專利名稱：載熱濃縮物及其制造方法和應(yīng)用以及潛熱貯存裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種載熱濃縮物，其制造方法以及用于熱化學(xué)能的貯存以產(chǎn)生化學(xué)熱泵或?qū)崿F(xiàn)化學(xué)熱轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用，還涉及一種潛熱貯存裝置。
直接利用太陽(yáng)能，例如用太陽(yáng)光收集器吸取熱能時(shí)，中心問題是在能夠貯存顯熱或潛熱的貯熱裝置中經(jīng)濟(jì)地貯存熱能(及其他能量)，因?yàn)橘A存的時(shí)間越長(zhǎng)熱損失就越大。因此，用于顯熱的貯存，水是最簡(jiǎn)單的貯存介質(zhì)，但是對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的貯存是不經(jīng)濟(jì)的。其他貯存介質(zhì)是潛熱貯存裝置，它利用在相轉(zhuǎn)換過程中吸收及釋放的潛熱例如熔化熱、蒸發(fā)熱及結(jié)晶熱等。
潛熱貯存裝置是已知的，它含有水、芒硝、天然石、合成石以及經(jīng)過煅燒的礬土例如耐火粘土作為貯熱介質(zhì)。雖然水具有一種比較大的熱容4.18kJ/kg·K，這是所有元素中最高的比熱容，可是在貯存溫度超過82℃問題就來(lái)了，這是因?yàn)閺倪@一溫度起，在水中溶解的礦物質(zhì)就會(huì)沉淀出來(lái)而形成所謂的水垢。由于常壓下水的沸點(diǎn)為100℃，隨著溫度升高蒸汽壓也上升，從而產(chǎn)生壓力方面的問題。
對(duì)于芒硝而言，在貯熱時(shí)，在聚集狀態(tài)發(fā)生變化，即由固態(tài)變成液態(tài)，或相反從液態(tài)變成固態(tài)時(shí)，必須考慮到其熔化熱和凝固熱。但是，芒硝只容許有限次數(shù)的聚集狀態(tài)變化。它最后保持液態(tài)。
對(duì)天然石，如玄武巖，或人工合成石或煅燒礬土如耐火粘土而言，用作貯熱介質(zhì)的用途由于其比熱容很小而只限于在高溫中使用。
已知有在載熱流體(WFT)中加入金屬細(xì)末的作法，但是在化學(xué)工業(yè)中裝有換熱器的化學(xué)反應(yīng)器上是無(wú)法使用的，這是因?yàn)樵诎l(fā)生管道破裂事故時(shí)，金屬細(xì)末會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)烈爆炸的危險(xiǎn)，特別是例如鉛或汞的金屬顆粒還具有很大的毒性而不允許讓它們進(jìn)入泥土中。
本發(fā)明的基本任務(wù)是為貯存或傳遞熱能的載熱介質(zhì)提供一種載熱濃縮物，它能在經(jīng)濟(jì)合理的條件下貯存熱能，穩(wěn)定，無(wú)毒而且沒有爆炸危險(xiǎn)，還提供其制造方法及應(yīng)用，以及具有高熱容的潛熱貯存裝置。
因此本發(fā)明的內(nèi)容是一種載熱濃縮物，其特征在于它是貯存穩(wěn)定的由一種載熱介質(zhì)和吸附于至少一種細(xì)顆粒和/或高孔率固體上的鎵組成的分散體。
本發(fā)明的另一內(nèi)容是制造這種載熱濃縮物的方法，其特征在于，將載熱介質(zhì)與至少一種細(xì)顆粒和/或高孔率固體物及優(yōu)選為液態(tài)的鎵混合，在獲得的混合物中在高混合能作用下—例如使用高速均化器—使鎵均勻吸附在細(xì)顆粒和/或高孔率固體上，并將帶有鎵的固體顆粒均勻分散。
本發(fā)明的另一內(nèi)容是一種載熱混合物，它由按本發(fā)明制造的載熱濃縮物與一種載熱體介質(zhì)制成。
本發(fā)明的另一內(nèi)容是按本發(fā)明制造的載熱濃縮物在載熱混合物中的應(yīng)用，所述載熱混合物用于帶換熱器的反應(yīng)器中貯存熱能及熱交換、用于熱泵以及用作熱化學(xué)能的貯存介質(zhì)。
本發(fā)明的另一內(nèi)容是一種潛熱貯存裝置，它包含一個(gè)貯存容器1、用于撤出潛在貯存于貯熱介質(zhì)4中的熱量的一個(gè)第一加熱回路2及第二加熱回路2，其特征在于貯熱介質(zhì)4由本發(fā)明的載熱混合物制成，其中含有本發(fā)明的載熱濃縮物和一種載熱介質(zhì)。
原則上，所有專業(yè)人員熟知的載熱介質(zhì)都可使用，只要鎵在細(xì)顆粒和/或高孔率固體存在下能以足夠高的程度分散在其中。特別要提到的是，已知的液態(tài)、晶態(tài)或漿狀乙二醇類、低粘度的硅油以及合成油類都可用作載熱介質(zhì)。
在本發(fā)明中已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，在細(xì)顆粒和/或高孔率固體存在下鎵可以分散入載熱介質(zhì)中形成穩(wěn)定的分散體。
作為固體物質(zhì)，可優(yōu)選使用沸石，特別是其顆粒直徑在1到3μm，優(yōu)選在1.5到2.1μm范圍內(nèi)、孔直徑在0.2到0.6nm，優(yōu)選在0.3到0.5nm范圍的沸石。親水性的或疏水性的二氧化硅或兩者的混合物也可優(yōu)選采用。作為特別細(xì)的顆粒狀親水性或疏水性二氧化硅，可采用市售AEROSIL，它由球形顆粒構(gòu)成。這種AEROSIL可以水懸浮液或干粉末形式使用。
作為細(xì)顆粒和/或高孔率的固體，還可優(yōu)選采用磨細(xì)的硅酸鹽、鋁酸鹽及磨細(xì)的塑料粉末。
采用例如晶態(tài)聚乙二醇作為潛熱貯存裝置的載熱介質(zhì)時(shí)，載熱濃縮物這樣制成首先將晶態(tài)聚乙二醇加熱到其熔點(diǎn)以上，然后按本發(fā)明的方法使用高速均化器以轉(zhuǎn)速18000UPM將鎵分散到液態(tài)二醇相中。例如，這種載熱濃縮物用于潛熱貯存裝置時(shí)，也可與熔融溫度較制備載熱濃縮物所用晶態(tài)二醇更高的其他晶態(tài)二醇類混合。如果希望制成軟質(zhì)的或漿狀的載熱濃縮物，在分散操作中只能采用低粘度，即液態(tài)二醇，然后再與晶態(tài)二醇混合。按照二醇的摩爾質(zhì)量大小，可分為液態(tài)、軟質(zhì)、漿狀或硬質(zhì)蠟狀品種。液態(tài)二醇的摩爾質(zhì)量在190到630g/Mol之間。軟質(zhì)到硬質(zhì)蠟狀二醇具有的摩爾質(zhì)量為950到35000g/Mol?？刹捎貌煌肿恿康幕旌隙迹淠栙|(zhì)量可按下式計(jì)算
式中OHZ表示羥基(OH)數(shù)。
與水相比，在潛熱貯存裝置中采用二醇作為載熱介質(zhì)可達(dá)到的熱能貯存總量要高得多，例如晶態(tài)聚乙二醇與水的比例所示。
晶態(tài)聚乙二醇(PEG)是無(wú)毒和非揮發(fā)性物質(zhì)，其比熱容在2.1到2.5kJ/kgK范圍?？蓪?000kgPEG加熱到180℃然后冷卻，無(wú)論重復(fù)多少次也不會(huì)出現(xiàn)技術(shù)上的困難及失去聚集態(tài)轉(zhuǎn)化其狀態(tài)的能力。這樣，最高可貯存400MJ(起始溫度為20℃)熱量。可考慮到的是，在提取貯存的熱量時(shí)，還獲得在液-固態(tài)轉(zhuǎn)化過程釋放出的熔化熱或凝固熱167到212kJ/kg，用1000公斤PEG組成的貯存介質(zhì)所得到的總貯熱量為612MJ＝170kwh。與此相比，用1000kg同量的水及添加時(shí)溫度12℃、最終溫度為82℃只能貯存293MJ＝81.454kwh的熱量。
其缺點(diǎn)是，二醇的導(dǎo)熱能力(0.22W/mK)與水(0.57W/mK)對(duì)比是很小的，但在本發(fā)明的載熱濃縮物中由于分散的鎵的存在，并隨后與同類載熱介質(zhì)混合，不僅可消除這一缺點(diǎn)，還可通過提高鎵的滲入量調(diào)節(jié)載熱介質(zhì)較之水的導(dǎo)熱能力(＞1w/mk)。在制造本發(fā)明的載熱混合物時(shí)，為了盡可能減小本發(fā)明的載熱濃縮物加入載熱介質(zhì)中的量，應(yīng)使本發(fā)明的載熱濃縮物中的鎵含量盡可能提高。也就是說(shuō)，在本發(fā)明的載熱濃縮物的制造過程中，在細(xì)顆粒及/或高孔率固體存在下分散入載熱介質(zhì)的鎵量達(dá)到飽和程度。
采用例如液態(tài)二醇制造載熱濃縮物時(shí)，在分散過程可采用分散助劑。分散助劑的選擇取決于將和本發(fā)明的載熱濃縮物混合的載熱介質(zhì)。例如潛熱貯存裝置用液態(tài)二醇操作時(shí)，低粘度二醇適用作分散助劑，如二甘醇或三甘醇，或二醇醚，例如乙二醇單丁醚。采用硅油或合成油作為潛熱貯存裝置中載熱介質(zhì)時(shí)，低粘度硅油適用作分散助劑，例如BayerAG公司生產(chǎn)的Baysilon M5或M50，而采用合成載熱油，例如BP公司的Transal 593.，Huls AG公司，Marlotherm或Monsanto公司生產(chǎn)的Santotherm時(shí)，這些合成油可與相應(yīng)的高粘度硅油或合成油混合。
由本發(fā)明的載熱濃縮物與一種載熱介質(zhì)制造載熱混合物時(shí)，載熱混合物中鎵的總含量并非決定性的參數(shù)，原則上可調(diào)制本發(fā)明的載熱濃縮物與載熱介質(zhì)的任意混合物，但是優(yōu)選的結(jié)果在下列情況獲得在一升載熱介質(zhì)中加入2到8g含約50重量％或更多鎵的本發(fā)明載熱濃縮物，這樣制得載熱混合物。
令人驚奇的是，發(fā)現(xiàn)29.6℃的低熔點(diǎn)的金屬鎵在載熱介質(zhì)，優(yōu)選在在二醇、低粘度硅油及合成油中在細(xì)顆粒及/或高孔率固體存在下用高速均化器可制成貯存穩(wěn)定的分散體。
為了獲得均勻的分散體，高速均化器的葉片的轉(zhuǎn)速為約18000UpM。
在均化器中的分散時(shí)間優(yōu)選為5分鐘。
本發(fā)明的載熱濃縮物還可通過添加陰離子和/或陽(yáng)離子表面活性劑、聚丙烯酸及凝膠而進(jìn)一步穩(wěn)定，它們?cè)诶巛d熱流體的粗狀態(tài)中形成晶格結(jié)構(gòu)，由此，在運(yùn)動(dòng)中晶格又被破壞，但不影響載熱流體的粘度。
在采用沸石時(shí)，使用在65℃可溶于乙二醇的Rhodopol(一種陰離子聚合物)、瓜耳膠粉和/或角豆樹膠粉有助于本發(fā)明的載熱濃縮物分散體的進(jìn)一步穩(wěn)定，特別是按重量比60∶40將Rhodopol與角豆樹膠粉混合使用，但在使用極細(xì)顆粒的親水和/或疏水的二氧化硅時(shí)就不必再添加其他穩(wěn)定劑，因?yàn)榧椿驔]有其他穩(wěn)定劑也可制成貯存性能十分穩(wěn)定的含鎵分散體。
用顯微鏡觀察證明，在沸石存在下將鎵分散在載熱流體中時(shí)，鎵壓入沸石的細(xì)孔中，沸石細(xì)粒為極薄的鎵顆粒圍繞，從而幾乎不增加沸石細(xì)粒的大小到可測(cè)量出的程度。
按照本發(fā)明的另一種實(shí)施方案，在制備載熱濃縮物時(shí)，可采用粒度≤5μm的石墨粉來(lái)改善導(dǎo)熱性能。制造本發(fā)明的載熱濃縮物時(shí)，可將石墨粉放入均化器中，并在約18000UpM分散。采用晶態(tài)二醇時(shí)，先將其熔融，然后再進(jìn)行分散。
選用晶態(tài)二醇(PEG)可將溫度特別升高到100℃以上，故為防止二醇氧化可加入防氧化劑。這可選自三甲基二氫喹啉、二苯胺衍生物、吩噻嗪及苯基-α-萘基胺等。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，載熱濃縮物也可含有鎵的合金，特別是通過選擇適當(dāng)?shù)逆壓辖穑嫒埸c(diǎn)可調(diào)至與在載熱濃縮物中用作載熱介質(zhì)的晶態(tài)二醇的熔點(diǎn)吻合，或在收集器載熱介質(zhì)的中溫或高溫操作溫度范圍內(nèi)，從而在從潛熱貯存裝置中提取能量時(shí)，除晶態(tài)二醇的凝固熱外，還可獲得鎵合金的凝固熱。
在制造本發(fā)明的載熱濃縮物的過程中，還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鎵在沸石存在的條件下在載熱流體中均化時(shí)，最初5分鐘內(nèi)溫度直線上升，而在約5.5分鐘后，則可見按指數(shù)上升的溫升。這種現(xiàn)象可歸因于鎵被沸石吸附產(chǎn)生的吸附熱，并可望出現(xiàn)于極細(xì)的親水和/或疏水的二氧化硅或其他微細(xì)顆粒固體。出現(xiàn)吸附熱的時(shí)間則由攪拌能(每分鐘轉(zhuǎn)速)、沸石的質(zhì)量、鎵的質(zhì)量以及載熱流體的粘度決定。
由于在向熱交換器加熱時(shí)可使鎵從沸石脫吸附—對(duì)別的細(xì)顆粒和/或高孔率固體當(dāng)然也是這樣—這就使本發(fā)明的載熱混合物可以有利地用于熱化學(xué)能的貯存。
本發(fā)明的載熱混合物用于熱泵中也可望有良好效果，因?yàn)樗哂泻艿偷娜刍瘻囟燃?9.6℃，還可從熔化熱(凝固熱)獲得附加的能量。
本發(fā)明的載熱混合物可用于帶熱交換器的反應(yīng)器中用以熱貯存和熱傳遞，還可在熱泵中使用。
本發(fā)明的一種潛熱貯存裝置示于
圖1中，它包含一個(gè)貯存器1.，一個(gè)第一加熱回路2.，一個(gè)第二加熱回路3，2，3用于撤出在熱貯存介質(zhì)4中貯存的潛熱，其中熱貯存介質(zhì)4由本發(fā)明的載熱混合物構(gòu)成，包括本發(fā)明的載熱濃縮物，它與一種載熱體介質(zhì)混合，后者可優(yōu)選選自液態(tài)、晶態(tài)或漿狀二醇，低粘度的硅油及合成油脂。
下面將借助實(shí)例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)例1制造一種用于以乙二醇為基礎(chǔ)的載熱介質(zhì)的載熱濃縮物載熱介質(zhì)以乙二醇為基料，即將乙二醇單丁醚與二甘醇及/或三甘醇混合作為分散液(載熱流體)，例如按下列比例放入容量為1升的均化器中三甘醇 200ml乙二醇單丁醚 50ml沸石，其粒度＜4μm 20ml孔大小約0.4nm(Degussa提供的Wessalith NP)硅酸 2g(例如Degussa提供的Aerosil)鎵 200g為了獲得均勻的分散體，將高速均化器的研磨葉片的轉(zhuǎn)速調(diào)到約18000UpM。在均化器中的分散時(shí)間優(yōu)選為5分鐘。
然后將載熱濃縮物按照所要求濃度梯度分別以例如每升2，4或8g或更多加到選定的以乙二醇為基礎(chǔ)的載熱介質(zhì)中。這種載熱介質(zhì)可以是BASF公司供應(yīng)的例如Glythermin P44、Glythermin NF或Glythermin200。通過將本發(fā)明的載熱濃縮物與一種載熱介質(zhì)混合，制成本發(fā)明的載熱混合物，它可用于例如一種潛熱貯存裝置。
為了增加鎵粒子在備用的低粘度載熱介質(zhì)中的貯存穩(wěn)定性，可例如再加入一種陰離子聚合物，例如Rhodopol Xanthan，按每升載熱介質(zhì)加0.5g的量加入。在這種情況下，可將本發(fā)明的載熱濃縮物與一種載熱介質(zhì)在一般的攪拌機(jī)中進(jìn)行混合，也就說(shuō)，不必在高速均化器中使?jié)饪s物與載熱混合物均化。
在潛熱貯存裝置中采用漿狀或晶態(tài)乙二醇，例如聚乙二醇(PEG)作為載熱介質(zhì)以貯存熱能時(shí)，鎵的分散可按前述的方法進(jìn)行。低粘度的二醇，如二甘醇或三甘醇對(duì)PEG的摩爾質(zhì)量影響不大，而其來(lái)自PEG優(yōu)點(diǎn)如較高貯熱能力因在相轉(zhuǎn)化時(shí)的熔化熱或凝固熱167～207kJ/kg乙二醇而可絕大部分保存和利用。已經(jīng)證明，本發(fā)明的含約50重量％或更多些鎵的載熱濃縮物的用量為每升載熱介質(zhì)2到8g時(shí)，可將例如晶態(tài)二醇的導(dǎo)熱能力足夠提高，按照某些專業(yè)人員的意見也可選擇別的用量范圍。此外也可將粒度＜5μm的石墨加入本發(fā)明的載熱濃縮物中或加入本發(fā)明的載熱混合物中。實(shí)例2以硅油為基礎(chǔ)的載熱濃縮物硅油(Baysilon M5) 200ml沸石，其粒度＜4μm20g孔大小約0.4nm(Degussa提供的Wessalith NP)硅酸 2g(例如Degussa提供的Aerosil)鎵200g按照實(shí)例l的操作方法，在高速均化器中處理后獲得的濃縮物可與市售的一般硅油加工制成本發(fā)明的載熱混合物。實(shí)例3以載熱油(合成油)為基礎(chǔ)的載熱濃縮物操作與實(shí)例1所用的方法相同，只是作為分散流體采用載熱油，將鎵分散在其中，以制成本發(fā)明的載熱濃縮物。作為分散流體可用的載熱油如BP的Transal 593，Huls AG公司供應(yīng)的Marlotherm或Monsanto公司供應(yīng)的Santhotherm。實(shí)例4鎵穩(wěn)定分散在其中的載熱流體的制造。
雖然比較簡(jiǎn)單的是采用本發(fā)明的載熱濃縮物與載熱介質(zhì)混合以制造本發(fā)明的載熱混合物，但也可以直接由載熱介質(zhì)和鎵制造穩(wěn)定的分散體(在用量不多時(shí)這也是一種適當(dāng)?shù)姆椒?，而不需事先制成本發(fā)明的載熱濃縮物。
為此，按實(shí)驗(yàn)室規(guī)模在200ml載熱流體(乙二醇)中加入沸4g及用滴管加5滴鎵。鎵的重量約為1g。然后在轉(zhuǎn)速為18000UpM的高速均化器中分散，約在5分鐘后載熱流體均勻呈現(xiàn)煤黑色。獲得的鎵粒子的表面分散度約為2000m2。
另一種實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)是在200ml載熱流體(低粘度的硅油)中加入0.8g極細(xì)的疏水性二氧化硅(AEROSOL)及用滴管加入5滴鎵。鎵的重量約為1g。然后在轉(zhuǎn)速為18000UpM的高速均化器中分散，約在5分鐘后，載熱流體均勻呈現(xiàn)煤黑色。獲得的鎵分散液十分穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.載熱濃縮物，其特征在于它為一種貯存穩(wěn)定的分散體，由一種載熱介質(zhì)及吸附在至少一種細(xì)顆粒和/或高孔率固體上的鎵構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1的載熱濃縮物，其特征在于載熱介質(zhì)選自液態(tài)、晶態(tài)或漿狀二醇、低粘度硅油及合成油。
3.按照權(quán)利要求1或2的載熱濃縮物，其特征在于其中含有沸石作為固體。
4. 按照權(quán)利要求3的載熱濃縮物，其特征在于沸石具有顆粒直徑為1到3μm，特別是1.5μm到2.1μm。
5.按照權(quán)利要求3或4的載熱濃縮物，其特征在于沸石具有的孔直徑為0.2到0.6nm，特別是0.3到0.5nm。
6.按照權(quán)利要求1到5中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的載熱濃縮物，其特征在于它含有親水性或疏水性二氧化硅或兩者的混合物作為固體物。
7.按照權(quán)利要求1到6中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的載熱濃縮物，其特征在于它含硅酸鹽作為固體物。
8.按照權(quán)利要求1到7中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的載熱濃縮物，其特征在于它含鋁酸鹽作為固體物。
9.按照權(quán)利要求1到8中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的載熱濃縮物，其特征在于它含磨細(xì)的塑料作為固體物。
10.按照權(quán)利要求1到9中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的載熱濃縮物，其特征在于它還含有穩(wěn)定劑和/或分散助劑。
11.按照權(quán)利要求10的載熱濃縮物，其特征在于穩(wěn)定劑選自陰離子和/或陽(yáng)離子表面活性劑、聚丙烯酸及凝膠，分散助劑為一種低粘度的二醇、一種二醇醚或一種低粘度的硅油。
12.按照權(quán)利要求10或11的載熱濃縮物，其特征在于穩(wěn)定劑為Rhodopol(一種陰離子聚合物)、瓜耳膠粉和/或角豆樹膠粉，分散助劑為三甘醇、乙二醇單丁醚或Baysilon MS或M50。
13.按照權(quán)利要求12的載熱濃縮物，其特征在于Rhodopol與角豆樹膠粉的重量比為60∶40。
14.按照權(quán)利要求1到13中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的載熱濃縮物，其特征在于它還含有石墨顆粒。
15.按照權(quán)利要求14的載熱濃縮物，其特征在于石墨顆粒的粒度＜5μm。
16.按照權(quán)利要求1到15中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的載熱濃縮物，其特征在于含有抗氧化穩(wěn)定劑。
17.按照權(quán)利要求16的載熱濃縮物，其特征在于抗氧化穩(wěn)定劑選自三甲基二氫喹啉、二苯胺衍生物、吩噻嗪及苯基-α-萘基胺。
18.按照權(quán)利要求1到17中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的載熱濃縮物，其特征在于它含有一種鎵合金。
19.按照權(quán)利要求18的載熱濃縮物，其特征在于鎵合金的熔點(diǎn)與用作載熱介質(zhì)的晶態(tài)二醇的熔點(diǎn)相吻合，或在收集器的載熱介質(zhì)的中等的或較高的操作溫度范圍內(nèi)。
20.按照權(quán)利要求2到19中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的載熱濃縮物，其特征在于晶態(tài)二醇為聚乙二醇(PEG)。
21.制造權(quán)利要求1到20中一項(xiàng)或幾項(xiàng)，特別是權(quán)利要求1的載熱濃縮物的方法，其特征在于將一種載熱介質(zhì)與至少一種細(xì)顆粒和/或高孔率的固體物及優(yōu)選為液態(tài)的鎵混合，并在形成的混合物中通過高的混合能，例如使用一種高速均化器，使鎵均勻吸附在細(xì)顆粒和/或高孔率的固體物上，以及使帶有鎵的細(xì)顆粒和/或高孔率的固體物顆粒均勻分散。
22.按照權(quán)利要求21的方法，其特征在于使用液態(tài)、晶態(tài)或漿狀二醇、低粘度硅油及合成油作為載熱介質(zhì)。
23.按照權(quán)利要求21或22的方法，其特征在于使用沸石作為固體物。
24.按照權(quán)利要求23的方法，其特征在于所用的沸石的顆粒直徑在1到3μm，特別是1.5到2.1μm。
25.按照權(quán)利要求23或24的方法，其特征在于所用的沸石的孔直徑在0.2到0.6nm，特別是0.3到0.5nm范圍。
26.按照權(quán)利要求21到25中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的方法，其特征在于作為固體物采用親水的或疏水的二氧化硅或兩者的混合物。
27.按照權(quán)利要求21到26中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的方法，其特征在于采用硅酸鹽作為固體物。
28.按照權(quán)利要求21到27中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的方法，其特征在于使用鋁酸鹽作為固體物。
29.按照權(quán)利要求21到28中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的方法，其特征在于使用磨細(xì)的塑料作為固體物。
30.按照權(quán)利要求21到29中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的方法，其特征在于帶有鎵的細(xì)顆粒載體粒子均勻分散在載熱介質(zhì)中直到飽和的程度。
31.按照權(quán)利要求21到30中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的方法，其特征在于在使用晶態(tài)二醇作為載熱介質(zhì)時(shí)，要在分散操作之前把晶態(tài)二醇加熱至超過其熔點(diǎn)以形成液態(tài)的二醇相。
32.按照權(quán)利要求31的方法，其特征在于將二氧化硅混入液態(tài)二醇相中。
33.按照權(quán)利要求21到32中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的方法，其特征在于使用一種鎵合金。
34.按照權(quán)利要求33的方法，其特征在于用作載熱介質(zhì)的晶態(tài)二醇的熔點(diǎn)調(diào)至或在收集器中的載熱介質(zhì)的中等或較高的操作溫度范圍。
35.按照權(quán)利要求34的方法，其特征在于采用聚乙二醇作為晶態(tài)二醇。
36.按照權(quán)利要求21到35中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的方法，其特征在于加入石墨。
37.按照權(quán)利要求36的方法，其特征在于石墨的粒度≤5μm。
38.按照權(quán)利要求23的方法，其特征在于所用的沸石為WessalithNP，其顆粒直徑為1.9μm，孔大小為0.4nm(AA)。
39.按照權(quán)利要求21到38中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的方法，其特征在于所用的高速勻化器的研磨葉片轉(zhuǎn)速為約18,000UpM。
40.按照權(quán)利要求21中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的方法，其特征在于還使用一種穩(wěn)定劑及/或一種分散助劑。
41.按照權(quán)利要求21到40中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的方法，其特征在于所用的穩(wěn)定劑選自陰離子和/或陽(yáng)離子表面活性劑、聚丙烯酸及凝膠，分散助劑選自低粘度二醇、二醇醚或低粘度硅油。
42.按照權(quán)利要求40或41的方法，其特征在于用作穩(wěn)定劑的是Rhodopol(一種陰離子聚合物)、瓜耳膠粉和/或角豆樹膠粉，用作分散助劑的是三甘醇、乙二醇單丁醚或Baysilon M5或M50。
43.按照權(quán)利要求42的方法，其特征在于Rhodopol對(duì)角豆樹膠粉的重量比為60∶40。
44.按照權(quán)利要求21到43中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的方法，其特征在于分散時(shí)間為5分鐘。
45.載熱混合物，含有權(quán)利要求1到20中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的，特別是權(quán)利要求1的載熱濃縮物及一種載熱介質(zhì)。
46.按照權(quán)利要求45的載熱混合物，其特征在于熱載介質(zhì)選自液態(tài)、晶態(tài)或漿狀二醇、低粘度硅油及合成油。
47.按照權(quán)利要求45或46的載熱混合物，其特征在于一升載熱介質(zhì)中含載熱濃縮物2到8g。
48.權(quán)利要求45到47中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的載熱混合物在帶熱交換器的反應(yīng)器中用于熱量貯存及傳遞的應(yīng)用。
49.權(quán)利要求45到47中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的載熱混合物用于熱泵的應(yīng)用。
50.權(quán)利要求45到47中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的載熱混合物用作熱化學(xué)能貯存中的介質(zhì)的應(yīng)用。
51.潛熱貯存裝置，包含一個(gè)貯存容器(1)，第一加熱回路(2)，第二加熱回路(3)，回路(2)、(3)用于撤出貯存于熱貯存介質(zhì)(4)中的潛熱，其特征在于熱貯存介質(zhì)(4)由權(quán)利要求45到47中一項(xiàng)或幾項(xiàng)的載熱混合物組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種載熱濃縮物,其特征在于它是一種由載熱介質(zhì)及吸附在至少一種微細(xì)顆粒和/或高孔率固體上的鎵形成的一種貯存穩(wěn)定的分散體,本發(fā)明還提供這種載熱濃縮物的制造方法以及含有本發(fā)明的載熱濃縮物與另一種傳熱介質(zhì)的載熱混合物,以及該載熱混合物在帶熱交換器的反應(yīng)器中用于熱的貯存及傳遞以及用于熱泵中和作為熱化學(xué)能的貯存介質(zhì)的應(yīng)用。本發(fā)明還涉及潛熱貯存裝置,它包含一個(gè)貯存容器(1),第一加熱回路(2)及第二加熱回路(3),回路(2),(3)用于從貯熱介質(zhì)(4)撤出所貯存的潛熱,貯熱裝置的特征在于貯熱介質(zhì)(4)由本發(fā)明的載熱混合物構(gòu)成,它包含本發(fā)明的載熱濃縮物及載熱介質(zhì)。
文檔編號(hào)C09K5/08GK1177370SQ95197755
公開日1998年3月25日 申請(qǐng)日期1995年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月14日
發(fā)明者約亨·多米, 阿諾德·格里姆, 海因里?！U爾 申請(qǐng)人:約亨·多米, 阿諾德·格里姆, 海因里?！U爾