[发明专利]一种熔盐中不溶性杂质的净化方法

说明书

本发明涉及一种熔盐中不溶性杂质的净化装置，包括：内部填充有吸附剂的分离柱，吸附剂的颗粒具有用于将熔盐中的不溶性杂质吸附下来的孔结构，吸附剂的颗粒之间具有供熔盐通过的空隙；位于分离柱的下方以收集从分离柱中流出的熔盐的收集装置；用于对分离柱进行加热的加热装置。本发明还提供一种熔盐中不溶性杂质的净化方法，包括：根据待净化熔盐选择吸附剂，然后将吸附剂填充入分离柱中；将待净化熔盐放置于吸附剂的上方，然后将分离柱加热至高于待净化熔盐的熔点100‑200℃左右，直至熔盐完全流入收集装置后停止加热。通过上述净化装置和净化方法，本发明可以净化熔盐中的不溶性杂质，不受到网眼大小限制，而且操作简单且价格低廉。

技术领域

本发明涉及熔盐净化，更具体地涉及一种熔盐中不溶性杂质的净化方法。

背景技术

熔盐由于具有优良的传蓄热性能，在太阳能和核能领域得到了广泛的应用。无论在实验室研究还是在工业应用中，在熔盐制取和使用过程中会不可避免的引入不溶性杂质(如使用石墨作容器会引入碳悬浮物等)，这些不溶性杂质在熔盐的工业使用过程中可能会由于温度、环境等的变化而沉积，对熔盐的使用带来不安全因素。

目前，常见的熔盐中不溶性杂质的净化方法一般是过滤。简单的可以描述为，将高温液态熔盐倾倒至惰性金属网(如镍网、铜网)上，将杂质过滤掉；或直接将固体熔盐放置在惰性金属网上，然后将惰性金属网和固体熔盐一同加热，在加热过程中完成过滤。显然，这种通过过滤来净化熔盐中不溶性杂质的方法只适用于不与金属网反应且粘度较小的熔盐。而且，由于金属网的目数有限制(目前市面常见的的金属镍网最大可以做到400目，磷铜网500目，铂网60目)，熔盐中的小尺度不溶性杂质并不能完全过滤掉。而当金属网目数过大时，由于熔盐表面张力较大，会导致熔盐也无法从滤网渗透下去。而且，高温熔盐具有一定的化学反应活泼性，这导致其与金属网接触时可能会与金属网发生反应，这就会在熔盐中引入金属离子。而铂网、金网等虽对熔盐惰性较好，但价格昂贵，且市面可见的铂网目数仅为60目，过滤效果不好。另外，使用金属网过滤时通常要求惰性环境，这是因为在空气中的含有氧气，可以直接和金属在高温下反应，因此为了创造惰性环境就需要复杂的操作步骤。

现有的熔盐中不溶性杂质的净化方法还包括有鼓泡法，具体是先将熔盐融化，在熔盐保持熔融状态下在熔盐的底部通入惰性气体，这些气体形成的气泡会上浮到熔盐的表面，最终逸散到外部环境中，在气泡排出的过程中，由于受到的液压不断变小，气泡会不断变大，而熔盐中的不溶性杂质也会被气泡富集在表面，在鼓泡完毕后，可以使用金属网过滤直接去除熔盐表面部分以达到净化杂质的目的。显然，通过鼓泡法最终也需要金属网过滤，因此其存在上面提到的使用金属网所带来的问题。而且，通过鼓泡法去除不溶性杂质时，由于气体中也存在少量杂质(如水)(这是由于惰性气体一般从空气中分离得来，技术限制其纯度不可能达到100％，且纯度越高，价格越昂贵)，这些杂质随着气体通入熔盐中时也会引入熔盐中。另外，使用鼓泡法操作时间要求长，同时鼓泡后去除浮在表面的杂质时又多一步操作，也就是操作复杂。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的引入杂质和操作复杂的问题，本发明旨在提供一种熔盐中不溶性杂质的净化方法。

本发明提供一种熔盐中不溶性杂质的净化装置，包括：内部填充有吸附剂的分离柱，该吸附剂的颗粒具有用于将熔盐中的不溶性杂质吸附下来的孔结构，该吸附剂的颗粒之间具有供熔盐通过的空隙；位于分离柱的下方以收集从分离柱中流出的熔盐的收集装置；以及用于对分离柱进行加热的加热装置。

该分离柱包括连通的较大直径段和较小直径段，该较大直径段的上方敞开以形成为熔盐入口，较小直径段伸入收集装置中并形成为熔盐出口。

该较大直径段的内部松散地填充有多层吸附剂，该较小直径段的直径小于吸附剂的颗粒的直径。

该较小直径段的内部设置有防止吸附剂进入该较小直径段中的阻滞插片。

分离柱中的吸附剂的孔隙率介于0.3-0.6之间。