Теплоаккумулирующий состав

Авторы патента:

C09K5/06 - изменение состояния происходит от жидкого к твердому или наоборот

Владельцы патента RU 2478115:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет (RU)

Изобретение относится к разработке теплоаккумулирующих составов, включающих фториды, бромиды и хроматы щелочных элементов, которые применяются в качестве теплоаккумулирующих веществ. Описан теплоаккумулирующий состав, включающий фторид, бромид и соль лития, в качестве соли лития введен его хромат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фторид лития 1.0…1.4 Бромид лития 42.7…44.7 Хромат лития 54.3…56.3

Технический результат - обеспечение работоспособности состава в тепловом аккумуляторе в интервале температур 342…352°C и повышение удельной энтальпии на 136…146 кДж/кг. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к разработке составов, включающих фториды, бромиды и хроматы щелочных элементов, которые применяются в качестве теплоаккумулирующих веществ.

Известен теплоаккумулирующий состав, содержащий бромид, хлорид и молибдат лития с температурой плавления смеси 444°C (Фролов Е.И., Губанова Т.В., Гаркушин И.К. Модель выбора состава трехкомпонентных систем из солей лития и их исследования для дальнейшего использования эвтектических составов этих систем в качестве электролитов химических источников тока и теплоаккумулирующих материалов. В кн.: Докл. Х Межд. конф. «Физико-химические процессы в неорганических материалах» КемГУ. 10-12 октяб. в 2-х томах. Кемерово: Кузбасвузиздат, 2007. т.2, с.188-192). Недостатком данного состава является обеспечение работоспособности при температуре 444°C и невозможность эксплуатации при более низких температурах.

Наиболее близким к заявленному составу по температуре и компонентам является низкоплавкий состав системы LiF-LiBr-Li₂MoO₄ (И.К.Гаркушин, Т.В.Губанова, Е.И.Фролов. Фазовые равновесия в системах с участием солей лития. Екатеринбург: УрО РАН, 2010. 121 с. ISBN 978-5-7691-2059-6). Температура плавления смеси 444°C и удельной энтальпии плавления 206 кДж/кг. Недостатком данного состава также является обеспечение работоспособности при температуре 444°C и невозможность эксплуатации при более низких температурах и низкое значение удельной энтальпии плавления.

Настоящее изобретение обеспечивает работу состава в качестве теплоаккумулирующего материала в интервале температур 342…352°C.

Новизна заявляемого состава по сравнению с известными заключается в том, что теплоаккумулирующий состав содержит фторид, бромид и другую соль лития, где в качестве соединения лития, для достижения увеличения удельной энтальпии плавления, взят хромат лития в следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фторид лития	1.0…1.4
Бромид лития	42.7…44.7
Хромат лития	54.3…56.3

Примеры конкретного исполнения.

Пример 1.

В электропечи шахтного типа переплавляют безводные соли квалификации «хч» (LiBr, Li₂CrO₄), «чда» (LiF), 0.010 г (1.0 мас.%) фторида лития + 0.447 г (44.7 мас.%) бромида лития + 0.543 г (54.3 мас.%) хромата лития. Температура плавления смеси 352°C.

Удельная энтальпия плавления рассчитывалась по формуле:

где Δ_tH_E - удельная энтальпия фазового перехода вещества, близкого по температуре фазового перехода к исследуемому составу, кДж/кг; S_E, S_эт - площади пиков дифференциальных кривых, отвечающих плавлению эвтектического состава и фазовому переходу эталонного вещества соответственно; T_E, T_эт - температуры плавления эвтектического состава и фазового перехода эталонного вещества соответственно, К. Окончательное значение энтальпии находили как среднее трех измерений. В качестве эталонного вещества взят нитрат натрия (температура плавления 306°C, удельная энтальпия плавления 150 кДж/кг).

Удельная энтальпия плавления состава 326 кДж/кг.

Пример 2.

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли квалификации «хч» (LiBr, Li₂CrO₄), «чда» (LiF), 0.010 г (1.0 мас.%) фторида лития + 0.553 г (55.3 мас.%) бромида лития + 0.437 г (43.7 мас.%) хромата лития. Температура плавления смеси 342°C. Удельная энтальпия плавления 310 кДж/кг.

Пример 3.

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли квалификации «хч» (LiBr, Li₂CrO₄), «чда» (LiF), 0.014 г (1.4 мас.%) фторида лития + 0.430 г (43.0 мас.%) бромида лития + 0.556 г (55.6 мас.%) хромата лития. Температура плавления смеси 349°C. Удельная энтальпия плавления 308 кДж/кг.

Пример 4.

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли квалификации «хч» (LiBr, Li₂CrO₄), «чда» (LiF), 0.010 г (1.0 мас.%) фторида лития + 0.427 г (42.7 мас.%) бромида лития + 0.563 г (56.3 мас.%) хромата лития. Температура плавления смеси 346°C. Удельная энтальпия плавления 313 кДж/кг.

За указанными пределами концентраций наблюдается неоднофазность составов, вследствие чего тепловыделение становится неравномерным.

В таблице приведены сравнительные характеристики физико-химических свойств предлагаемого состава и состава, выбранного в качестве прототипа.

Составы	Состав смеси, мас.%	Температура плавления, °C	Удельная энтальпия плавления, Дж/г
LiF	LiBr	Li₂CrO₄	Li₂MoO₄
Прототип	5.5	73	-	21.5	444	206
Предлагаемый
1	1	44.7	54.3	-	352	326
2	1	55.3	43.7	-	342	310
3	1.4	43	55.6	-	349	308
4	1	42.7	56.3	-	346	313

Из результатов таблицы видно, что предлагаемый состав обеспечивает работоспособность в тепловом аккумуляторе в диапазоне температур 342-352°C с удельной энтальпией плавления 308…326 Дж/г, что на 136…146 кДж/кг выше по сравнению с прототипом.

Теплоаккумулирующий состав, включающий фторид, бромид и соль лития, отличающийся тем, что в качестве соли лития введен его хромат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фторид лития	1,0…1,4
Бромид лития	42,7…44,7
Хромат лития	54,3…56,3

Похожие патенты:

Теплоаккумулирующий состав // 2462497

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к теплоаккумулирующим составам, используемым в тепловых аккумуляторах и в устройствах теплотехники. .

Теплоаккумулирующий состав // 2458096

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности, к теплоаккумулирующему составу, который может быть использован в тепловых аккумуляторах и в устройствах для поддержания постоянной температуры.

Многокомпонентные волокна // 2444583

Изобретение относится к многокомпонентным волокнам, содержащим материал фазового превращения, к текстильным материалам, тканям и к впитывающим изделиям, содержащим многокомпонентные волокна.

Теплоаккумулирующий материал теплового аккумулятора для поддержания пусковой температуры двс строительной машины // 2430262

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к составам теплоаккумулирующих материалов, используемых в тепловых аккумуляторах. .

Полимерная композиция, содержащая теплоаккумулирующий материал с изменяющимся фазовым состоянием, процесс для производства такой композиции и продукт, в который включена такая композиция // 2415899

Изобретение относится к материалам с изменяющимся фазовым состоянием (PCMs), обладающим свойством трансформироваться при поглощении тепла из твердой или полутвердой фазы в жидкую фазу и, при испускании того же количества тепла, трансформироваться из жидкой фазы обратно в твердую фазу.

Теплоаккумулирующий состав // 2405019

Изобретение относится к теплоаккумулирующему составу, содержащему фторид стронция 2,3-2,7 мас.%, хлорид стронция 65,9-66,4 мас.%, хлорид натрия 22,3-22,8 мас.%, вольфрамат стронция 8,5-9,0 мас.%.

Теплоаккумулирующий состав // 2398001

Изобретение относится к теплоаккумулирующему составу, включающему бромид лития 51,13-53,27 мас.%, сульфат лития 30,21-32,33 мас.%, хлорид лития 16,64-17,47 мас.%. .

Теплоаккумулирующий состав // 2357995

Изобретение относится к теплоаккумулирующему составу, включающему н-ундекан 90,3-91,7 мас.% и 8,3-9,7 мас.% н-пентадекан. .

Теплоаккумулирующий состав // 2326920

Изобретение относится к теплоаккумулирующему составу, включающему фторид лития 7,1...7,8 мас.%, сульфат лития 24,8...26,8 мас.% и бромид лития 66,0...68,1 мас.%. .

Фазопереходный теплоаккумулирующий материал // 2282652

Изобретение относится к фазопереходным теплоаккумулирующим материалам и может быть использовано для термостатирования объекта в условиях охлаждения или нагрева извне, в частности в медицине для хранения и транспортировки живых тканей и органов, в приборостроении при создании фазопереходных исполнительных датчиков, работающих при низких температурах.

Холодоаккумулирующий материал // 2485157

Изобретение относится к разработке холодоаккумулирующих материалов, применяемых в термостабилизирующих устройствах, например в оптоэлектронике, в термоконтейнерах для транспортировки медицинских, биологических препаратов и пищевых продуктов

Холодоаккумулирующий материал // 2488620

Изобретение относится к холодоаккумулирующему материалу, который может быть использован в термостабилизирующих устройствах в приборостроении и оптоэлектронике, в термоконтейнерах для транспортировки медицинских, биологических препаратов, пищевых продуктов

Теплоаккумулирующий состав // 2492206

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов

Теплоаккумулирующий состав // 2495900

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к разработке теплоаккумулирующих составов, применяемых в качестве энергоемких материалов в тепловых аккумуляторах. Теплоаккумулирующий состав содержит 3,0-3,4 мас.% фторида натрия и 96,6-97,0 мас.% вольфрамата натрия. По сравнению с известными аналогичными теплоаккумулирующими составами предложенный состав обеспечивает работоспособность в тепловом аккумуляторе на двух уровнях температур: при 632-645°C и 576-589°C с суммарной удельной энтальпией 200-207 Дж/г и повышенной на 50-57 кДж/кг удельной энтальпией фазовых переходов. 1 табл., 5 пр.

Холодоаккумулирующий материал // 2500709

Изобретение относится к холодоаккумулирующему материалу, который может быть использован в термостабилизирующих устройствах в приборостроении и оптоэлектронике; в термоконтейнерах для транспортировки и хранения медицинских, биологических препаратов и пищевых продуктов. Холодоаккумулирующий материал включает, мас.%: 9,0-10,5 NH4Cl; 8,5-10,5 KCl и остальное Н2О. Технический результат: обеспечение стабилизации температуры минус 18±0,5°С, высокой теплоты плавления 285±5 кДж/кг, сохранения своих свойств в герметично закрытых емкостях при неограниченном количестве циклов плавления-кристаллизации и времени. 1 табл., 3 пр.

Теплоаккумулирующий состав // 2514193

Настоящее изобретение относится к теплоаккумулирующему составу, включающему фторид лития, бромид лития, бромид калия, при этом для расширения диапазона концентраций с низкой температурой плавления в состав теплоаккумулирующего состава был добавлен молибдат лития, при следующем отношении компонентов, мас.%: Бромид лития 52,75 Бромид калия 45,03 Молибдат лития 0,87 Фторид лития остальное Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение работы при температуре 318 °С в качестве теплоаккумулирующего состава. 5пр., 1 табл.

Низкоплавкая теплоаккумулирующая солевая смесь // 2524959

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплоаккумулирующей солевой смеси. Теплоаккумулирующая смесь содержит 72,5-73,1 мол.% хлорида лития и 26,9-27,5 мол.% карбоната стронция. Смесь обладает малой коррозионной активностью, работоспособностью в интервале 410-412°С и высокой плотностью, что обеспечивает повышение удельной теплоемкости и количества аккумулируемого тепла в объеме материала. 10 ил., 7 табл., 2 пр.

Листовой конструкционный элемент из композиционного материала // 2531347

Изобретение относится к листовому конструкционному элементу из композиционного материала, используемого в жилищном и промышленном строительстве для большепролетных крыш и фасадов, в качестве сэндвичных элементов конструкции в холодильных складах, в секционных воротах, в офисных сооружениях мобильного типа или в производстве жилых вагончиков. Листовой конструкционный элемент содержит два металлических покрывающих слоя, слой жесткого пенополиуретана и слой плотного полиуретана, который содержит микрокапсулы с ядром из материала со скрытым аккумулированием тепла. Причем оболочка микрокапсул образована полимеризацией in situ из одного или нескольких мономеров (мономеров I), выбранных из группы, включающей сложные алкиловые эфиры акриловой и/или метакриловой кислот с числом атомов углерода в алкиле от 1 до 24, акриловую кислоту, метакриловую кислоту и малеиновую кислоту. Кроме того, полимеры оболочки капсул, предпочтительно, содержат встроенными в полимер, по меньшей мере, 10 мас.%, но не более 70 мас.% одного или нескольких би- или полифункциональных мономеров, которые являются нерастворимыми или плохо растворимыми в воде (мономеры II), в пересчете на общую массу мономеров. Кроме того, полимеры могут содержать, встроенные в полимер до 40 мас.% других мономеров III, отличных от мономеров I и II. Листовые конструкционные элементы по изобретению обладают улучшенной механической стабильностью, в частности улучшенным показателем длины пролета. Кроме того, сооружения, изготовленные из них, обеспечивают улучшенный климат. 6 з.п. ф-лы, 2 пр.

Тепловой аккумулятор и способ его изготовления // 2536955

Изобретение относится к тепловому аккумулятору, в частности к тепловому аккумулятору для регулирования теплового состояния устройства, установленного в космическом аппарате. Также изобретение относится к способу изготовления такого теплового аккумулятора. Аккумулятор содержит сотовый конструкционный элемент (3) с множеством ячеек. Каждая из ячеек заполнена капсулами, вмещающими теплоаккумулирующий материал, и теплопроводящим наполнителем, содержащим теплопроводящий материал и адгезивное вещество и имеющим теплопроводность в диапазоне от 5 до 20 Вт/(м·К). Аккумулятор изготовлен путем введения исходного материала (2), представляющего собой смесь капсул и теплопроводящего наполнителя, в контакт с сотовым конструкционным элементом (3) с закрытием по меньше мере одной поверхности расположения отверстий ячеек элемента (3), прессования исходного материала под давлением 4-10 МПа, заполнения каждой ячейки материалом (2) и затвердевания теплопроводящего наполнителя после заполнения ячеек. В результате может быть получен легкий и недорогой тепловой аккумулятор, обладающий благоприятной теплопроводностью. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

Материалы, включающие матрицу, и способ их изготовления // 2540581

Изобретение относится к материалу с обратными фазами, позволяющему смягчать температурные колебания, например, в строениях, облицовках, транспортных контейнерах и внутренних помещениях автомобилей. Материал с обратными фазами включает матричный материал, включающий множество уретановых, и/или мочевинных, и/или изоциануратных групп и имеющий содержание жестких блоков более чем 75% (далее называется «матрица A»); и полимерный материал, который 1) не содержит группы, способные к образованию уретановых, мочевинных или изоциануратных групп в реакции с изоцианатной группой, 2) проявляет фазовое превращение согласно измерениям методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) в температурном интервале от -10°C до +60°C с энтальпией ΔHm, составляющей, по меньшей мере, 87 кДж/кг, 3) глубоко проникает в указанную матрицу A, и 4) имеет среднюю молекулярную массу более чем 700 и включает, по меньшей мере, 50 мас.% оксиалкиленовых групп в расчете на массу данного материала, причем, по меньшей мере, 85% оксиалкиленовых групп представляют собой оксиэтиленовые группы (далее называется «полимерный материал B»); причем количественное соотношение указанной матрицы A и указанного полимерного материала B, в расчете на массы, составляет от 15:85 до 75:25; а также к способу получения указанного материала. Изобретение позволяет создать материал с хорошими фазовыми превращениями и хорошими свойствами выравнивания температуры. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.