[发明专利]借助硝酸改进硝酸盐组合物用作传热介质或储热介质的方法

说明书

本发明涉及如权利要求书中所定义的保持或拓宽传热介质和/或储热介质的长期操作温度范围的方法，如权利要求书中所定义的相应工艺体系，如权利要求书中所定义的添加剂在保持或拓宽传热介质和/或储热介质的长期操作温度范围中的用途，以及如权利要求书中所定义的在太阳能热电站中产生电能的方法。

基于无机固体，特别是盐的传热介质或储热介质是化学技术和发电站技术中已知的。它们通常在高温如100℃以上，因此，在常压下水的沸点以上使用。

例如，盐浴反应器在用于各种化学品的工业生产的化学装置中在约200-500℃的温度下使用。

传热介质为通过能源，例如太阳能热电站中的日光加热，并经特定距离传递其中包含的热的介质。它们然后将该热传递给另一介质，例如水或气体，优选借助换热器传递，其中该其它介质然后能够例如驱动涡轮机。传热介质也可在化学工艺技术中用于将反应器(例如盐浴反应器)加热或冷却至所需温度。

然而，传热介质还可将其中包含的热传递给存在于储蓄器中的另一介质(例如盐熔体)，因此传递热用于储存。然而，也可将传热介质本身引入储蓄器并保留在那里。它们本身则是传热介质和储热介质。

储热器包含储热介质，通常为可储存热特定时间的材料组合物，例如本发明混合物。用于流体，优选液体储热介质的储热器通常由优选绝缘以防热损失的固体容器形成。

传热介质或储热介质的又一较近的领域是用于产生电能的太阳能热电站。

太阳能热电站的一个实例示意性地显示于图1中。

在图1中，数字具有以下含义：

1输入的太阳辐射

2接收器

3热传热介质料流

4冷传热介质料流

5a储热体系的热部件

5b储热体系的冷部件

6来自储热体系的热传热介质料流

7进入储热体系中的冷传热介质料流

8换热器(传热介质/料流)

9蒸汽料流

10冷凝物料流

11具有发电机和冷却体系的涡轮机

12电能流

13废热

在太阳能热电站中，聚焦太阳辐射(1)通常在接收器体系(2)中将传热介质加热，所述接收器体系通常包含管式“接收器”的组合。一般而言，传热介质通常由泵驱动而首先流入储热体系(5a)中，经由管线(6)从那里流入换热器(8)中，在那里它释放其热到水中，因此产生蒸汽(9)，所述蒸汽驱动涡轮机(11)，所述涡轮机最后如在常规发电站中驱动发电机产生电能。在电能的产生(12)中蒸汽损失热(13)，然后通常作为冷凝物(10)流回换热器(8)中。冷传热介质通常经由储热体系的冷区(5b)从换热器(8)流回接收器体系(2)中，在那里它通过太阳辐射预热并形成回路。

储存体系可包含热箱(5a)和冷箱(5b)，例如作为两个分开的容器。

合适储存体系的一个可选结构为例如具有热区(5a)和冷区(5b)的储存层，其例如在一个容器中。

关于太阳能热电站的其它细节描述于例如BildderWissenschaft，3，2009，第82-99页及下文中。

三类太阳能热电站是目前特别重要的：抛物槽式发电站、菲涅耳发电站和塔式发电站。

在抛物槽式发电站中，太阳辐射借助抛物镜槽聚焦在镜子的焦线上。在那里存在充满传热介质的管(通常称为“接收器”)。传热介质被太阳辐射加热并流入换热器中，在那里如上所述它传递其热用于产生蒸汽。在目前的太阳能热电站中，抛物槽-管体系可达到超过100km的长度。

在菲涅耳发电站中，太阳辐射通过一般平面镜聚焦在焦线上。在焦线上存在传热介质流过的管(通常称为“接收器”)。与抛物槽式发电站相反，镜和管不会一起移动以跟随太阳的位置，而是提供相对于固定管的镜子设置。镜子设置跟随太阳的位置使得固定管总是位于镜子的焦线上。在菲涅耳发电站中，熔盐也可用作传热介质。盐菲涅耳发电站目前很大程度上仍在开发中。盐菲涅耳发电站中的蒸汽产生或电能产生以类似于抛物槽式发电站的方式进行。

在太阳能热塔式发电站(下文中也称为塔式发电站)的情况下，塔被镜子，在技术领域中也称为“定日镜”环绕，所述镜子以聚焦方式将太阳辐射辐射在塔上部的中心接收器上。在通常由管束构成的接收器中，传热介质借助换热器加热，且这以类似于抛物槽式发电站或菲涅耳发电站的方式产生用于产生电能的蒸汽。

基于无机盐的传热介质或储热介质长期以来是已知的。它们通常在水为气体时的高温下，即通常在100℃和更大下使用。