene-dibenzyl system | |
| Verdiev | Phase equilibria in the system NaF-MgF2-SrF2 |