本發(fā)明涉及一種鹽的制備方法,更加具體地說,涉及一種低能儲能熔鹽的制備方法。
背景技術(shù):
目前,在制備高純度導(dǎo)熱儲能熔鹽領(lǐng)域中,熔鹽的制備一般采用電解的方法,這種制備方法具有諸多缺點(diǎn):(1)成本高,投資大,收益低;(2)熔鹽的各種腐蝕介質(zhì)指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo),如氯離子1000ppm、硫酸鹽1000ppm、水不溶物2000ppm、鈣含量100ppm、鎂含量200ppm、鐵含量100ppm,這些嚴(yán)重超標(biāo)的腐蝕介質(zhì)造成設(shè)備短期內(nèi)被腐蝕,縮短了設(shè)備的使用壽命以及熔鹽本身的使用壽命;(3)在熔鹽使用過程中對各種金屬材料熔鹽設(shè)備具有較強(qiáng)的腐蝕性,大大縮短了金屬材料熔鹽設(shè)備的使用周期;(4)由于熔鹽的雜質(zhì)高,純度低,造成設(shè)備腐蝕或結(jié)垢,使熔鹽的導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)熱效率降低,熔點(diǎn)升高。因此熔鹽的使用壽命一般在3年左右;(5)因?yàn)槿埯}經(jīng)常更換,使用周期短,所以使成本提高,并對環(huán)境污染嚴(yán)重。在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)開始對鹽進(jìn)行提純,但是普通提純方式往往無法實(shí)現(xiàn)較高的提純效率,需要針對鹽的使用狀態(tài)和效果進(jìn)行綜合考量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種低能儲能熔鹽的制備方法,旨在能夠?qū)崿F(xiàn)各個組分的提純和混合均勻,同時實(shí)現(xiàn)使用效果和性能。
本發(fā)明的技術(shù)目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種低能儲能熔鹽的制備方法,按照下述步驟進(jìn)行:
步驟1,選擇達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的鹽并進(jìn)行提純,在提純過程中,將鹽進(jìn)行溶解形成鹽溶液后先后通過吸附樹脂進(jìn)行吸附和壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾,再將壓濾后的鹽溶液進(jìn)行冷卻后重結(jié)晶,最后用純凈水對重結(jié)晶后的鹽進(jìn)行洗滌;
步驟2,將經(jīng)過步驟1提純的鹽進(jìn)行不同比例的混合,采用差示掃描量熱儀測定不同配比鹽的熔點(diǎn)并同時記載儲熱能量,以確定不同比例的混合鹽的性質(zhì),在根據(jù)使用要 求100~500℃,確定鹽的配比。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中,鹽選自NaNO3、KNO3、NaNO2,采取9%wt NaNO3、51%wtKNO3、40%wt NaNO2的比例配比時,混合熔鹽熔點(diǎn)較低100~500℃,儲熱成本最低。
與其它熔鹽相比,該種熔鹽凝固點(diǎn)低,上限使用溫度高,這樣應(yīng)用于太陽能光熱發(fā)電行業(yè)時,可以保持蒸汽汽輪機(jī)在最高效率下運(yùn)作,又可減少為防止熔鹽出現(xiàn)凝固點(diǎn)狀態(tài)所付出的維護(hù)和管理費(fèi)用,大大節(jié)省了太陽能光熱發(fā)電站的投資和運(yùn)行費(fèi)用,降低光熱發(fā)電成本,具有非常好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
用于光熱發(fā)電行業(yè)低溫儲能的熔鹽選擇了應(yīng)用在傳熱、儲熱系統(tǒng)中具有使用范圍廣、性質(zhì)穩(wěn)定的硝酸鈉、硝酸鉀和亞硝酸鈉的混合鹽。
選取達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的鹽分別溶解后形成單品鹽溶液,通過吸附樹脂進(jìn)行吸附,再通過壓濾機(jī)壓濾,再將單品鹽溶液進(jìn)行冷卻后重結(jié)晶,用純凈水對重結(jié)晶后的單品鹽進(jìn)行洗滌,再將洗滌后的單品鹽放入電加熱反應(yīng)釜內(nèi),加入純凈水后加熱,將電加熱反應(yīng)釜內(nèi)的單品鹽溶液置于冷卻器中冷卻結(jié)晶,將結(jié)晶后的單品鹽通過離心機(jī)脫水,再用純凈水對脫水后的單品鹽進(jìn)行洗滌,洗滌后單品鹽再次通過離心機(jī)脫水,然后干燥,得到高純度的單品鹽。
配置18種不同比例的混合硝酸熔鹽,采用差示掃描量熱儀(DSC)測定了不同配比熔鹽的熔點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,對幾種熔點(diǎn)較低配比熔鹽的比熱進(jìn)行測定,并進(jìn)行儲熱成本分析,最終確定,當(dāng)三種熔鹽采取9%wt NaNO3、51%wt KNO3、40%wt NaNO2的比例配比時,混合熔鹽熔點(diǎn)較低,儲熱成本最低。與其它熔鹽相比,該種熔鹽凝固點(diǎn)低,上限使用溫度高,這樣應(yīng)用于太陽能光熱發(fā)電行業(yè)時,可以保持蒸汽汽輪機(jī)在最高效率下運(yùn)作,又可減少為防止熔鹽出現(xiàn)凝固點(diǎn)狀態(tài)所付出的維護(hù)和管理費(fèi)用,大大節(jié)省了太陽能光熱發(fā)電站的投資和運(yùn)行費(fèi)用,降低光熱發(fā)電成本,具有非常好的應(yīng)用前景。
以上對本發(fā)明做了示例性的描述,應(yīng)該說明的是,在不脫離本發(fā)明的核心的情況下,任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動的等同替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。