一种高温液态熔盐快速冷却方法技术

本发明专利技术涉及一种高温液态熔盐快速冷却方法。所述方法包括：对冷却介质进行预热；将高温液态熔盐倾倒于颗粒状冷却介质中；等待熔盐均匀渗透于颗粒状冷却介质间隙中；向含有固态熔盐的冷却介质中倾倒水溶液，冷却并溶解熔盐。本发明专利技术提供的方案能够对利用高温液态熔盐相关技术生产过程中产生的废弃熔盐进行快速冷却与溶解，有助于废弃熔盐的进一步资源化回收利用。利用。利用。

【技术实现步骤摘要】
℃
‑
1000 ℃范围内的单一或多元混合熔盐。
[0015]在一种可能的设计中，所述需高温液态熔盐可以是应用于多种不同熔盐热处理所产生的废盐，还包括。
[0016]基于熔融碳酸盐气化生物质产生的废碳酸盐、太阳能塔式发电蓄热硝酸盐和亚硝酸盐、垃圾焚烧飞灰熔盐热处理循环多次循环使用的废盐等。
[0017]在一种可能的设计中，所述颗粒状冷却介质主要为呈粒状且耐高温的硬质颗粒，包括。
[0018]所述颗粒状冷却介质可以为石英砂、碎石、陶粒等以含二氧化硅、氧化铝的为主要成分的颗粒。
[0019]所述颗粒状冷却介质也可以为垃圾焚烧炉渣、煤渣等呈颗粒状的无机固体废弃物。
[0020]鉴于液态熔盐表面张力较大，所述冷却介质平均粒径不小于0.5 cm。
[0021]在一种可能的设计中，将所述高温液态熔盐倾倒于所述冷却介质过程中可对冷却介质进行搅拌，还包括。
[0022]在所述液态高温熔盐向所述冷却介质倾倒过程中，可通过旋转、翻拌、推动等方式使液态熔盐均匀的分布在所述介质间隙。
[0023]在一种可能的设计中，用于溶解并进一步冷却熔盐的所述水溶液可以是多种含有不同浓度盐分、有机物的水溶液，还包括。
[0024]将所述水溶液倾倒入所述固态熔盐与所述冷却介质中时，所述水溶液可以是自来水、厂区内初步处理的循环中水、RO膜浓缩浓水、有机废盐水以及用于所述冷却废盐进一步提纯的盐水等水溶液。
[0025]由上述方案可知，本专利技术提供的处理方法通过先将冷却介质进行预热，然后将待冷却高温熔盐倾倒于冷却介质中，接着待高温熔盐逐渐冷却并均匀分布于冷却介质间隙，最后将水溶液直接倾倒于初步冷却的固态熔盐中进一步冷却并溶解熔盐，如此可以实现对高温液态熔盐的迅速冷却，同时可以对用于冷却高温熔盐的进行无害化处理。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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例，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，还可以基于这些附图获得其它的附图。
[0027]图1为本专利技术一个实施例提供的高温液态熔盐快速冷却流程示意图。
[0028]图2 为本专利技术另一个实施例提供的高温液态熔盐快速冷却流程示意图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]图1为本专利技术一个实施例提供的高温液态熔盐冷却方法流程示意图。请参阅图1，该熔盐冷却方法适用于高温液态熔盐应用领域，其中高温液态熔盐包括熔融碳酸盐气化生物质产生的废碳酸盐、太阳能塔式发电蓄热硝酸盐和亚硝酸盐、垃圾焚烧飞灰熔盐热处理循环多次循环使用的废盐。
[0031]该处理方法包括。
[0032]步骤101，将冷却介质预热至熔盐熔点附近。
[0033]在本步骤中，由于熔盐在冷却介质中的渗透分散效果取决于熔盐由液体转化为固体相变过程的快慢，同时熔盐发生相变的主要温度区间一般发生于熔盐熔点附近，因此为了使熔盐在冷却过程中具有更大的表面积，需要对冷却介质进行预热，进而实现熔盐在冷却介质渗透的过程中冷却为固体的目的。
[0034]在一种实施方式中，步骤101中的温度可以进行如下设置。
[0035]太阳能盐（Solar Salt，熔点220 ℃）是一种常用于光伏热发电系统的蓄热介质，其工作温度一般不高于550 ℃，本实施例中以该种熔盐为例，依据熔盐及冷却介质的比热容与工作温度可以对冷却介质预热温度进行粗略计算。
[0036]本实施例中取太阳能盐的工作温度为538 ℃（538 ℃比热容为1535 J/Kg
•
℃，220℃比热容为1450 J/Kg
•
℃），若采用2 Kg碎氧化铝陶瓷（比热容840J/Kg
•
℃）对1 Kg太阳能盐进行冷却，要将熔盐冷却至熔点，需要将所述碎氧化铝陶瓷预热至274 ℃。
[0037]步骤102，将高温液态熔盐倾倒于冷却介质中。
[0038]在本步骤中，由于高温液态熔盐会在冷却过程中发生相变，因此需要在开始倾倒熔盐的同时关闭对冷却介质的预热。
[0039]在一些实施方式中，步骤102可以包括如下步骤。
[0040]在熔盐在冷却介质间隙中流动和逐渐冷却的过程中，为了使熔盐在冷却介质中分布的更为均匀，可以通过翻拌冷却介质的方式使熔盐更为均匀的冷却于冷却介质中。
[0041]步骤103，等待熔盐缓慢渗透于冷却介质间隙中。
[0042]在本步骤中，由于高温液态熔盐中的能量向冷却介质的转移并不是瞬间完成的，因此为了保证熔盐更好的分散效果，需要等待一段时间使待冷却的熔盐完全转化为固态。
[0043]在一些实施方式中，步骤103可以包括如下步骤。
[0044]针对于一些应用场景而言，若立即将冷却后的熔盐转化为溶液是难以就地进行处理的，如光热发电厂往往位于荒漠当中，其应用场景中并不存在相应的废盐处理处置条件。因此，在该步骤中可采用硬度相对较高的球型冷却介质，通过在冷却过程中不断翻拌的方式使冷却为固态的熔盐在冷却介质中进行破碎和研磨，最终被初步破碎的固态熔盐可运往相应具有处理处置能力的地点。
[0045]步骤104，向含有固态熔盐的冷却介质中直接倾倒水溶液冷却熔盐。
[0046]在本步骤中，为了使熔盐温度迅速降低，同时利用熔盐自身的温度提高其在水溶液中的溶解度。对于一些工作温度较高的熔盐，其较高的温度可以作为分解有机废水、RO浓水中有机物的热源，进而实现熔盐冷却过程中热能的利用。
[0047]在一些实施方式中，步骤104可以包括如下步骤。
[0048]当水溶液倾倒于含有熔盐的冷却介质时，熔盐较高的温度会导致部分水溶液的大量蒸发，因此在倾倒水溶液时需要对产生的大量热蒸汽进行收集，避免水蒸气对设备的腐
蚀与水分及热量的损失。
[0049]图2为本专利技术一个实施例提供的飞灰的处理方法的流程示意图。请参阅图2，下面对本专利技术实施例提供的高温液态熔盐快读冷却方法完整流程进行描述。其中，该完整流程涵盖了不同熔盐生产情景下所需的高温液态熔盐冷却步骤。
[0050]步骤201，对用于冷却液态熔盐的冷却介质进行预热。
[0051]步骤202，将高温液态熔盐倾倒于预热完成的冷却介质中。
[0052]步骤203，停止对冷却介质的加热，并在倾倒熔盐的同时对冷却介质进行翻拌。
[0053]步骤2041，熔盐倾倒完毕即停止对冷却介质的翻拌，等待液态熔盐均匀渗透于冷却介质间隙。
[0054]步骤20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温液态熔盐快速冷却方法，所述方法包括：对颗粒状冷却介质进行预热；将高温液态熔盐倾倒于所述颗粒状冷却介质中；等待熔盐均匀渗透于所述颗粒状冷却介质间隙中；向含有固态熔盐的所述颗粒状冷却介质中倾倒水溶液，冷却并溶解熔盐。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述颗粒状冷却介质进行预热，还包括：根据待冷却熔盐和所述颗粒状冷却介质在不同温度下的比热容计算出颗粒状冷却介质所需的预热温度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述高温液态熔盐倾倒于颗粒状冷却介质过程中，还包括：倾倒所述高温液态熔盐的同时停止对所述颗粒状冷却介质的加热；倾倒所述高温液态熔盐的同时翻拌所述颗粒状冷却介质，使所述熔盐在所述颗粒状冷却介质中分布的更为均匀。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，等待所述熔盐均匀渗透于所述颗粒状冷却介质间隙，还包括：当所述高温液态熔盐倾倒完毕后，需要静置等待所述熔盐在所述颗粒状冷却介质中继续凝固；在所述高温液态熔盐完全凝固后，可以继续翻拌所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚丽芳，郭光召，胡红云，徐斯华，王绎成，张释义，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：