ES2587254T3 - Azufre líquido con viscosidad mejorada como portador de calor - Google Patents
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Abstract
Mezcla que contiene azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, caracterizada porque el aditivo que contiene aniones se selecciona del grupo que consiste en compuestos de un metal del sistema periódico de elementos con aniones cargados negativamente, formalmente de modo sencillo o múltiple, monoatómicos o poliatómicos.
Description
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DESCRIPCION
Azufre llquido con viscosidad mejorada como portador de calor
La presente invention se refiere a una mezcla que contiene azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, a un procedimiento para producir una mezcla que contiene azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, al uso de una mezcla que contiene azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, como portador de calor y/o acumulador de calor, los cuales comprenden una mezcla que contiene azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, as! como a plantas de energla solar-termica que comprenden tuberlas, intercambiadores de calor y/o recipientes llenos con mezclas que contienen azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, tal como se define respectivamente en las reivindicaciones.
Dependiendo del campo de aplicacion, varla mucho el perfil de requisitos para llquidos portadores de calor o acumuladores de calor, por lo cual en la practica se utiliza una gran cantidad de llquidos. Los llquidos deben ser llquidos a temperatura ambiente o a temperaturas mucho mas bajas y tener bajas viscosidades. Para temperaturas de empleo mas altas, no se considera el agua, su presion de vapor serla demasiado grande. Por esto se utilizan aceites minerales a base de hidrocarburos hasta aproximadamente 320 °C y aceites que contienen compuestos aromaticos, sinteticos, o aceite de silicona para temperaturas de hasta 400 °C (Verein Deutscher Ingenieure, VDI- Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (GVC), VDI Warmeatlas, 10a edition, editorial Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 2006).
Una aplicacion reciente para llquidos de transferencia de calor representa las plantas de energia solar que generan energia electrica a gran escala indirectamente de la radiation solar (Butscher, R., Bild der Wissenschaft 2009, 3, paginas 84 a 92).
A este respecto, la radiacion solar se enfoca, por ejemplo, mediante espejos en forma de canales, conformados de modo parabolico, en la linea focal. Alli se encuentra un tubo metalico el cual puede encontrarse para impedir perdidas de calor dentro de un tubo de vidrio, en cuyo caso el espacio entre los tubos concentricos ha sido evacuado. Un llquido de transferencia de calor, que se calienta por radiacion solar, fluye a traves del tubo metalico. En la actualidad, en calidad de llquido de transferencia de calor se utiliza una mezcla de eter difenllico y difenilo.
El portador de calor se calienta de esta manera mediante radiacion solar concentrada a maximo 400°C. El medio caliente de transferencia de calor calienta agua en un generador de vapor para dar lugar a vapor de agua. Este vapor de agua impulsa una turbina y a su vez esta impulsa al generador, tal como en una planta convencional de energia electrica para producir corriente. Con este procedimiento puede lograrse un grado de efectividad promedio de aproximadamente 16 por ciento respecto del contenido de energia de la radiacion solar. El grado de eficiencia de la turbina de vapor es de aproximadamente 37% a esta temperatura de entrada.
Hasta ahora, las plantas de energia de este tipo han sido construidas con un rendimiento instalado de algunos cientos de megavatios y muchas otras se encuentran en planificacion, principalmente en Espana, pero tambien en el norte de Africa y en los Estados Unidos de America.
Ambos componentes de la mezcla de eter difenllico y difenilo, utilizada como portador de calor (en lo sucesivo esta mezcla se denomina “aceite termico”), tienen un punto de ebullition de aproximadamente 256 °C a presion atmosferica. El punto de fusion del difenilo se encuentra en 68-72 °C; el del eter difenllico en 26-39 °C. Mezclando ambas sustancias se disminuye el punto de fusion a 12 °C. La mezcla de las dos sustancias puede usarse hasta un maximo de 400 °C; a temperaturas superiores se presenta descomposicion. La presion de vapor se encuentra a esta temperatura a aproximadamente 10 bar, la cual es una presion que todavia es tolerable en la industria.
Es deseable obtener grados de efectividad de turbina mayores que 37 por ciento. Para este proposito, sin embargo, se necesitan temperaturas de entrada de vapor mayores que 400 °C.
El grado de eficiencia de una turbina a vapor se incrementa con la temperatura de entrada a la turbina. Las plantas modernas de energia, alimentadas con combustible fosil, operan con temperaturas de entrada de vapor de hasta 650 °C y con esto logran grados de eficiencia alrededor de 45%.
Incluso en plantas de energia termicas-solares serla por completo posible, desde el punto de vista industrial, calentar el llquido de transferencia de calor en la linea focal de los espejos a temperaturas alrededor de 650 °C y con esto lograr tambien grados de eficiencia tan altos como en el caso de plantas de energia alimentadas con combustibles fosiles; sin embargo, la resistencia restringida a la temperatura del llquido de transferencia de calor que se utiliza hasta ahora descarta esta posibilidad.
En las plantas de energia termicas-solares de torre pueden lograrse temperaturas superiores a las de las plantas de energia de canales parabolicos; en las primeras, una torre se encuentra rodeada de espejos que concentran la luz del sol en un receptor en la parte superior de la torre. En este receptor se calienta un portador de calor que luego se utiliza mediante un intercambiador de calor para la generation de vapor y para la operation de una turbina. En las
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plantas de energla de torre (por ejemplo Solar II, California, Estados Unidos de America) ya se habla utilizado una mezcla de nitrato de sodio (NaNO3) y nitrato de potasio (KNO3) (60:40) como portador de calor. Esta mezcla puede utilizarse sin problemas hasta 550 °C, aunque tiene un alto punto de fusion de hasta 240°C; es decir, la mezcla se solidifica por debajo de esta temperatura y por lo tanto ya no puede circular en las tuberlas como portador de calor.
Han sido propuestos otros posibles portadores de calor a alta temperatura a base de azufre. El azufre se funde a presion atmosferica a 120 °C y tiene un punto de ebullicion de 440 °C a presion atmosferica. Sin embargo, el azufre llquido es problematico como portador de calor ya que en un intervalo de temperaturas de 160 a 220 °C en terminos generales es altamente viscoso e incapaz de bombearse.
Por lo tanto, es deseable disminuir la viscosidad del azufre fundido.
Para reducir la viscosidad de azufre fundido el documento WO 2005/071037 describe la mezcla de azufre con pequenas cantidades de selenio y/o telurio.
El documento US 4 335 578 describe la disminucion de viscosidad de azufre fundido adicionando bromo o yodo.
Los documentos DE 10 2008 046071 A1 y WO 2010/0256921 A1 describen que la viscosidad de azufre como llquido portador de calor puede disminuirse mediante adicion y mezcla de halogeno, tal como el cloro, SCl2 o S2O2.
El documento DE 10 2008 046071 A1 describe ademas que se incorpora arsenico en forma de AszS4 o As2S3 al azufre fundido.
Todos estos aditivos son altamente corrosivos incluso a temperaturas bajas y aun mas a las altas temperaturas del azufre fundido.
Es ventajoso operar una planta de energla solar-termica de manera continua. Esto se logra, por ejemplo, almacenando calor durante tiempos de radiacion solar alta, el cual puede usarse para produccion de corriente despues de ponerse el sol o durante fases de mal tiempo.
El almacenamiento de calor puede efectuarse directamente guardando el medio portador de calor que se ha calentado en tanques de deposito bien aislados, o indirectamente transfiriendo el calor del medio portador de calor que ha sido calentado a otro medio (acumulador de calor), por ejemplo una fusion de sal de nitrato de sodio-nitrato de potasio
Un metodo indirecto ha sido realizado en la planta de energla de 50 MW Andasol I en la cual se han utilizado aproximadamente 28.000 t de una fusion de nitrato de sodio nitrato de potasio (60:40) como acumulador de calor en un tanque bien aislado. Durante los tiempos de radiacion solar, la fusion se bombea desde un tanque mas frlo (aproximadamente 280 °C) por un intercambiador de calor de aceite termico-sal a un tanque mas caliente y all! se calienta a aproximadamente 380 °C. All! se desacopla la energla termica del aceite termico mediante un intercambiador de calor y se acopla a la fusion de sal (intercambiador de calor de aceite termico-sal). En tiempos de radiacion solar mas baja y durante las noches, la planta de potencia puede operarse a carga completa durante aproximadamente 7,5 horas con un acumulador completamente cargado.
Sin embargo, serla ventajoso que el medio portador de calor se utilizara tambien como medio acumulador de calor ya que de esta manera podrlan ahorrarse los correspondientes intercambiadores de calor de aceite termico-sal.
Ademas, de esta manera podrla evitarse un posible contacto del aceite termico que tiene propiedades reductoras con la fusion de nitrato que tiene un efecto altamente oxidante. Debido al precio ostensiblemente superior del aceite termico en comparacion con la fusion de nitrato de sodio-nitrato de potasio, hasta ahora no se ha tomado en consideration el aceite termico en calidad de acumulador de calor.
El objetivo de la invention es proporcionar un material portador de calor y acumulador de calor mejorado, facilmente disponible, preferiblemente un llquido portador de calor y acumulador de calor. El llquido debe poder utilizarse a temperaturas superiores a 400 °C, preferiblemente por encima de 500 °C. Al mismo tiempo, el punto de fusion debe ser menor que el de las fusiones de sales inorganicas ya utilizadas en la industria, por ejemplo por debajo de 130 °C. Ademas, el llquido debe tener una presion de vapor tan baja como sea posible, que pueda controlarse en la industria, por ejemplo menor que 10 mbar.
Para la presente invencion fundamentalmente es bien adecuado cualquier tipo de azufre elemental. El azufre elemental es conocido desde la antiguedad y se describe, por ejemplo, en Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie (8a edition, editorial Chemie GmbH, Weinheim, 1953). Puede obtenerse de yacimientos puros, menas de azufre o de acuerdo con el metodo de Frasch, pero tambien en gran cantidad de procedimientos de desulfuration de petroleo y gas natural.
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El azufre bien adecuado tiene una pureza en el intervalo de 98 a 100% en peso, preferiblemente en el intervalo de 99,5 a 100 % en peso. La diferencia del 100%, dependiendo del metodo de obtencion, esta constituida habitualmente por agua, minerales inorganicos o hidrocarburos.
Los aditivos que contienen aniones en el contexto de esta solicitud son compuestos de un metal del sistema periodico de los elementos con aniones cargados negativamente, formalmente de modo sencillo o multiple, monoatomicos o poliatomicos, preferiblemente aniones estructurados a partir de atomos no metalicos.
Ejemplos de metales de este tipo son: metales alcalinos, preferiblemente sodio, potasio; metales alcalino-terreos, preferiblemente magnesio, calcio, bario; metales del grupo 13 del sistema periodico de los elementos, preferiblemente aluminio, metales de transition, preferiblemente manganeso, hierro, cobalto, nlquel, cobre, zinc.
Ejemplos de aniones de este tipo son: haluros y polihaluros, por ejemplo fluoruro, cloruro, bromuro, yoduro, triyoduro; calcogenuros y policalcogenuros, por ejemplo oxido, hidroxido, sulfuro, sulfuro de hidrogeno, disulfuro, trisulfuro, tetrasulfuro, pentasulfuro, hexasulfuro, selenuro, teluro; pnicogenuros, por ejemplo amida, imida, nitruro, fosfuro, arsenuro; pseudohaluro, por ejemplo cianuro, cianato, tiocianato; aniones complejos, por ejemplo fosfato, hidrofosfato, dihidrofosfato, sulfato, hidrosulfato, sulfito, hidrosulfito, tiosulfato, hexacianoferrato, tetracloroaluminato, tetracloroferrato.
Ejemplos de aditivos que contienen aniones son: cloruro de aluminio (III), cloruro de hierro (III), sulfuro de hierro (II), bromuro de sodio, bromuro de potasio, yoduro de sodio, yoduro de potasio, tiocianato de potasio, tiocianato de sodio, sulfuro disodico (Na2S), tetrasulfuro disodico (Na2S4), pentasulfuro disodico (Na2S5), pentasulfuro dipotasico (K2S5), hexasulfuro dipotasico (K2S6), tetrasulfuro de calcio (CaS4), trisulfuro de bario (BaS3), selenuro dipotasico (K2Se), fosfuro tripotasico (K3P), hexacianoferrato (II) de potasio, hexacianoferrato (III) de potasio, tiocianato de cobre (I), triyoduro de potasio, triyoduro de cesio, hidroxido de sodio, hidroxido de potasio, hidroxido de cesio, oxido de sodio, oxido de potasio, oxido de cesio, cianuro de potasio, cianato de potasio, tetraaluminato de sodio, sulfuro de manganeso (II), sulfuro de cobalto (II), sulfuro de nlquel (II), sulfuro de cobre (II), sulfuro de zinc, fosfato de trisodico, hidrofosfato disodico, hidrofosfato de sodio, sulfato disodico, hidrosulfato de sodio, sulfito disodico, hidrosulfito de sodio, tiosulfato de sodio, fosfato tripotasico, hidrofosfato dipotasico, dihidrofosfato de potasio, sulfato dipotasico, hidrosulfato de potasio, sulfito dipotasico, hidrosulfito de potasio, tiosulfato de potasio.
Los aditivos que contienen aniones en el contexto de esta solicitud son ademas mezclas de dos o de mas compuestos de un metal del sistema periodico de elementos con aniones cargados negativamente, formalmente de modo sencillo o multiple, monoatomicos o poliatomicos, preferiblemente aniones formados de atomos de no metales. A este respecto, de acuerdo con el estado actual de conocimiento, la proportion de masas de los componentes individuales no es crltica.
Los aditivos particularmente preferidos que contienen aniones son calcogenuros de metal alcalino, por ejemplo compuestos binarios entre un metal alcalino, a saber: litio, sodio, potasio, rubidio o cesio, y un calcogeno, a saber: oxlgeno, azufre, selenio o telurio.
Tambien son posibles, obviamente, mezclas de estos compuestos binarios, en cuyo caso, de acuerdo con el estado actual del conocimiento, las proporciones de mezcla no son crlticas.
Aditivos muy particularmente preferidos que contienen aniones son tetrasulfuro disodico (Na2S4), pentasulfuro disodico (Na2S5), pentasulfuro dipotasico (K2S5), hexasulfuro dipotasico (K2S6), tiocianato de sodio (NaSCN), tiocianato de potasio (KSCN), hidroxido de sodio (NaOH) o hidroxido de potasio (KOH) as! como mezclas de al menos dos de estos componentes.
De manera fundamental se conocen procedimientos para la preparation de los aditivos que contienen aniones, que se mencionaron antes, y se describen en la literatura.
Por ejemplo, es posible preparar polisulfuros de metales alcalinos de la formula M2Sx (x = 2, 3, 4, 5, 6) directamente a partir de los sulfuros de metales alcalinos y de la cantidad correspondiente de azufre fundiendolos conjuntamente a temperaturas de 400 a 500 °C. Los correspondientes sulfuros de metales alcalinos (M2S) pueden prepararse, por ejemplo, mediante reduction de los correspondientes sulfatos de metales alcalinos con carbono. Otro procedimiento bien adecuado para producir polisulfuros de metales alcalinos es la reaction directa de metales alcalinos con azufre, tal como se describe a manera de ejemplo en el documento US 4,640,832. Otros procedimientos adecuados para producir los polisulfuros de metales alcalinos son la reaccion de carbonatos de metales alcalinos o de hidroxidos de metales alcalinos con azufre, la reaccion de sulfuros de metales alcalinos con azufre, la reaccion de sulfuros de metales alcalinos o de hidrosulfuros de metales alcalinos en solution acuosa o alcoholica con azufre o la reaccion de metales alcalinos con azufre en amonlaco llquido.
La mezcla segun la invention contiene azufre elemental en el intervalo de 50 a 99,999 % en peso, preferentemente en el intervalo de 80 a 99,99 % en peso, particularmente preferible 90 a 99,9 % en peso, cada caso respecto de la masa total de la mezcla de la invencion.
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La mezcla de la invencion contiene preferiblemente los aditivos de la invencion, los cuales contienen aniones, en el intervalo de 0,001 a 50 % en peso, preferentemente en el intervalo de 0,01 a 20 % en peso, particularmente preferible 0,1 a 10 % en peso, cada caso respecto de la masa total de la mezcla de la invencion.
La mezcla segun la invencion puede contener otros aditivos por ejemplo aditivos que disminuyen el punto de fusion de la mezcla. En terminos generales la mezcla total de estos aditivos se encuentra en el intervalo de 0,01 a 50 % en peso, respecto de la masa total de la mezcla de la invencion.
La suma de los componentes de la mezcla de la invencion da como resultado 100%.
La mezcla de la invencion que contiene azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, opcionalmente la mezcla llquida de la invencion (tal como se ha definido antes y se definira mas adelante), puede producirse tal como sigue.
Todos los componentes (azufre y el aditivo que contiene aniones o varios aditivos que contienen aniones de acuerdo con la invencion) se mezclan entre si en estado solido en una proporcion correspondiente de masas y opcionalmente, a continuacion, se funden con el fin de obtener la mezcla llquida terminada.
A manera de alternativa, primero se funde el azufre elemental y despues se agrega el aditivo que contiene aniones segun la invencion o varios aditivos que contienen aniones segun la invencion mientras se mezclan y, opcionalmente, la mezcla obtenida pasa a estado solido por medio de enfriamiento. El aditivo que contiene aniones, o los aditivos que contienen aniones, se disuelven preferiblemente en la fusion de azufre practicamente por completo.
Tambien son objeto de la presente solicitud las mezclas segun la invencion previamente descritas, las cuales contienen azufre elemental y un aditivo que contiene aniones en forma de fluido, en cuyo caso el aditivo que contiene aniones se selecciona del grupo que consiste en compuestos de un metal del sistema periodico de elementos con aniones cargados negativamente, formalmente de modo sencillo o multiple, monoatomicos o poliatomicos. Estas mezclas se llaman en lo sucesivo “mezclas llquidas segun la invencion”
El termino “mezcla llquida segun la invencion” significa en la presente que el azufre en esta mezcla se encuentra llquido a 101325 Pa (abs.) de presion o incluso a una presion superior, al menos parcialmente, preferiblemente por completo.
La mezcla llquida segun la invencion, a una presion de 101325 Pa (abs.), tiene preferiblemente una temperatura en el intervalo de 120 °C a 450 °C. A una temperatura superior a 101325 Pa (abs), la mezcla llquida segun la invencion tiene preferiblemente una temperatura en el intervalo de 120 °C a 600 °C.
La mezcla llquida segun la invencion corresponde en su composicion a las mezclas de la invencion descritas fundamentalmente o como preferidas, particularmente preferidas o muy particularmente preferida, las cuales contienen azufre elemental y un aditivo que contiene aniones de acuerdo con la invencion.
El maximo de la viscosidad de la mezcla llquida segun la invencion, a una presion de 101325 Pa (abs.), medido tal como se indica en los ejemplos, se encuentra por lo regular en un intervalo de temperaturas de 120 °C a 195°C en el intervalo de 0,005 Pas a 50 Pas, preferentemente 0,005 Pas a 30 Pas, particularmente preferible 0,005 Pas a 5 Pas.
La solicitud se refiere ademas al uso de una mezcla que contiene azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, preferentemente una mezcla llquida segun la invencion, respectivamente tal como se ha descrito antes, en calidad de portador de calor y/o acumulador de calor, en cuyo caso el aditivo que contiene aniones se selecciona del grupo que consiste en compuestos de un metal del sistema periodico de elementos con aniones cargados negativamente, formalmente de modo sencillo o multiple, monoatomicos o poliatomicos.
La solicitud tambien se refiere al uso de una mezcla que contiene azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, preferiblemente de una mezcla llquida segun la invencion, respectivamente tal como se ha descrito antes, en calidad de portador de calor y/o acumulador de calor en plantas de energla, por ejemplo plantas de energla solar- termica, en cuyo caso el aditivo que contiene aniones se selecciona del grupo que consiste en compuestos de un metal del sistema periodico de los elementos con aniones cargados negativamente, formalmente de modo sencillo o multiple, monoatomicos o poliatomicos.
La solicitud tambien se refiere al uso de una mezcla que contiene azufre elemental y un aditivo que contienen aniones, preferiblemente de una mezcla llquida segun la invencion, respectivamente tal como se ha descrito antes, en calidad de portador de calor y/o acumulador de calor en plantas de energla, por ejemplo plantas de energla solar- termica, a una temperatura en el intervalo de 120 °C a 600 °C, en cuyo caso el aditivo que contiene aniones se selecciona del grupo que consiste en compuestos de un metal del sistema periodico de elementos con aniones cargados negativamente, formalmente de modo sencillo o multiple, monoatomicos o poliatomicos.
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El uso antes descrito de las mezclas llquidas segun la invencion, principalmente de aquellas en calidad de portadores de calor, tiene lugar preferentemente con la exclusion de aire y humedad, preferentemente en un sistema cerrado por ejemplo de tuberlas, bombas, intercambiadores de calor, dispositivos reguladores y recipientes.
Tambien son objeto de la presente solicitud portadores de calor o acumuladores de calor que comprenden una mezcla, preferentemente en forma de fluido, que contiene azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, en cuyo caso el aditivo que contiene aniones se selecciona del grupo que consiste en compuestos de un metal del sistema periodico de elementos con aniones cargados negativamente, formalmente de modo sencillo o multiple, monoatomicos o poliatomicos.
Portadores de calor son medios que son calentados por una fuente de calor, por ejemplo el sol en el caso de plantas de energla solar-termica, y transportan la cantidad de calor contenida en ellos por un trayecto determinado. Luego pueden transferir este calor a otro medio, por ejemplo agua o un gas, preferentemente mediante un intercambiador de calor, en cuyo caso este otro medio puede impulsar una turbina, por ejemplo. Pero los portadores de calor tambien pueden transferir la cantidad de calor contenida en ellos a otro medio que se encuentra en un recipiente de deposito (por ejemplo una fusion de sal de nitrato de potasio ion nitrato de sodio) y de esta manera pasar el calor para el almacenamiento. Los portadores de calor pueden sin embargo almacenarse ellos mismos en un recipiente de deposito y permanecer all!; luego ellos mismos son tanto portadores de calor como tambien acumuladores de calor.
Los acumuladores de calor son medios, habitualmente composiciones de materiales, por ejemplo las mezclas segun la invencion, que pueden acumular una cantidad de calor durante un tiempo determinado y se encuentran habitualmente en un recipiente fijado en un sitio, preferiblemente aislado frente a perdidas de calor.
Tambien son objeto de la presente solicitud las plantas de energla que comprenden intercambiadores de calor, recipientes y/o tuberlas llenas con mezclas que contienen azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, en cuyo caso el aditivo que contiene aniones se selecciona del grupo que consiste en compuestos de un metal del sistema periodico de elementos con aniones cargados negativamente, formalmente de modo sencillo o multiple, monoatomicos o poliatomicos.
Ejemplos
Las propiedades flsicas se midieron tal como sigue:
La viscosidad dinamica de las mezclas se determino dentro de un intervalo de temperaturas de 120 a 195 °C por medio de viscosimetrla de rotacion de acuerdo con una instruccion interna de la companla, tal como sigue. La configuracion de la medicion se compone de un recipiente cillndrico estacionario en el cual se encuentra un cilindro solido, montado de modo que sea capaz de girar. El llquido que va a medirse se introduce en el espacio anular. A continuacion se determina el par de torsion requerido para permitir que el cilindro solido gire a una velocidad determinada. El par de torsion requerido como una funcion del gradiente de velocidad que se presenta puede usarse para calcular la viscosidad dinamica de fluido.
Ejemplo 1 (instruccion general)
La mezcla respectiva, tal como se describe en los ejemplos 2 a 6, fue calentada mientras se agitaba en una atmosfera de nitrogeno desde la temperatura ambiente hasta 250 °C. A partir de aproximadamente 120 °C la mezcla se volvio llquida. Al seguir calentando, a partir de aproximadamente 159 °C la viscosidad de salida se incremento de manera significativa, a 190 °C aproximadamente alcanzo un maximo y despues, a temperaturas superiores, cayo nuevamente, tal como pudo establecerse por medio de la modificacion del momento de torsion del agitador. Luego la mezcla se dejo enfriar desde 250 °C a 150 °C.
Esta operation de calentamiento y enfriamiento se llevo a cabo nueve veces mas. Luego se tomo una muestra de la mezcla a temperatura ambiente y tal como se describio antes se determino la viscosidad dinamica de la muestra.
Ejemplo 2
El ejemplo 1 se realizo con una mezcla de 3 g de pentasulfuro dipotasico (K2S5) y 297 g de azufre y se midio la viscosidad dinamica de una muestra. El maximo de viscosidad se encontro a 195 °C y fue de 5 Pas.
Ejemplo 3
El ejemplo 1 se realizo con una mezcla de 5 g de hidroxido de potasio (KOH) y 295 g de azufre y se midio la viscosidad dinamica de una muestra. El maximo de viscosidad se encontro a 195 °C y fue de 5 Pas.
Ejemplo 4
El ejemplo 1 se realizo con una mezcla de 5 g de hidroxido de sodio (NaOH) y 295 g de azufre y se midio la viscosidad dinamica de una muestra. El maximo de viscosidad se encontro a 195 °C y fue de 30 Pas.
Ejemplo 5
El ejemplo 1 se realizo con una mezcla de 3 g de pentasulfuro disodico (Na2S5) y 297 g de azufre y se midio la 5 viscosidad dinamica de una muestra. El maximo de viscosidad se encontro a 195 °C y fue de 10 Pas.
Ejemplo 6
El ejemplo 1 se realizo con una mezcla de 15 g de cloruro de hierro (III) (FeCh) y 285 g de azufre y se midio la viscosidad dinamica de una muestra. El maximo de viscosidad se encontro a 195 °C y fue de 38 mPas.
Ejemplo 7 (para comparacion)
10 El ejemplo 1 se repitio con 300 g de azufre y no se adiciono aditivo que contuviera aniones.
Tal como se describio en el ejemplo 1, el azufre se calento y se enfrio en total 10 veces.
Luego se tomo una muestra de la mezcla a temperatura ambiente y tal como se describio antes, se determino la viscosidad dinamica. El maximo de viscosidad se encontro a 190 °C y fue de 90 Pas.
Claims (11)
- 51015202530REIVINDICACIONES1. Mezcla que contiene azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, caracterizada porque el aditivo quecontiene aniones se selecciona del grupo que consiste en compuestos de un metal del sistema periodico deelementos con aniones cargados negativamente, formalmente de modo sencillo o multiple, monoatomicos o poliatomicos.
- 2. Mezcla de acuerdo con la reivindicacion 1, en la cual el aditivo que contiene anion comprende compuestos ionicos de un metal del sistema periodico de elementos con aniones cargados negativamente, una o varias veces, monoatomicos o poliatomicos.
- 3. Mezcla de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, en forma de fluido.
- 4. Mezcla de acuerdo con la reivindicacion 3 con el maximo de la viscosidad a una presion de 101326 Pa (abs.) en elintervalo de temperaturas de 120 °C a 195 °C en el intervalo de 0.005 Pas a 50 Pas.
- 5. Uso de una mezcla, tal como se ha definido en las reivindicaciones 1 a 4, como portador de calor y/o acumulador de calor.
- 6. Uso de una mezcla en forma de fluido, tal como se ha definido en las reivindicaciones 3 a 4, como portador de calor y/o acumulador de calor.
- 7. Uso tal como se ha definido en las reivindicaciones 5 a 6, como portador de calor y/o acumulador de calor en plantas de energla.
- 8. Portador de calor y/o acumulador de calor que comprenden una mezcla tal como se ha definido en las reivindicaciones 1 a 4.
- 9. Portador de calor y/o acumulador de calor que comprenden una mezcla en forma de fluido tal como se ha definido en las reivindicaciones 3 a 4.
- 10. Plantas de energla solar-termica que comprenden tuberlas, intercambiadores de calor y/o recipientes llenos con mezclas tal como se han definido en las reivindicaciones 1 a 4.
- 11. Procedimiento para producir una mezcla que contiene azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, en el cual i) se mezclan entre si azufre elemental y un aditivo que contiene aniones, o varios aditivos que contienen aniones, en estado solido, en la proporcion de masas deseada y la mezcla se convierte luego opcionalmente en una fusion mediante calentamiento, o ii) en el cual primero se funde el azufre elemental y a este se adiciona un aditivo que contiene aniones, o varios aditivos que contienen aniones, mientras se mezclan y, opcionalmente, la mezcla obtenida pasa a estado solido mediante enfriamiento, en cuyo caso el aditivo que contiene aniones en i) y ii) se selecciona del grupo que consiste en compuestos de un metal del sistema periodico de con aniones cargados negativamente, formalmente de modo sencillo o multiple, monoatomicos o poliatomicos.
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