一種用于化學蓄熱的蜂窩塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱能利用，特別是利用可逆的化學反應實現熱能的儲存的蜂窩狀材料。
【背景技術】
[0002]蓄熱器是對熱能進行儲存的設備，現有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；
在工業節能領域，將余熱進行回收并儲存，通常采用相變技術進行蓄熱，在低溫領域采用蓄冰技術實現蓄熱；
在太陽能領域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實現高溫的儲存，但是由于其需要從固態轉變為液體，因而需要熱能將其加熱，同時熔融鹽的毒性、經濟型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。
[0003]在太陽能領域，也采用空氣或其他氣體進行蓄熱，但其熱熔小，無法實現大規模的熱能存儲。
[0004]蓄能電站采用電能進行儲存，特別是風電及光伏組成的電能，由于其無法實現儲存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費。如果采用熱能進行儲存，需要具備大功率的存儲能力的儲存器。
[0005]工業窯爐的排出物鋼渣等，以及各種礦山開發所形成的尾礦，已經堆積如上，并且存在危險隱患，如何有效經濟利用，將是一個非常的需要解決的問題。
[0006]利用可逆的化學反應進行蓄熱，已經成為一種可行的技術，但是仍沒有用于工業生產，主要原因在于化學物質的組分以及傳熱的矛盾，很多可逆反應的傳熱性能差，無法解決傳熱與化學反應之間的矛盾，使得雖然原則可以，但是無法實際的應用。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種用于化學蓄熱的蜂窩塊，可以實現高溫、大規模、低成本、高效率的蓄熱，并適合于10-1500度的溫度的蓄熱，至少包含一組可以進行可逆反應的化學物質，以及一組微孔材料，由含有微孔的材料組成，按照重量比化學物質占50%_90%，以及一組微孔顆粒占3%_70%，將其進行混合后成為化學蓄熱材料；將其成形為多邊形柱結構，然后成行為蜂窩塊。
[0008]本發明可以采用尾礦及窯爐排出物實現固體顆粒的生產制造，使得資源可以被充分的利用。
[0009]具體
【發明內容】
如下:
一種用于化學蓄熱的蜂窩塊，其特征是:至少包含一組可以進行可逆反應的化學物質，以及一組由含有微孔的材料組成的微孔材料，按照重量比化學物質占50%-90%，微孔顆粒占3%-70%，將其進行混合后成為化學蓄熱材料；將其成形為多邊形柱結構的固體蜂窩塊，多邊形柱的上設置有進口以及出口，設置有進口或出口的側面稱為通道側面，沒有設置進口或出口的稱為非通道側面，一個多邊形柱的通道側面與另一個多邊形柱的通道側面或非蜂窩通道側面相互連接后形成通道，多個多邊形柱連接成為一個蜂窩塊，連接后的蜂窩塊的通道具備有密閉性，可以使流體在通道內流通不泄露，蜂窩塊適用于10-1500度的熱能的傳熱、換熱、蓄熱。
[0010]所成形后的多邊形柱結構的固體蜂窩塊選擇自下列一種:
A、多層固體蜂窩塊:至少由二層的化學蓄熱材料，第二層位于第一層外部，第二層完全將比第一層包裹在第一層內；
B、多部固體蜂窩塊:化學蓄熱材料分為多個部分，至少一個部分的材料與另外一個部分的材料的材質不相同；
C、多部多層固體蜂窩塊:至少由二層的化學蓄熱材料組成，第二層位于第一層外部，第二層完全將比第一層包裹在第一層內，每一層化學蓄熱材料分為多個部分，至少一個部分的材料與另外一個部分的材料的材質不相同。
[0011]在固體蜂窩塊的蜂窩通道側面或者非蜂窩通道側面上設置有連接定位結構，將一個固體蜂窩塊與另外一個進行相互連接，連接結構采用下列一種:
A、在固體蜂窩塊上加工有凹或/和凸部位，一個固體蜂窩塊上凹結構可以與另外一個的凸結構相互連接；
B、在固體蜂窩塊上加工有凹或/和凸部位，一個固體蜂窩塊上凹結構可以與另外一個的凹結構相互組成通道或通過另外一個全部設置為凸結構的固體蜂窩塊上相互連接；
C、在固體蜂窩塊上加工有凹或/和凸部位，一個固體蜂窩塊上凸結構可以與另外一個的凸結構相互組成通道或通過另外一個全部設置為凹結構的固體蜂窩塊上相互連接；
D、在固體蜂窩塊上至少包含有一個磁性材料或者金屬材料，一個固體蜂窩塊上磁性材料可以與另外一個磁性材料或者金屬材料相互連接。
[0012]在固體蜂窩塊上設置有空腔；在空腔內設置有蓄熱材料；蓄熱材料為相變材料。
[0013]固體蜂窩塊的外部形狀、內部蜂窩、多層形狀、多部分的每個部分的形狀，選擇下列一種或其組合:圓形、多邊形、菱形、扇形、三角形、弧形。
[0014]在蜂窩塊上組成的通道上設置有金屬管或熱管用于傳熱。
[0015]可逆化學反應及化學物質選自下列一種:
A、結晶水合物反應:Χ.ηΗ20=Χ+ηΗ20,或者 X.nH20=X.mH20+ (n_m) H2O 其中 X.nH20 選自:FeS04.7H20、NiSO4.7H20, ZnSO4.7H20, CuSO4.5H20, Ba(OH)2.1H2O, Na 2S04.1H2O,CaC12.6H20, HPO4.12H20, Ca (NO3).4H20, Na2S2O3.5H20 ；
B、無機氫氧化物熱分解:X(0H)N=X0+H20，其中X為至少包括氫氧化鋇(Ba (OH) 2)、氫氧化鎂(Mg (OH) 2、氫氧化鈷、氫氧化鋰、氫氧化鎂、氫氧化銀、氫氧化亞鐵、氫氧化銅、氫氧化鋅、氫氧化鈹中的一種；
C、碳酸化合物分解:XC03=X0+C02,其中X 選自:CaC03，MgCO3,K2CO3, SrCO3, Li2CO3,NaCO3
D、有機物的氫化和脫水反應:CXHy=CXHy-2X+XH2，其中CxHy選自C2H6,C6H12;
E、金屬氫化物的熱分解:XHn=X+n/2H2。
[0016]所述的微孔材料選擇自下列一種:沸石、氧化鋁、硅膠、活性炭、聚丙烯酰胺、碳分子篩、新型材料NSUL-1、新型材料NSUL-2。
[0017]還另外包含有金屬或金屬氧化物，占化學物質以及微孔材料重量總和的10%_70%，選自下列一種或者多種: A、金屬氧化物:至少包括:氧化鐵,氧化鋁,三氧化二鐵；
B、金屬:至少包括鋅、鐵、招、錫、銅、鎂、鉀、鈉、鋇；
C、尾礦粉:包括各種礦選礦后形成的尾礦物；
D、窯爐的排出物:至少包括冶金、化工、電力、煤炭行業窯爐排出的鋼渣、鐵渣、煤灰。
[0018]所述的ABCD 的重量比例為:A 占 30%_70%，B 占 10_50%，C 占 10%_50%，D 占 10_60%。
[0019]采用本發明的技術方案可產生如下的有益效果:
1、本發明采用化學蜂窩塊實現高溫蓄熱，可以實現10-1500度的熱能儲存，安全可靠；
2、本發明可以有效的利用尾礦及鋼渣實現蓄熱材料的生產，使得資源可以被有效的利用。
[0020]3、本發明可以應用于工業余熱、太陽能、地熱、生物質等多種應用。
【附圖說明】
[0021]圖1是內部設置有通道的六邊形柱示意圖。
[0022]圖2是外部設置有凹結構的六邊形柱示意圖。
[0023]圖3是六邊形柱組成的蜂窩塊通過金屬管傳熱示意圖。
[0024]圖4是帶有熱管傳熱的蜂窩塊示意圖。
[0025]圖中標號含義:
1:六邊形柱，2:內部通道，3:外部凹結構，4:金屬管，5:熱管，6:蜂窩塊。
【具體實施方式】
[0026]實施例1、內部設置有通道的六邊形柱
圖1所示的六邊形柱，至少包含一組可以進行可逆反應的化學物