RU2675566C1 - Heat-accumulating composition - Google Patents
Heat-accumulating composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2675566C1 RU2675566C1 RU2017146965A RU2017146965A RU2675566C1 RU 2675566 C1 RU2675566 C1 RU 2675566C1 RU 2017146965 A RU2017146965 A RU 2017146965A RU 2017146965 A RU2017146965 A RU 2017146965A RU 2675566 C1 RU2675566 C1 RU 2675566C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- composition
- melting
- heat storage
- accumulating
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 22
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 21
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims abstract description 10
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 3-aminoazetidine-1-carboxylate;hydrochloride Chemical compound Cl.CC(C)(C)OC(=O)N1CC(N)C1 RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 17
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Inorganic materials [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000233805 Phoenix Species 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 229910001631 strontium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L strontium dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sr+2] AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L strontium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Sr+2] FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001637 strontium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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
- C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
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)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов на базе фторидов, карбонатов и сульфатов лития, которые могут быть использованы для поддержания заданного интервала температур, представляющих интерес для теплотехники.The present invention relates to a power system, in particular, to the development of heat storage compositions based on lithium fluorides, carbonates and sulfates, which can be used to maintain a predetermined temperature range of interest to heat engineering.
Известен теплоаккумулирующий состав содержащий: хлорид калия, фторид натрия, фторид калия, фторид лития, температура плавления соответствует 440-448°С (А.с. №1102800 Васина Н.А., Грызлова Е.С., Коробов Е.А., Кондратенков В.И. Теплоаккумулирующий состав 15.07.84 Бюл. №26);Known heat storage composition containing: potassium chloride, sodium fluoride, potassium fluoride, lithium fluoride, the melting point corresponds to 440-448 ° C (A.S. No. 1102800 Vasina N.A., Gryzlova E.S., Korobov E.A., Kondratenkov V.I. Heat storage composition 07/15/84 Bul. No. 26);
Однако предлагаемая композиция способна аккумулировать тепловую энергию в интервале температур от 440 до 448°С.However, the proposed composition is able to accumulate thermal energy in the temperature range from 440 to 448 ° C.
Известен так же тепловой элемент способный аккумулировать тепловую энергию. (Патент US №4421661 А1 от 20.12.1983 г. Institute of gas Technology).Also known is a thermal element capable of storing thermal energy. (US patent No. 4421661 A1 dated 12/20/1983 Institute of gas Technology).
Однако в данном патенте не приводятся данные о величинах энтальпий фазовых переходов при соответствующих температурах.However, this patent does not provide data on the magnitudes of the enthalpies of phase transitions at the corresponding temperatures.
Известен теплоаккумулирующий состав содержащий фторид стронция, хлорид стронция и хлорид натрия, температура кристаллизации расплава 499-502°С, удельная энтальпия плавления 315-318 Дж/г. (Патент РФ №2405019. Васильченко Л.М., Сотова Н.В. Теплоаккумулирующий состав Опубл.: 27.11.2010. Бюл. №33).Known heat storage composition containing strontium fluoride, strontium chloride and sodium chloride, melt crystallization temperature 499-502 ° C, specific enthalpy of melting 315-318 J / g (RF patent No. 2405019. Vasilchenko L.M., Sotova N.V. Heat storage composition Published: 11/27/2010. Bull. No. 33).
Однако предлагаемый состав способен аккумулировать тепловую энергию при 499-502°С.However, the proposed composition is able to accumulate thermal energy at 499-502 ° C.
Наиболее близким по составу к рассматриваемому образцу, и обладающему теплоаккумулирующими параметрами является композит, содержащий фторид, сульфат и бромид лития. Температура плавления указанной смеси 421-426°С, удельная энтальпия плавления 232-249 Дж/г.The closest composition to the sample under study, and having heat-accumulating parameters is a composite containing lithium fluoride, sulfate and bromide. The melting point of this mixture is 421-426 ° C, the specific enthalpy of melting is 232-249 J / g.
Недостатком приведенных источников является невысокая удельная энтальпия плавления (Патент РФ №2326920. Флоров Е.И., Губанова Т.В., Гаркушин И.К., Егорцев Г.Е., Кондратюк И.М. Бюл. №17 от 20.06.2008). Этот состав поддерживает температуру при 421-426°С.The disadvantage of these sources is the low specific enthalpy of melting (RF Patent No. 2236920. Florov EI, Gubanova TV, Garkushin IK, Egortsev G.E., Kondratyuk I.M. Bull. No. 17 dated 20.06. 2008). This composition maintains the temperature at 421-426 ° C.
Недостатком данного состава является низкая удельная энтальпия плавления.The disadvantage of this composition is the low specific 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 60-65 Дж/г.The achievement of the technical result is associated with an increase in the specific enthalpy of melting by 60-65 J / g.
Сущность изобретения в том, что в теплоаккумулирующий состав, включающий фторид, сульфат и бромид лития, качестве бромида лития взят карбонат лития, при следующем соотношении компонентов (мас. %):The essence of the invention is that in the heat storage composition, including fluoride, sulfate and lithium bromide, lithium carbonate is taken as lithium bromide, in the following ratio of components (wt.%):
Технический результат достигается тем, что при введении именно в таком соотношении компонентов в двойную смесь карбоната лития повышается энтальпия плавления до 305-315 Дж/г.The technical result is achieved by the fact that when it is introduced in this ratio of components into the double mixture of lithium carbonate, the melting enthalpy increases to 305-315 J / g.
Примеры конкретного исполнения.Examples of specific performance.
Температуры фазовых переходов и удельная энтальпия 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 использовался аргон. Квалификация исходных реактивов: LiF - «ос.ч.»; Li2SO4 и Li2CO3 - «ч.д.а.».The temperatures of phase transitions and specific enthalpy of melting were determined on 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 atmosphere of inert gases. Argon was used as an inert gas. Qualification of the starting reagents: LiF - “special parts”; Li 2 SO 4 and Li 2 CO 3 - “analytical grade”.
В электропечи установки синхронного термического анализа STA 449 F3 Phoenix, плавились безводные соли.In the electric furnace of the synchronous thermal analysis unit STA 449 F3 Phoenix, anhydrous salts melted.
Пример 1. 0.0118 г (11,8 мас. %) LiF + 0.0638 г (63,8 мас. %) Li2SO4 + 0.0244 г (24,4 мас. %) Li2CO3. Температура плавления сплава 476°С, энтальпия плавления ΔmH = 315 Дж/г.Example 1. 0.0118 g (11.8 wt.%) LiF + 0.0638 g (63.8 wt.%) Li 2 SO 4 + 0.0244 g (24.4 wt.%) Li 2 CO 3 . The melting point of the alloy is 476 ° C, the melting enthalpy Δ m H = 315 J / g.
Пример 2. 0.0120 г (12.0 мас. %) LiF + 0.0633 г (63.3 мас. %) Li2SO4 + 0.0247 г (24,7 мас. %) Li2CO3. Температура плавления сплава 478°С, энтальпия плавления ΔmH = 305 Дж/г.Example 2. 0.0120 g (12.0 wt.%) LiF + 0.0633 g (63.3 wt.%) Li 2 SO 4 + 0.0247 g (24.7 wt.%) Li 2 CO 3 . The melting point of the alloy is 478 ° C, the melting enthalpy Δ m H = 305 J / g
Пример 3. 0.0114 г (11.4 мас. %) LiF + 0.0636 г (63.6 мас. %) Li2SO4 + 0.0250 г (25,0 мас. %) Li2CO3. Температура плавления сплава 480°С, энтальпия плавления ΔmH = 310 Дж/г.Example 3. 0.0114 g (11.4 wt.%) LiF + 0.0636 g (63.6 wt.%) Li 2 SO 4 + 0.0250 g (25.0 wt.%) Li 2 CO 3 . The melting point of the alloy is 480 ° C, the melting enthalpy Δ m H = 310 J / g.
За пределами указанных концентраций температура плавления повышается и нарушается однофазность, снижается энтальпия фазового перехода, что приводит к неравномерному тепловыделениюBeyond the limits of the indicated concentrations, the melting temperature rises and the single-phase behavior is violated, the enthalpy of the phase transition decreases, which leads to uneven heat release
В таблице приведены сравнительные характеристики физико-химических свойств прототипа и предлагаемого нами состава.The table shows the comparative characteristics of the physico-chemical properties of the prototype and our composition.
Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемый состав имеет существенные преимущества: обеспечивает работоспособность теплового аккумулятора в интервале температур 476-480; на 66-83 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 476-480; 66-83 J / g higher specific enthalpy of melting.
Предлагаемый состав может быть использован в качестве теплоносителя, теплонакопителя и флюса при сварке цветных металлов.The proposed composition can be used as a coolant, heat accumulator and flux for welding non-ferrous metals.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146965A RU2675566C1 (en) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Heat-accumulating composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146965A RU2675566C1 (en) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Heat-accumulating composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2675566C1 true RU2675566C1 (en) | 2018-12-19 |
Family
ID=64753424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017146965A RU2675566C1 (en) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Heat-accumulating composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2675566C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU986916A1 (en) * | 1981-07-22 | 1983-01-07 | Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Heat accumulating fluid |
| RU2272822C1 (en) * | 2004-11-26 | 2006-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образованя Самарский государственный технический университет | Heat-storage composition |
| RU2326920C2 (en) * | 2006-07-19 | 2008-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Heat-retaining 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 |
-
2017
- 2017-12-28 RU RU2017146965A patent/RU2675566C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU986916A1 (en) * | 1981-07-22 | 1983-01-07 | Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева | Heat accumulating fluid |
| RU2272822C1 (en) * | 2004-11-26 | 2006-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образованя Самарский государственный технический университет | Heat-storage composition |
| RU2326920C2 (en) * | 2006-07-19 | 2008-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Heat-retaining 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2675566C1 (en) | Heat-accumulating composition | |
| WO2012130285A1 (en) | Thermal energy storage medium with carbonate salts and use of the thermal energy storage medium | |
| RU2016106136A (en) | MATERIAL WITH VARIABLE PHASE STATE BASED ON STRONTIUM BROMIDE | |
| BR112016000230A2 (en) | electrolyte to obtain fusions using an alulminium electrolyser | |
| RU2703220C1 (en) | Heat accumulating material | |
| RU2628613C1 (en) | Heat-accumulating composition | |
| EP0139829B1 (en) | Reversible phase change composition for storing energy | |
| RU2605989C1 (en) | Heat-accumulating composition | |
| RU2817998C2 (en) | Heat carrier from halides of alkali metals | |
| RU2819041C1 (en) | Heat-accumulating mixture of lithium, sodium and calcium halides | |
| RU2655002C1 (en) | Heat-accumulating composition | |
| RU2458096C1 (en) | Heat-accumulating composition | |
| US20240141221A1 (en) | Sub-zero phase change materials with multiple crystallisation events | |
| Chen et al. | Research progress of voltage delay in magnesium battery | |
| Zhang et al. | The melting behaviour of aluminium smelter crust | |
| US20190040293A1 (en) | Latent heat storage medium | |
| RU2478115C1 (en) | Heat-retaining composition | |
| RU2566362C2 (en) | Melted electrolyte for chemical current source | |
| RU2813183C1 (en) | Low-melting heat storage salt mixture | |
| RU2492206C1 (en) | Heat-accumulating composition | |
| RU2703217C1 (en) | Heat accumulating compound | |
| Verdiev | Phase equilibria in the system NaF-MgF2-SrF2 | |
| RU2799874C1 (en) | Low-melting heat storage salt mixture | |
| US20250388797A1 (en) | High thermal storage density and preparation method thereof | |
| Senanu et al. | Dissolution and Online Monitoring of Nd and Pr Oxides in NdF3–PrF3–LiF Electrolytes. Metals 2021, 11, 326 |