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：Xnitrite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。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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本专利技术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
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，例如本专利技术混合物，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-thermalpowerstation)(在这里和
中也称为“太阳能热电站(solarheatpowerstation)”)。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废热在太阳能热电站中，聚焦的太阳辐射(1)使传热介质加热，通常在接收器系统(2)中加热，该接收器系统通常由管式“接收器”的组合组成。传热介质通常首先流入(通常由泵驱动)热储存系统(5a)，经由导管(6)由其流入热交换器(8)，其中它将其热传递至水以产生蒸汽(9)，其驱动涡轮机(11)，该涡轮机最终如在常规发电站中那样驱动发电机以产生电能。在产生电能(12)时，蒸汽失去热量(13)，然后通常作为冷凝物(10)流回至热交换器(8)。冷传热介质由热交换器(8)通常经由热储存系统的冷区(5b)流回接收器系统(2)，在接收器系统(2)中，它再次通过太阳辐射加热并形成环路。储存系统可以由热罐(5a)和冷罐(5b)(例如作为两个单独容器)组成。合适储存系统的替换结构例如为具有热区(5a)和冷区(5b)(例如在一个容器中)的层状储存器。太阳能热电站的细节描述于例如BildderWissenschaft，3，2009，第82-99页以及下文中。目前特别重要的是三种类型的太阳能热电站：抛物槽式发电站(parabolictroughpowerstation)，菲涅耳发电站和塔式发电站。在抛物槽式发电站中，太阳辐射通过镜子的抛物线槽聚焦至镜子的焦线。在其中存在填充有传热介质的管(通常称为“接收器”)。如上所述，将传热介质通过太阳辐射加热并流至热交换器，其中它将其热传递至蒸汽发生器。抛物槽式管系统在当今的太阳能热电站中可以达到大于100km的长度。在菲涅耳发电站中，太阳辐射通常借助平面镜聚焦至焦线。在其中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比，镜和管不一起跟随太阳的位置，而是相对于固定管调节镜子的定位。镜子的设置跟随太阳的位置，使得固定的管状导管总是位于镜子的焦线处。在菲涅耳发电站中，熔盐也可用作传热介质。盐菲涅尔发电站目前仍基本在开发中。在盐菲涅耳发电站中，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(下文也称为“塔式发电站”)中，塔由镜子(在
中也被称为“定日镜”)环绕，其以聚焦方式使太阳辐射辐射至塔上部的中心接收器。在通常由管束组成的接收器中，使传热介质加热，并且这以类似于抛物槽式发电站或菲涅耳发电站的方式通过热交换器产生蒸汽而产生电能。长期以来已知基于无机盐的传热介质或储热介质。它们通常在水为气态的温度下使用，即通常在100℃或更高温度下使用。已知可在相对高的温度下使用的传热介质或储热介质是包含碱金属硝酸盐和/或碱土金属硝酸盐(任选地还以与碱金属亚硝酸盐和/或碱土金属亚硝酸盐混合物形式)的组合物。具有硝酸钾：硝酸钠为40重量％：60重量％的组成的CoastalChemicalCompanyLLC的产品例如广泛用于首次启动以及持续操作最大操作温度超过500℃的太阳能热电站的。同样可使用具有不同钠/钾摩尔比的硝酸盐混合物，并且就物理性质而言，例如就其熔化范围而言基本上仅略微不同。使用硝酸盐混合物建立和运行太阳能热塔式发电站的标准出版物是Zavoico，A.B.(2001)，SolarPowerTower：DesignBasisDocument；SAND2001-2100，桑迪亚国家实验室，旧金山。Zavoiko提供纯硝酸钾-钠盐混合物作为这些太阳能热电站的参考传热或储热介质。然而，该类硝酸盐混合物仍然能够改善，因为加热这些硝酸盐混合物会导致形成大量分解气体，特别是在塔式发电站的接收管中，其由于在盐熔体中形成气腔且因此减少了移除热量而导致过热的风险。通常必须非常缓慢和小心地加热在该类太阳能热电站中使用的大量硝酸盐混合物，这延迟了启动过程并且是不经济的。此外，必须考虑到上述纯硝酸盐混合物部分分解且消除氧气和氮氧化物(甚至在适度加热速率下)。大量氧气的释放还导致氮氧化物额外由盐熔体混合物上的气相排至环境中。该过程(也称为“汽提效应”)导致硝酸盐分解增加，形成氮氧化物气体。其缺点在于首先提高了氮氧化物气体至环境的排放，其次加速硝酸盐熔体混合物的腐蚀性增加。由D.A.Nissen和D.E.Meeker，Inorg.Chem.1983，22，716-721已知硝酸钠和硝酸钾的混合物在高温下释放出氧气。本专利技术的目的是开发传热介质或储热介质，其在包含这些介质的装置的首次启动期间在加热时不具有已知硝酸盐组合物的缺点。出于合理性原因，说明书和权利要求书中所定义的在其中包含传热或储热介质的装置，特别是其优选和特别优选的实施方案，例如用于产生热量和/或电能的发电站，化学工艺工程或金属硬化设备的装置在下文中也称为“本专利技术传热装置”。因此，我们发现了权利要求中所定义的用途以及其中所定义的方法。出于合理性原因，在说明书和权利要求书中所定义的硝酸盐组合物，特别是其优选和特别优选的实施方案在下文中也称为“本专利技术硝酸盐组合物”。除非另有明确说明，对本专利技术而言，碱金属是锂、钠、钾、铷、铯，优选锂、钠、钾，特别优选钠、钾。除非另有明确说明，对本专利技术而言，碱土金属是铍、镁、钙、锶、钡，优选钙、锶、钡，特别本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.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的量基于Z1加Z2之和在1.1‑15.0mol％范围内的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所含这些传热或储热介质的温度在500‑620℃范围内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，其中对于选自上述范围的所需温度且对于选自上述范围的所需氧气分压，碱金属亚硝酸盐和任选地碱土金属亚硝酸盐的摩尔量借助下式计算
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.28 EP 16167379.31.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的量基于Z1加Z2之和在1.1-15.0mol％范围内的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所含这些传热或储热介质的温度在500-620℃范围内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，其中对于选自上述范围的所需温度且对于选自上述范围的所需氧气分压，碱金属亚硝酸盐和任选地碱土金属亚硝酸盐的摩尔量借助下式计算其中各变量具有以下含义：Xnitrite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％或提高20％并且在所述装置的首次启动时使硝酸盐组合物Z加热至500-620℃范围内的最大操作温度。2.根据权利要求1的用途，其中所述传热和/或储热介质用于产生热量和/或电能的发电站中或用于化学工艺工程中。3.根据权利要求1或2的用途，其中产生热量和/或电能的发电站是太阳能热电站。4.根据权利要求3的用途，其中所述太阳能热电站为塔式发电站类型的。5.根据权利要求3或4的用途，其中所述太阳能热电站包含至少两个热储...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·沃特曼，S·魏戈尼，K·费得塞勒，M·欣里希斯，S·莫勒，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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