新型低熔点混合熔盐储热材料的开发

摘要

硝酸盐作为储热介质具有使用温度高、传热性能好、比热容大等优势,开发新型多元低熔点熔盐储热材料可以解决传统二元盐存在的储能效率低和管道冻堵等问题.本文基于相图热力学计算CALPHAD方法,利用PANDAT软件开展NaNO3-NaNO2-KNO2三元体系相图热力学计算并获得该三元体系的共晶点成分配比,经测试实验结果和理论结果基本一致.在三元共晶点成分配比基础上添加LiNO3制备了NaNO3-KNO2-NaNO2-LiNO3四元熔盐,通过实验优化筛选获得四元低熔点熔盐成分配比,其组成为w(NaNO3)=21.57％,w(KNO2)=41.27％,w(NaNO2)=17.16％,w(LiNO3)=20％,经DSC和TG测试该低熔点熔盐熔点为84.2℃,上限使用温度为583.3℃,步冷曲线实验测试其固-液相变温度为78.9℃.研究结果表明该低熔点熔盐作为储热传热介质可广泛应用于光热发电、工业储热等领域.