[发明专利]一种用于传热的化学蓄热材料的配方

说明书

技术领域

本发明涉及热能利用，特别是利用可逆的化学反应实现热能的储存的材料及配方。

背景技术

蓄热器是对热能进行储存的设备，现有的蓄热器为蒸汽型和液体蓄热器；

在工业节能领域，将余热进行回收并储存，通常采用相变技术进行蓄热，在低温领域采用蓄冰技术实现蓄热；

在太阳能领域，采用熔融盐蓄热，虽然熔融盐可以实现高温的储存，但是由于其需要从固态转变为液体，因而需要热能将其加热，同时熔融盐的毒性、经济型、安全性也存在问题，因而熔融盐蓄热的使用受到限制。

在太阳能领域，也采用空气或其他气体进行蓄热，但其热熔小，无法实现大规模的热能存储。

蓄能电站采用电能进行储存，特别是风电及光伏组成的电能，由于其无法实现储存，因而不得不大量的抛弃，造成大量的浪费。如果采用热能进行储存，需要具备大功率的存储能力的储存器。

工业窑炉的排出物钢渣等，以及各种矿山开发所形成的尾矿，已经堆积如上，并且存在危险隐患，如何有效经济利用，将是一个非常的需要解决的问题。

利用可逆的化学反应进行蓄热，已经成为一种可行的技术，但是仍没有用于工业生产，主要原因在于化学物质的组分以及传热的矛盾，很多可逆反应的传热性能差，无法解决传热与化学反应之间的矛盾，使得虽然原则可以，但是无法实际的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于传热的化学蓄热材料的配方，可以实现高温、大规模、低成本、高效率的蓄热，并适合于10-1500度的温度的蓄热、传热。采用三种组分组成化学蓄热材料，其一为：至少包含一组可以进行可逆反应的化学物质，以及一组金属颗粒，由金属或金属氧化物组成，以及一组微孔颗粒，由含有微孔的材料组成，将其进行混合后成为化学蓄热材料。在化学物质中增加金属颗粒实现其有效的传热，解决传热问题，同时增加多空颗粒来实现化学物质之间的反应，实现有效的进行化学反应，使得反应为之间有效地接触反应，因而使得化学蓄热具备实际工业应用价值。

本发明可以采用尾矿及窑炉排出物实现固体颗粒的生产制造，使得资源可以被充分的利用。

 

具体发明内容如下：

一种用于传热的化学蓄热材料的配方，其特征是：至少包含一组可以进行可逆反应的化学物质，以及一组由金属或金属氧化物组成的金属颗粒，，以及一组由含有微孔的材料组成的微孔材料，，按照重量比化学物质占50%-90%，金属颗粒占5%-50%，以及一组微孔颗粒占3%-60%，将其进行混合后成为化学蓄热材料。

可逆化学反应及化学物质选自下列一种：

A、结晶水合物反应：X.nH₂O=X+nH₂O,或者X.nH₂O=X.mH₂O+(n-m)H₂O其中X.nH₂O 选自：FeSO₄·7H₂O、NiSO₄·7H₂O，ZnSO₄·7H₂O，CuSO₄·5H₂O，Ba(OH)₂·10H₂O，Na ₂SO₄·10H₂O，CaC_l2.6H₂O，HPO₄.12H₂O，Ca(NO₃).4H₂O，Na₂S₂O₃.5H₂O；

B、无机氢氧化物热分解：X（OH）_N=XO+H₂O，其中X为至少包括氢氧化钡（Ba(OH)2）、氢氧化镁（Mg(OH)2、氢氧化钴、氢氧化锂、氢氧化镁、氢氧化锶、氢氧化亚铁、氢氧化铜、氢氧化锌、氢氧化铍中的一种；

C、碳酸化合物分解：XCO₃=XO+CO_2，其中X选自：CaCO₃，MgCO_3，K₂CO₃，SrCO₃，Li₂CO_3，NaCO₃