[发明专利]无机纤维复合氯系熔盐储热材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种无机纤维复合氯系熔盐储热材料及其制备方法和应用，无机纤维复合氯系熔盐储热材料包括以下组分：无机纤维；氯系熔盐；无机纤维和氯系熔盐的质量比为2～3:100。通过采用无机纤维与氯系熔盐按一定配比复合而成的储热材料，其中无机纤维微量的添加能明显提高熔盐的导热系数，使内部热量传递更快，热量分布更均匀，而且无机纤维与氯系熔盐混合后会形成一定的包覆，有利于降低氯系熔盐的腐蚀性。该储热材料不仅具有相变潜热高，传热蓄热性能好，高温粘度低，有利于流体流动，传热效果佳的优点，与传统的硝酸盐储热材料相比，还具有更高的上限工作温度、更大的使用温度范围和成本低等优点。

技术领域

本发明属于物理传热储能技术领域，具体涉及一种无机纤维复合氯系熔盐储热材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着经济的发展，人类对能源的需求量日益增加，作为主要能源的煤、石油、天然气等常规能源的储量日益减少，加上在其利用过程中排放的污染物对生态环境造成的破坏日益加重，能源与环境问题已经成为当今世界普遍关注的两大主要问题。为了保持社会的可持续性发展，除了需要对常规能源资源进行高效、洁净的转化利用以外，还必须开发利用各种可再生能源和绿色能源。

在众多的新能源中，太阳能具有独特的储量“无限性”、分布普遍性、利用的清洁和经济性优势，正受到越来越多的关注。因此，太阳能必将在未来的能源结构的转换中将担当重任，成为理想的替代能源。

储热技术是太阳能热发电行业的关键技术，而熔融盐是储热行业的主导材料。熔融盐即是将我们时常见到的固态无机化合物或者是几种无机化合物的混合物升温，使其完全熔融成为液态的情况(如常见的食盐氯化钠在800℃熔化)，从而通过液态下的盐，进行循环作用，以达到能量传递的目的。

熔融盐一般包括氯化物系、碳酸盐系和硝酸盐系，目前国内外主要研究以碳酸盐系和硝酸盐系为主，氯化物系较少。目前针对熔盐已开展大量的研究工作，公开号为CN104559942B、CN111040739A、CN108467712A、CN106590546A、CN106867470A和CN107794005A等公开了多元低熔点混合熔盐，但这些配方中基本不含有氯化物无机盐组分，以无机纤维复合氯化物熔盐的配方研究鲜有报道。

鉴于太阳能热发电系统越来越高的温度要求及太阳能高温热化学反应工作温度一般在750℃左右，虽然硝酸熔盐的工业应用已趋成熟，但其工作温度段在180～550℃之间，国内几乎没有使用温度上限高于600℃的传热蓄热材料。因此，亟需制备出工作温度在600℃以上的传热蓄热材料，而混合氯系熔盐的工作温度范围可与其匹配。

综上所述，开发一种低熔点、使用上限温度更高和导热系数高的复合氯系熔盐，其将对中高温传热、储热系统有重要意义。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种无机纤维复合氯系熔盐储热材料，该无机纤维复合氯系熔盐储热材料具有相变潜热高，传热蓄热性能好，高温粘度低，有利于流体流动，传热效果佳的优点。

本发明还提出一种无机纤维复合氯系熔盐储热材料的制备方法，该方法具有成本低等优点。

本发明还提出一种无机纤维复合氯系熔盐储热材料的应用，熔盐循环系统的效率高，进一步提高太阳能热发电的发电效率。

根据本发明第一方面实施例的的无机纤维复合氯系熔盐储热材料，包括以下组分：无机纤维；氯系熔盐，所述无机纤维和所述氯系熔盐的质量比为2～3:100。