CN102732227A - 一种低温储冷材料组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种以无机盐构成的低温储冷材料组合物，该组合物主要由水、氯化钙、氯化钾、次氯酸钙、气相法二氧化硅、聚丙烯酰胺等组成，其储冷温度为-21～-19℃，储冷量大于290kJ/kg。
Description
技术领域
本发明涉及一种低温储冷材料组合物，其储冷温度为-21～-19℃，添加一定比例的增稠剂后，有效克服了低温下的盐析问题，使储冷材料具有极佳的稳定性。按照本发明所得到的低温储冷材料组合物，可用于易腐产品的低温冷藏、储运等。
背景技术
冷藏运输受外部环境的影响较大，并且对制冷技术有较高要求，是冷链物流各环节中最薄弱的环节。我国每年由于冷藏运输造成的易腐产品损耗量占整个冷链易腐产品损耗量的25％～30％。在冷藏运输过程中，冷藏车厢普遍采用车载燃料压缩机进行运输途中的产品保鲜或冷冻，虽然能够根据运输产品的储存要求控制车内温度，但运输成本较高，据统计，我国冷藏运输成本约占产品总成本的70％，远高于冷藏运输成本不得超过产品总成本50％的国际标准，其中运输成本中制冷能耗占相当大的比重，而燃料压缩机平均每小时用于制冷的耗油约在3L左右，这构成了相当大的成本压力。除此以外，燃料的消耗对环境污染、碳排放等均产生消极影响。
此外，在短途运输过程中也通常用冰块来解决短暂的低温冷藏问题，但由于冰的融点是0℃，仅能使车厢内的温度维持在0～10℃范围内，不能满足冷冻产品的储藏要求。
本发明公布了一种低温储冷材料组合物，其储冷温度可以保持在-21～-19℃，储冷量高达290kJ/kg，以这种材料作为储冷介质可以维持封闭环境温度-18℃，能够满足大多数冷冻产品的保存需求。同时发明配方中采用有机和无机化合物复配的增稠剂体系，解决了无机盐在低温下由于溶解度降低而引起的析层沉淀问题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种低温储冷材料组合物，储冷温度为-21～-19℃，储冷量高达290kJ/kg，可用于隔热条件良好的封闭空间的制冷(如冷藏车厢、冷库、小型车载保温箱等)，不使用燃料压缩机，提高了能源的综合利用效率，减少了污染物排放。
为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种低温储冷材料组合物，主要成分包括H2O、CaCl2、KCl、Na2SO4、Ca(ClO)2以及气相法SiO2等增稠添加剂。
在该组合物中H2O、CaCl2、KCl、Na2SO4、Ca(ClO)2为主要组分，占总重量的90％以上，其中CaCl2、KCl比例为摩尔比3∶1～4∶1，KCl、Ca(ClO)2比例为摩尔比3∶2～1∶1，各组分的重量含量如下：
对本发明所提供的储冷材料按照步冷曲线法进行了储冷温度测定，并用DSC差热法测试其熔解潜热。同时，针对储冷稳定性问题采用常温静置法，完全冷冻后再放于室温条件下24小时，使其缓慢释冷，观察其不溶盐析出情况。
具体实施方式
本发明通过以下具体实施例更详细的描述本发明，可以使本专业技术人员更全面的了解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
准确量取733克水，在搅拌条件下依次加入165克CaCl2、37克KCl、47克Ca(ClO)2、10克Na2SO4、8克气相法SiO2，搅拌至完全溶解。按照步冷曲线法测试其储冷温度为-20.6℃，熔解潜热为298kJ/kg，完全冷冻后在常温下放置24小时后，无结晶析出。
实施例2
准确量取744克水，在搅拌条件下依次加入165克CaCl2、28克KCl、54克Ca(ClO)2、5克Na2SO4、30克气相法SiO2，搅拌至完全溶解。按照步冷曲线法测试其储冷温度为-20.3℃，熔解潜热为300kJ/kg，完全冷冻后在常温下放置24小时后，无结晶析出。
实施例3
准确量取66.6千克水，在搅拌条件下依次加入20千克CaCl2、3.8千克KCl、6.1千克Ca(ClO)2、3千克Na2SO4、500克气相法SiO2，搅拌至完全溶解。按照步冷曲线法测试其储冷温度为-20.8℃，熔解潜热为306kJ/kg，完全冷冻后在常温下放置24小时后，无结晶析出。
实施例4
准确量取55.5克水，在搅拌条件下依次加入23.2克CaCl2、4.9克KCl、9.4克Ca(ClO)2、2克Na2SO4、5克气相法SiO2，搅拌至完全溶解。按照步冷曲线法测试其储冷温度为-19.8℃，熔解潜热为295kJ/kg，完全冷冻后在常温下放置24小时后，无结晶析出。
实施例5
准确量取638克水，在搅拌条件下依次加入180克CaCl2、40克KCl、77克Ca(ClO)2、2.5克Na2SO4、4克气相法SiO2，搅拌至完全溶解。按照步冷曲线法测试其储冷温度为-20.5℃，熔解潜热为310kJ/kg，完全冷冻后在常温下放置24小时后，无结晶析出。
对比例1
准确量取733克水，在搅拌条件下依次加入165克CaCl2、37克KCl、47克Ca(ClO)2，搅拌至完全溶解。按照步冷曲线法测试其储冷温度为-21.3℃，熔解潜热为298kJ/kg，完全冷冻后在常温下放置24小时后，有结晶析出，摇均后逐渐溶解。
对比例2
准确量取608克水，在搅拌条件下依次加入230克CaCl2、25克KCl、77克Ca(ClO)2、2.5克Na2SO4、4克气相法SiO2，搅拌至完全溶解。按照步冷曲线法测试其储冷温度波动较大，熔解潜热仅为125kJ/kg。
通过上述实施例1～5，本发明公开的储冷材料组合物的储冷温度为-21～-19℃，材料性能比较稳定，能够反复使用，未出现明显分层问题。对比例1表明，不添加增稠添加剂对其储冷温度影响不大，但是材料稳定性差；在对比例2中调整了部分成分的添加量，导致储冷温度漂移严重，其熔解潜热衰减较大，影响了材料的使用性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，所以凡依本发明所述范围的特征原料、特征步骤以及配方等同的变化，均应包括在本发明的申请专利范围之内。
Claims (5)
1.本发明所述低温储冷材料组合物，其特征在于含有H2O、CaCl2、KCl、Na2SO4、Ca(ClO)2以及气相法SiO2等增稠添加剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，特征在于储冷材料主要由H2O、CaCl2、KCl、Na2SO4、Ca(ClO)2构成。
3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于CaCl2、KCl比例为摩尔比3∶1～4∶1。
4.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于KCl、Ca(ClO)2比例为摩尔比3∶2～1∶1。
5.根据权利要求1所述的组合物，其特征于各组分重量含量如下：
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