一种混合蓄冷介质及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种混合蓄冷介质及其应用，所述蓄冷介质为卤代烃和短链烷烃的混合物或卤代烃和短链烯烃的混合物。本发明专利技术提供的混合蓄冷介质，为卤代烃和短链烷烃的混合物或卤代烃和短链烯烃的混合物，该特殊组合混合物粘度大幅度降低且低于混合物中任意单一组分的粘度。

【技术实现步骤摘要】
一种混合蓄冷介质及其应用
本专利技术涉及液化空气储能系统中的蓄冷介质
，具体涉及一种混合蓄冷介质及其应用。
技术介绍
目前，我国风电、光电一直保持快速发展势头，然而，风能、太阳能等可再生能源的利用率取决于天气情况，固有的间歇性和不稳定性，导致大量弃风弃光现象的出现。储能技术是解决可再生能源间歇性和不稳定性问题的重要手段。液化空气储能技术是一种新型的压缩空气储能技术，具有储能密度高、成本下降空间大等优势，具有较好的应用前景。基于深冷液化空气的冷热电联供技术，通过能量梯级利用，同时向用户提供电力、制冷、供热和生活热水等，大大提高整个系统的一次能源利用效率，还可以提供并网电力作能源互补，整个系统的经济收益及效率均相应增加，具有符合当前能源、环境协调发展的总趋势，受到了越来越多的关注。蓄冷环节是深冷液化空气冷热电联供系统的重要部分，直接关系到储能效率和储能密度。传统的液化空气储能的液态循环工质主要是用短链烷烃、烯烃、卤代烃，以及Ar等稀有气体。短链烷烃类物质具有凝固点低、流动性好的特点，但是其具有可燃性，大规模应用时具有燃爆风险。Ar等稀有气体具有低凝固点，且不可燃，但是其工作压力过高，使用时存在安全隐患。卤代烃不可燃，但其凝固点过高，流动性一般，限制了其在液化空气储能中的应用。有研究人员通过利用混合共晶降低卤代烃类物质凝固点从而使其作为液化空气储能的蓄冷介质，但该方法且无法有效改善其流动性。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中无法有效改善蓄冷介质的流动性的缺陷，从而提供一种具有低粘度的混合蓄冷介质。本专利技术还提供一种混合蓄冷介质的应用。因此，本专利技术提供一种混合蓄冷介质，所述蓄冷介质为卤代烃和短链烷烃的混合物或卤代烃和短链烯烃的混合物。进一步地，所述卤代烃为氟代烃。进一步地，所述氟代烃为三氟碘甲烷(R13I1)、四氟甲烷(R14)、1，1，1，2－四氟乙烷(R134a)和四氟乙烷(R134)中的一种或几种。进一步地，所述短链烷烃为丙烷(R290)、正丁烷、异丁烷、环戊烷和异己烷中的一种或几种。进一步地，所述短链烯烃为4－甲基－1－戊烯和/或2，3－二甲基－1－丁烯。进一步地，卤代烃与短链烷烃的摩尔比或卤代烃与短链烯烃的摩尔比为1－4：4－1。进一步地，所述卤代烃为1，1，1，2－四氟乙烷和/或四氟乙烷，卤代烃与短链烷烃或卤代烃与短链烯烃的摩尔比为5－9：1－5。本专利技术还提供一种上述的混合蓄冷介质在液化空气储能中的应用。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的混合蓄冷介质，为卤代烃和短链烷烃的混合物或卤代烃和短链烯烃的混合物，该特殊组合混合物粘度大幅度降低且低于混合物中任意单一组分的粘度。2.本专利技术提供的的混合蓄冷介质，将不可燃的卤代烃与相变凝固点低、粘度低的短链烷烃或短链烯烃混合，在所述的混合比例下，得到的二元或多元共晶混合物既保持了抑燃抑爆的特性，又具有与烷烃或烯烃类似的高沸点的特性，同时共晶混合物的相变凝固点可以达到更低的温度，适应于液化空气储能。3.本专利技术提供的的混合蓄冷介质，毒性极低，安全性高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施方式提供的由丙烷和三氟碘甲烷组成的二元混合介质的固液平衡相图；图2是本专利技术一实施方式提供的丙烷和氟代烃组成的二元混合介质的爆炸极限测试结果。具体实施方式提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。实施例1按摩尔分数比取80％的三氟碘甲烷和20％的丙烷，在常温下进行物理混合，获得一种适应于液化空气储能的抑燃抑爆的混合蓄冷介质，记为Cat－1。图1为由丙烷和三氟碘甲烷组成的二元混合介质的固液平衡相图。当三氟碘甲烷的摩尔分数为0.0557时，二元混合介质可以达到最低共晶温度84.5K。实施例2按摩尔分数比取60％的三氟碘甲烷和40％的丙烷，在常温下进行物理混合，获得一种适应于液化空气储能的抑燃抑爆的混合蓄冷介质，记为Cat－2。实施例3按摩尔分数比取80％的三氟碘甲烷和20％的异己烷，在常温下进行物理混合，获得一种适应于液化空气储能的抑燃抑爆的混合蓄冷介质，记为Cat－3。实施例4按摩尔分数比取80％的三氟碘甲烷和20％的正丁烷，在常温下进行物理混合，获得一种适应于液化空气储能的抑燃抑爆的混合蓄冷介质，记为Cat－4。实施例5按摩尔分数比取80％的三氟碘甲烷，20％的4－甲基－1－戊烯，在常温下进行物理混合，获得一种适应于液化空气储能的抑燃抑爆的混合蓄冷介质，记为Cat－5。实施例6按摩尔分数比取80％的三氟碘甲烷，20％的2，3－二甲基－1－丁烯，在常温下进行物理混合，获得一种适应于液化空气储能的抑燃抑爆的混合蓄冷介质，记为Cat－6。实施例7按摩尔分数比取80％的三氟碘甲烷，20％的异丁烷，在常温下进行物理混合，获得一种适应于液化空气储能的抑燃抑爆的混合蓄冷介质，记为Cat－7。实施例8按摩尔分数比取80％的三氟碘甲烷，20％的环戊烷，在常温下进行物理混合，获得一种适应于液化空气储能的抑燃抑爆的混合蓄冷介质，记为Cat－8。实施例9按摩尔分数比取20％的四氟甲烷和80％的丙烷，在常温下进行物理混合，获得一种适应于液化空气储能的抑燃抑爆的混合蓄冷介质，记为Cat－9。实施例10按摩尔分数比取65％的四氟乙烷和35％的丙烷，在常温下进行物理混合，获得一种适应于液化空气储能的抑燃抑爆的混合蓄冷介质，记为Cat－10。实施例11按摩尔分数比取80％的1，1，1，2－四氟乙烷和20％的丙烷，在常温下进行物理混合，获得一种适应于液化空气储能的抑燃抑爆的混合蓄冷介质，记为Cat－11。对比例1按摩尔分数比取90％的三氟碘甲烷和10％的丙烷，在常温下进行物理混合，获得混合蓄冷介质。对比例2按摩尔分数比取90％的三氟碘甲烷和10％的异丁烷，在常温下进行物理混合，获得混合蓄冷介质。对比例3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合蓄冷介质，其特征在于，所述蓄冷介质为卤代烃和短链烷烃的混合物或卤代烃和短链烯烃的混合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合蓄冷介质，其特征在于，所述蓄冷介质为卤代烃和短链烷烃的混合物或卤代烃和短链烯烃的混合物。


2.根据权利要求1所述的混合蓄冷介质，其特征在于，所述卤代烃为氟代烃。


3.根据权利要求2所述的混合蓄冷介质，其特征在于，所述氟代烃为三氟碘甲烷、四氟甲烷、1，1，1，2－四氟乙烷和四氟乙烷中的一种或几种。


4.根据权利要求1－3中任一项所述的混合蓄冷介质，其特征在于，所述短链烷烃为丙烷、正丁烷、异丁烷、环戊烷和异己烷中的一种或几种。


5.根据权利要求1－...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋小云，张高群，谭晖，常亮，蔡林海，徐桂芝，邓占锋，李强，吴盛军，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11