專利名稱：(LiNO的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱量傳遞技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種傳熱介質(zhì)，尤其涉及一種由多元混合熔鹽所組成的混合熔鹽。
在工業(yè)生產(chǎn)過程中，需要不斷地提供或移走過程產(chǎn)生的熱量，因此需要傳熱介質(zhì)。對于傳熱介質(zhì)而言，水或其蒸氣是十分常見的。但對于移熱過程而言，液態(tài)水的使用溫度極其有限(一般小于100℃)，而水蒸氣的熱容很小，難以滿足大量移熱的要求。在此工業(yè)背景下，熔鹽作為一種移熱介質(zhì)受到了廣泛的重視。改變?nèi)埯}的配方，并獲得合適的操作溫度是這一領(lǐng)域的重要內(nèi)容研究內(nèi)容。許多專利或文獻(xiàn)公開或報導(dǎo)了各自的熔鹽系統(tǒng)。如〖化工工藝設(shè)計手冊(第二版)〗，(上海醫(yī)工設(shè)計院，1996)等，目前，常見熔鹽系統(tǒng)的組成及其性質(zhì)見表1。
表1常見熔鹽體系的性質(zhì)
在熔鹽的研究中，從經(jīng)濟性角度考慮，涉及兩個方面因素。其一，希望使用價廉的組分。若必須使用昂貴的組分，則希望此組分的用量愈少於好。其二，抑制熔鹽在受熱過程中的揮發(fā)性，減少由此而導(dǎo)致的組分流失也是經(jīng)濟性考慮的一個重要方面。事實上，隨著時間的增長，熔鹽的流失可能達(dá)到很高的程度，例如，三元熔鹽體系(KNO3-NaNO3-NaNO2)，當(dāng)其重量含量分別為53％-7％-40％時，在500℃下加熱143小時，熔鹽的損失量可達(dá)28％。
另外，從工業(yè)應(yīng)用角度考慮，特別是針對常見的化工生產(chǎn)過程，操作溫度為400-600℃的熔鹽使用量最為廣泛。而目前常見的三元體系(KNO3，NaNO3，NaNO2)由于使用過程中的揮發(fā)、粘附器壁等因素，損失量較大，迫切需要改進(jìn)。
表1所提供的其它混合熔鹽系統(tǒng)也同樣存在著使用過程中熔鹽損失過大的缺點，致使生產(chǎn)過程成本增加。
因此，研究開發(fā)一種新的混合熔鹽系統(tǒng)，將具有十分重要的現(xiàn)實意義。
本發(fā)明的目的之一在于提供一種由(LiNO3-KNO3-NaNO3-NaNO2)組成的混合熔鹽系統(tǒng)；本發(fā)明的目的之二在于公開一種所說的混合熔鹽系統(tǒng)的制備方法。
本發(fā)明的構(gòu)思是這樣的本發(fā)明以在三元熔鹽體系(KNO3-NaNO3-NaNO2)中加入另一種無機鹽-LiNO3，組成一種新的四元由于熔鹽體系-(LiNO3-KNO3-NaNO3-NaNO2)，由于Li與K、Na為同系物，離子狀態(tài)時具有相類似的性質(zhì)，當(dāng)LiNO3與(KNO3-NaNO3-NaNO2)混合后，能形成新的離子間的作用力，因此，具有較好的耐熱性，難于揮發(fā)。
根據(jù)上述的構(gòu)思，本發(fā)明提供了如下的混合熔鹽的配方LiNO31-10％KNO340-80％NaNO35-15％NaNO210-50％以上均為重量百分比。
上述的混合熔鹽系統(tǒng)操作溫度為250℃～550℃，在此溫度條件下，操作170小時，損失僅為6％，遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)所提供的熔鹽配方；而試驗證明，當(dāng)采用以下的優(yōu)選配方時，將能獲得更好的結(jié)果LiNO31-5％KNO350-80％NaNO35-15％
NaNO210-50％以上均為重量百分比。
對于以上組分，應(yīng)該防止其受潮。對于變潮的組分，可以用常見的干燥方法分別干燥，然后再加以使用。
上述的混合熔鹽系統(tǒng)亦是這樣進(jìn)行制備的①干燥與稱量分別稱取LiNO3，KNO3，NaNO3，NaNO2四種組分，在干燥器中用熱空氣干燥，充分脫除因受潮而吸收的水份，然后按照配方，分別稱取所要求的四種物質(zhì)的重量；②混合將四種組分倒入一容器中，用機械翻滾的方法，使之達(dá)到宏觀尺度上的均勻。此時要盡量避免過程的受潮，從而避免混合物結(jié)塊；③熔融將上述混合物加熱，使其熔融。加熱時，為使混合物均勻受熱，應(yīng)以緩慢的速率升溫(約5度/分鐘)，達(dá)到熔點后，使其保持此狀態(tài)約十分鐘，然后緩慢冷卻(約5度/分鐘)至常溫；④碾磨將冷卻所得固體碾磨至粉末狀，并且用機械翻滾的方法，再次使其混合均勻，隨后密封此固體，即可獲得所說的混合熔鹽系統(tǒng)。
所說的熔鹽的各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)如下最優(yōu)操作溫度250-550℃；固體熔化溫度約230℃；受熱穩(wěn)定性揮發(fā)＜6％(操作時間170小時)，約為KNO3-NaNO3-NaNO2三元體系的10％；熱容與KNO3-NaNO3-NaNO2三元體系相當(dāng)；對設(shè)備的腐蝕與KNO3-NaNO3-NaNO2三元體系相當(dāng)；循環(huán)動力消耗與KNO3-NaNO3-NaNO2三元體系相當(dāng)；由上述公開的混合熔鹽系統(tǒng)的各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)可見，該混合熔鹽具有以下顯著的優(yōu)點(1)具有較大的熱容，能夠用作大規(guī)模的熱量傳遞的介質(zhì)；(2)經(jīng)濟性好，所有的組分價格低廉；(3)熔鹽的制備過程簡單易行；(4)熔鹽具有很好的熱穩(wěn)定性，在長時間操作下能夠有效的減少組分的揮發(fā)及對器壁的粘附。
實施例1甲烷化反應(yīng)是強放熱反應(yīng)，因為該反應(yīng)體系發(fā)生如下兩個反應(yīng)ΔH1＝-206KJ/molΔH2＝-41KJ/mol操作溫度為400-500℃。
采用所說的混合熔鹽系統(tǒng)(LiNO3-KNO3-NaNO3-NaNO2)移走反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量。
混合熔鹽的重量百分比如下LiNO31％KNO379％NaNO310％NaNO210％混合熔鹽系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)見表2。
表2四元熔鹽體系使用基本情況操作時間 平均溫度 控溫精度 損失量 二次使用100小時458℃0.1℃＜3％穩(wěn)定
權(quán)利要求
1.一種(LiNO3-KNO3-NaNO3-NaNO2)混合熔鹽，其特征在于，組分和含量為LiNO31-10％KNO340-80％NaNO35-15％NaNO210-50％以上均為重量百分比。
2.如權(quán)利要求1所述的混合熔鹽，其特征在于，組分和含量為LiNO31-5％KNO350-80％NaNO35-15％NaNO210-50％以上均為重量百分比。
3.一種混合熔鹽的制備方法，其特征在于，主要包括以下步驟①混合將各組分按比例倒入一容器中，用機械翻滾的方法，使之達(dá)到宏觀尺度上的均勻；②熔融將上述混合物加熱，使其熔融，達(dá)到熔點后，使其保持此狀態(tài)約十分鐘，然后緩慢冷卻至常溫；③碾磨將冷卻所得固體碾磨至粉末狀，并且用機械翻滾的方法，再次使其混合均勻，隨后密封此固體，即可獲得所說的混合熔鹽。
4.如權(quán)利要求3所述的混合熔鹽的制備方法，其特征在于，在步驟①混合前應(yīng)先進(jìn)行干燥。
5.如權(quán)利要求3所述的混合熔鹽的制備方法，其特征在于，步驟③熔融過程是這樣進(jìn)行的將上述化合物加熱，使其熔融，加熱時，以約5度/分鐘的速率升溫，達(dá)到熔點后，使其保持此狀態(tài)約十分鐘，然后以約5度/分鐘的速率冷卻至常溫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種(LiNO
文檔編號C09K5/00GK1263924SQ0011140
公開日2000年8月23日 申請日期2000年1月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月1日
發(fā)明者于建國, 宋興福, 潘惠琴 申請人:華東理工大學(xué)