[发明专利]硝酸盐组合物作为传热或储热介质在含有这些介质的装置的首次操作中的用途

说明书

使用含有Z1至少一种碱金属硝酸盐和任选地碱土金属硝酸盐和Z2至少一种碱金属亚硝酸盐和任选地碱土金属亚硝酸盐(其Z2的量基于在Z1加Z2的总和在1.1‑15.0mol％范围内)的硝酸盐组合物Z作为传热或储热介质在其中所含这些传热或储热介质的温度在500‑620℃范围内并且硝酸盐组合物上的氧气分压在0.1‑1.0atm范围内的装置中的用途，其特征在于对于选自上述范围的所需温度和选自上述范围的所需氧气分压，使用下式(式I)计算碱金属亚硝酸盐和任选地碱土金属亚硝酸盐的摩尔量，其中各变量具有以下含义：X_nitrite是亚硝酸盐/硝酸盐混合物中的亚硝酸盐的摩尔分数，K₆(T)是反应(式II)(式III)的温度依赖性平衡常数，pO₂是氧气分压，且T是硝酸盐组合物的温度，并且组分Z2的摩尔浓度的计算值任选地降低40％或增加20％，并且其中使在所述装置的第一次操作时硝酸盐组合物Z加热至500‑620℃的最大操作温度。

本发明涉及如权利要求中所定义的包含Z1至少一种碱金属硝酸盐和任选地碱土金属硝酸盐以及Z2至少一种碱金属亚硝酸盐和任选地碱土金属亚硝酸盐的硝酸盐组合物Z作为传热或储热介质在其中存在这些传热或储热介质的装置中的用途以及如权利要求中所定义的首次启动其中使用该传热或储热介质的装置的方法。

基于无机固体，特别是盐的传热介质或储热介质在化学技术和电站工程中都是已知的。它们通常在合适装置中在高温下，例如高于100℃，即高于大气压下的水沸点下使用。

工业制备各种化学品的化学设备中的该类装置的一个实例在这里和技术领域中称为“盐浴反应器”，其通常在约200-500℃的温度下操作。

传热介质为由热源(例如太阳能热电站中的太阳)加热的介质，并且将其中所含的热量输送特定距离。然后，它们可以将该热量传递至另一介质如水或气体，优选通过热交换器，其中该另一介质可然后驱动例如涡轮机。传热介质也可用于化学工艺工程中以将反应器(例如盐浴反应器)加热或冷却至所需温度。

然而，传热介质也可以将其中所含的热量传递至储存容器中存在的另一介质(例如盐熔体)，且因此将热量传递至储存器。然而，也可以将传热介质本身供入储存容器中并保留在其中。它们随后用作传热介质和储热介质。

热储存器包含储热介质，通常是组合物，例如本发明混合物，其可以将一定量的热量储存特定时间内。流体，优选液体储热介质的热储存器通常由固定容器形成，该固定容器优选地经隔离以防热损失。

一个仍然相对新的传热介质或储热介质的应用领域是用于产生电能的太阳能热电站(solar-thermal power station)(在这里和技术领域中也称为“太阳能热电站(solarheat power station)”)。

图1中示意性地示出了太阳能热电站的一个实例。

在图1中，附图标记具有以下含义：

1 太阳辐射

2 接收器

3 加传热介质料流

4 冷传热介质料流

5a 热储存系统的热部件

5b 热储存系统的冷部件

6 来自热储存系统的热传热介质料流

7 至热储存系统的冷传热介质料流

8 热交换器(传热介质：蒸汽)

9 蒸汽料流

10 冷凝料流

11 具有发电机和冷却系统的涡轮机

12 电能流

13 废热