(57)【要約】  本発明は、腐食性に作用する高温の液体（７）を収容する装置であって、液体（７）を収容する、壁（２１）により包囲された室を備え、該室が、内側に位置する絶縁材（１９）を有する、腐食性に作用する高温の液体（７）を収容する装置に関する。さらに本発明は、腐食性に作用する液体を収容する装置の、硫黄を含む蓄熱媒体を貯蔵するための使用に関する。
2013545063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
腐食性に作用する高温の液体（７）を収容する装置であって、前記液体（７）を収容する、壁（２１）により包囲された室を備え、該室は、内側に位置する絶縁材（１９）を有することを特徴とする、腐食性に作用する高温の液体を収容する装置。
【請求項２】
前記内側に位置する絶縁材（１９）は、前記室内に貯蔵すべき液体（７）が流動可能な通路（２５，５７）を有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記内側に位置する絶縁材（１９）は自立型である、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記内側に位置する絶縁材（１９）は、前記包囲された室の壁（２１）に取り付けられる個々の要素（２７）から形成されている、請求項１又は２記載の装置。
【請求項５】
前記内側に位置する絶縁材（１９）は、略直方体形の要素（２３）から形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記通路は、前記直方体形の要素（２３）間の間隙（２５）である、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記内側に位置する絶縁材（１９）は、第１の絶縁層（４１）と、該第１の絶縁層（４１）に続く第２の絶縁層（４３）とから形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
前記内側に位置する絶縁材（１９）と前記壁（２１）との間に、腐食に対して安定な金属からなるシール（３９）が収容されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
前記内側に位置する絶縁材（１９）の材料は、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、二酸化ケイ素、発泡アルミニウム、発泡ガラス又はこれらの群の組み合わせを含む、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
前記液体（７）を収容する、壁（２１）により包囲された室は、容器（３）である、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
前記容器（３）の壁（２１）は、鋼又は特殊鋼から製造されている、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記容器（３）が容器蓋（１１）により閉鎖されており、該容器蓋（１１）に絶縁要素（３５）が取り付けられている、請求項１０又は１１記載の装置。
【請求項１３】
前記液体（７）を収容する、包囲された室は、地面（５１）内の空洞（４９）である、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか１項記載の腐食性に作用する液体を収容する装置の、硫黄を含む蓄熱媒体を貯蔵するための使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腐食性に作用する高温の液体を収容する装置に関する。当該装置は、液体を収容する、壁により包囲された室を備える。さらに本発明は、当該装置の使用に関する。
【０００２】
腐食性に作用する高温の液体を収容する装置は、例えば、ソーラーパワープラントにおいて蓄熱媒体を収容するために使用される容器である。あるソーラーパワープラントは、日中、太陽が照っている限り、太陽エネルギによって熱を発生させる。この熱は、発電のために利用される。この熱は一般に、水を蒸発させ、発生した水蒸気によって発電機を発電目的で駆動するために利用される。
【０００３】
ソーラーパワープラントを連続的に運転することができるように、太陽エネルギによって蓄熱媒体が加熱される。蓄熱媒体は、良好に絶縁された容器内に貯蔵される。例えば太陽が照っていないときに熱を取り出すために、温められた蓄熱媒体が取り出され、例えば水を蒸発させるために利用される。このとき、蓄熱媒体は、熱を放出し、冷却される。この低温の蓄熱媒体は、その後、例えば低温の蓄熱媒体のための第２の容器に導入される。大規模なソーラーパワープラントは、ソーラーパワープラントにおける中断なしの運転を可能にするために、極めて大きな蓄熱器を必要とする。
【０００４】
ソーラーパワープラントにおいて水を蒸発させ、蒸気を運転にとって有意義な温度に加熱するには、蓄熱媒体を相応に高い温度に加熱する必要がある。現在、ソーラーパワープラントにおける蓄熱器は、２９０℃〜３９０℃の範囲の作動温度で運転される。加えて、現在では、これを５５０℃以上の温度範囲に拡張する試みがなされている。
【０００５】
蓄熱媒体として、例えば溶融塩が使用される。大規模なソーラーパワープラントを運転するために必要とされる蓄熱媒体の大きな量に基づいて、蓄熱媒体に関して別の選択肢も希求されている。別の蓄熱媒体は、例えば、硫黄を含む蓄熱媒体である。溶融塩の場合も、硫黄を含む蓄熱媒体の場合も、高温時には、一般に鋼から製造される容器の腐食を生じる。例えば幾つかの溶融硝酸塩は、５５０℃を超える温度では、種々異なる特殊鋼の脆化に至らしめる場合がある。その際、特殊鋼は、確かに安定のままであるが、衝撃に対して敏感となる。硫黄含有量の高い蓄熱材料、例えば１質量％の硫化カリウムを含む硫黄の場合、３５０℃を上回る温度で、認識可能な腐食を生起する。この腐食は、温度が４００℃を超えると、鉄及びニッケルをベースとする典型的な特殊鋼の急速かつ徹底的な破壊に至らしめる。塩化物を含む溶融塩も、高温時には強い腐食性を示す。比較的低い温度では、腐食性は明らかに低く、全く存在しない場合もある。
【０００６】
高温時においても腐食性の物質に耐性を有する材料は、例えばセラミック及びガラスである。蓄熱用の容器には大きな構造物が必要であるところ、これらの材料は、一般に、シールなしに結合されて大きな構造物を形成することはできない。シール材料が使用されると、高温時に腐食作用に曝されてしまう場合がある。さらに、これらの材料は、一般に脆弱であり、結合されて構造物を形成したとしても、高い内圧に耐えることはできない。
【０００７】
それゆえ、本発明の課題は、耐食性であり、密であり、かつ大量の液体を収容し得るのに十分な機械的な安定性を有する、腐食性に作用する高温の液体を収容する装置を提供することである。
【０００８】
上述の課題は、腐食性に作用する高温の液体を収容する装置であって、液体を収容する、壁により包囲された室を備え、この室が、内側に位置する絶縁材を有する、腐食性に作用する高温の液体を収容する装置により解決される。
【０００９】
内側に位置する絶縁材は、容器の壁に直接当接するように形成されていてもよいし、内側に位置する絶縁材と壁との間に間隙が形成されるように形成されていてもよい。
【００１０】
内側に位置する絶縁材により、室内に含まれる高温の液体が壁と接触することは回避される。内側に位置する絶縁材の絶縁作用により、壁に面した側の温度は、高温の液体の温度より明らかに低い。これにより、室を画成する壁の温度は、腐食が発生する温度を下回る温度に維持され得る。
【００１１】
内側に位置する絶縁材を、特にこの内側に位置する絶縁材と、液体が収容されている室の壁との間の間隙において、絶縁材に作用する許容できない力から保護するために、内側に位置する絶縁材は、好ましくは、液体が流動可能な通路を有する。これにより、絶縁材の内側及び絶縁材の外側にかかる圧力の補償あるいは均衡が生じる。これにより、内側に位置する絶縁材は、内側から作用する圧力に対して安定である必要はない。特に、内側に位置する絶縁材と壁との間の間隙が均等でないとき、又は内側に位置する絶縁材が一部において壁に当接し、一部において間隙を形成しているとき、液体は通路を通して間隙内に、圧力補償が生じるまで流入する。これにより、内側に位置する絶縁材の、場合によっては破壊に至りかねない変形は、回避される。
【００１２】
通路は、液体が通路に流入可能であるものの、対流は始まらないように形成されている。これにより、液体が容器から通路を通って流れるが、通路がひとたび満たされた後は、通路内で物質交換がなされないようにすることが可能である。特に、貯蔵すべき液体の熱伝導性が低い場合、例えば溶融硫黄の場合、通路内に含まれる液体も、絶縁作用を示す。液体は、確かに通路の通流に基づいて、室の壁と接触するが、アキュムレータ内の液体と比較して低い温度を有している。絶縁材の厚さは、壁の領域の温度が、腐食が起こらないか、又は少なくとも最小にすぎない低温にあるように選択される。
【００１３】
内側に位置する絶縁材の材料と、室を包囲している壁の材料とのそれぞれ異なる熱膨張を補償するために、内側に位置する絶縁材が伸縮継手を有していると有利である。伸縮継手も、好ましくは、その中で対流が始まらないような寸法に設定されている。好ましい態様において、内側に位置する絶縁材に設けられた通路は、圧力補償のために働くと同時に、熱膨張による内側に位置する絶縁材の破壊を回避するために使用される伸縮継手としても働く。こうして、温度変動による負荷も、内側に位置する絶縁材が破壊されることなく、制御可能である。
【００１４】
通路及び／又は伸縮継手の寸法は、室内に含まれる液体の粘度に依存している。
【００１５】
例えば内側に位置する絶縁材を製造可能な連続気泡型多孔質の耐火性の断熱煉瓦（Ｉｓｏｌａｔｉｏｎｓｓｔｅｉｎ）の場合も、確かに気泡内に浸入する液体は、断熱煉瓦の絶縁品質を低下させるが、液体、例えば硫黄の低い熱伝導性は、十分な強さの絶縁を形成するに足る。
【００１６】
内側に位置する絶縁材は、略直方体形の要素から形成されていてよい。略直方体形の要素は、円形の横断面を有する容器に適合させるために幅が外向きに増加し、その結果、要素間の伸縮継手が均等な幅を有する要素、及び容器の直径に適合されている円セグメントの形状で形成されている要素を有していてもよい。通路あるいは伸縮継手は、例えば直方体形の要素間の間隙である。対流のさらなる阻止は、内側に位置する絶縁材を形成するための直方体形の要素が互いにずらされて積層されることにより可能である。２つの直方体形の要素間の間隙は、それぞれ、このような直方体形の要素と同じ高さにすぎず、かつ次列の直方体形の要素により中断される。
【００１７】
内側に位置する絶縁材は、自立型であっても、壁に絶縁要素を固定することによって形成されてもよい。自立型の絶縁材の場合、例えば絶縁要素は、積層されて、内側に位置する壁を形成する。この壁は、支えなしに立っていることも、室の壁に宛がうこともできる。自立型の内側に位置する絶縁材が伸縮継手を有していると特に有利である。
【００１８】
絶縁をさらに改善するために、壁と内側に位置する絶縁材との間に、第２の絶縁層を形成することも可能である。この場合、第２の絶縁層は、内側に位置する絶縁材と同じ材料から形成可能である。２つのそれぞれ異なる材料を使用することも可能である。
【００１９】
壁と内側に位置する絶縁材との間に第２の絶縁層が収容されていると、例えば、好ましくは自立型の、内側に位置する絶縁材が、耐摩耗性の材料、例えば酸化アルミニウムからなる耐火性の石あるいは煉瓦から形成され、かつ第２の絶縁層が、高絶縁性の材料、例えば発泡ガラスを含むことが可能である。
【００２０】
内側に位置する絶縁材は、３層以上の層から形成されていてもよい。その際、好ましくは、少なくとも１つの層が、自立型の内側に位置する絶縁材であり、その他の層は、自立型であってもなくてもよい。また、例えば複数の層中に交互に自立型の絶縁層と高絶縁性の材料とを配置してもよい。しかし、絶縁材のすべての層が自立型であってもよい。
【００２１】
特に、第２の絶縁層が自立型でないとき、第２の絶縁層が内面においても外面においても、自立型の内側に位置する絶縁材により画成されると有利である。しかし、絶縁材の各層が自立型であると有利である。
【００２２】
好ましい一態様において、内側に位置する絶縁材と壁との間に、腐食に対して安定な材料からなるシールが収容されている。腐食に対して安定な材料からなるシールは、例えばインライナ、例えば波形金属薄板（Ｗｅｌｌｅｎｂｌｅｃｈ）の形態のインライナであってもよい。腐食に対して安定な材料からなるシールを使用することにより、壁のために、腐食に対して安定でない金属を使用することが可能である。腐食に対して安定な材料、例えば耐食性の特殊鋼は、一般に高価であり、かつ室内に含まれる液体による腐食に対して安定でない鋼と比較して低い強度を有している。腐食に対して安定な材料からなるシールの使用により、包囲された室、例えば容器の壁を、室内に含まれる液体に対して安定でない鋼から製造することが可能である。腐食に対して安定な材料からなるシールによって、室内に含まれる液体が壁と接触することは回避される。
【００２３】
腐食性に作用する高温の液体を貯蔵する装置は、例えば容器である。容器は、一般に壁と蓋とを有しているので、腐食性に作用する高温の液体を含む閉鎖された室が生じる。容器の壁は、例えば、容器の製造にとって典型的な材料、例えば鋼又は特殊鋼から製造可能である。特に、腐食に対して安定な材料からなるシールが使用されるとき、容器の壁のために、容器内に含まれる液体による腐食に対して安定でない材料も使用可能である。
【００２４】
シールを製造可能な、腐食に対して安定な適当な材料は、例えばグラファイト又はアルミニウムである。
【００２５】
腐食性に作用する高温の液体を貯蔵する装置が容器であるとき、この容器は、一般に容器蓋により閉鎖されている。この場合、容器蓋にも絶縁要素が取り付けられる。容器蓋の絶縁によって、容器蓋の領域においても、特に容器が完全に充填されたとき、容器蓋が腐食性に作用する高温の液体と接触してしまうことは回避される。加えて、容器蓋を介して熱が周囲に放出されてしまうことは回避される。
【００２６】
容器の他に、壁により包囲されたアキュムレータ室は、地中の空洞あるいはキャビティであってもよい。この場合、一方では、空洞が自然の空洞であってもよい。択一的には、例えば人工的に空洞を形成してもよい。地中の空洞の利点は、アキュムレータのより大きな高さが実現可能である点にある。それというのも、地中の空洞は、従来慣用の容器と比較して高い静液圧による負荷に耐え得るからである。それというのも、静液圧により壁にかかる力は、地面により吸収されるからである。室の大きな高さは、特に、室内に含まれる腐食性に作用する液体が、成層型アキュムレータ（Ｓｃｈｉｃｈｔｅｎｓｐｅｉｃｈｅｒ）として運転されることが望ましい蓄熱器であるとき、有意義である。成層型アキュムレータとして運転される蓄熱器内には、下側に低温の液体が存在し、上側に高温の液体が存在する。大きな高さによって、熱伝導に基づいて温度補償が行われるまでの時間は延長される。こうして、例えばソーラーパワープラント用の、例えばデイリ型又はウィークリ型のアキュムレータとして、又は原理的にはマンスリ型、それどころかイヤリ型のアキュムレータとしても使用可能な極めて大型の蓄熱器が実現可能である。特に自然界のエネルギ源、例えば風及び太陽は変動するので、このことは有益である。
【００２７】
地中の空洞の別の利点は、ソーラーパワープラントのための蓄熱器が圧力下で、かつ明らかに４４０℃を上回る最大温度で運転され得る点にある。それというのも、大型の蓄熱器の場合、１バールを超えるシステム圧がかかる場合があるからである。別の利点は、腐食性に作用する高温の液体が地中の空洞内で排気しながら貯蔵され得る点にある。これにより、火災の危険は著しく低減可能である。
【００２８】
地中の空洞の内側に位置する絶縁材によって、腐食性に作用する高温の液体が地面と接触して、物質を地面から溶出させるか、又はこれと反応し、溶出された物質又は反応生成物を一緒に運搬してしまうことは回避される。地面から溶出された物質又は反応生成物は、例えば腐食性に作用する高温の液体を貯蔵する装置が使用される設備の他のコンポーネントにおいて、腐食作用の強化又は堆積物による損傷を惹起してしまう場合がある。
【００２９】
地中の空洞は、例えば完全に地上に人工的に、例えば丘陵を人工的に積み上げ、この丘陵内にこのような空洞を形成することによって形成可能である。さらに地中の空洞は、部分的に地下にあってもよい。この場合、既に自然に存在する空洞が利用されても、人工的な空洞が使用されてもよい。また、空洞を完全に地下に配置してもよい。この場合、特に自然の空洞が利用される。本発明において、地中の空洞内には、内側に位置する絶縁材が装入される。内側に位置する絶縁材は、特に、既に前述したとおり、空洞内に貯蔵される液体が地面から物質を溶出させるか、又は地面に由来する物質と反応することを回避するために役立つ。
【００３０】
容器での使用時にも、地中の空洞での使用時にも、内側に位置する絶縁材の材料として、例えば酸化アルミニウム、炭化ケイ素、二酸化ケイ素、発泡アルミニウム、発泡ガラス又はこれらの群の組み合わせが適している。複数の層を設けることも可能である。この場合、各層は、それぞれ異なる材料から製造されていてもよい。
【００３１】
特に腐食性に作用する高温の液体を貯蔵する装置が容器、特に金属製の壁、例えば鋼製の壁を有する容器であるとき、容器壁が、内側に位置する絶縁材にもかかわらず、例えば接触時に怪我につながりかねない温度を有する場合がある。この場合、容器壁を付加的に外側絶縁材により包囲すると有利である。外側の絶縁のために、例えば鉱物繊維マット又は標準発泡ガラスプレートが適している。金属薄板、例えば亜鉛薄板による付加的な外装によって、湿気が絶縁材に侵入することは回避可能である。
【００３２】
本発明に係る腐食性に作用する高温の液体を収容する装置は、特にソーラーパワープラント、例えばパラボリックトラフ型太陽熱発電施設において蓄熱媒体を収容するために適している。使用可能な蓄熱媒体は、例えば溶融塩又は硫黄を含む蓄熱媒体である。硫黄を含む蓄熱媒体として、特に単体硫黄あるいは元素硫黄が適している。蒸気圧及び溶融圧を適合させるため、アニオンを含む少なくとも１つの添加剤を硫黄に添加すると有利である。
【００３３】
アニオンを含む添加剤として、特に、作動温度で硫黄を酸化させて、相応の酸化生成物、例えば硫黄酸化物、硫黄ハロゲン化物又は硫黄酸化ハロゲン化物を形成してしまわない添加剤が適している。さらに、アニオンを含む添加剤が良好に硫黄に溶解すると有利である。
【００３４】
好ましいアニオンを含む添加剤は、単原子又は多原子の負の電荷を帯びた一価又は多価のアニオンと元素周期表の金属のイオン化合物である。
【００３５】
イオン化合物の金属は、例えばアルカリ金属、好ましくはナトリウム、カリウム；アルカリ土類金属、好ましくはマグネシウム、カルシウム、バリウム；元素周期表の第１３族の金属、好ましくはアルミニウム；遷移金属、好ましくはマンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛である。
【００３６】
この種のアニオンの例は、ハロゲン化物及びポリハロゲン化物、例えばフッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、三ヨウ化物；カルコゲン化物及びポリカルコゲン化物、例えば酸化物、水酸化物、硫化物、硫化水素、二硫化物、三硫化物、四硫化物、五硫化物、六硫化物、セレン化物、テルル化物；プニコゲン化物、例えばアミド、イミド、窒化物、リン化物、ヒ化物；擬ハロゲン化物、例えばシアン化物、シアン酸塩、チオシアン酸塩、錯アニオン、例えばリン酸塩、リン酸水素塩、リン酸二水素塩、硫酸塩、硫酸水素塩、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩、ヘキサシアノ鉄酸塩、テトラクロロアルミン酸塩、テトラクロロ鉄酸塩である。
【００３７】
アニオンを含む添加剤の例は、塩化アルミニウム（ＩＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）、硫化鉄（ＩＩ）、臭化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸ナトリウム、硫化二ナトリウム（Ｎａ２Ｓ）、四硫化二ナトリウム（Ｎａ２Ｓ４）、五硫化二ナトリウム（Ｎａ２Ｓ５）、五硫化二カリウム（Ｋ２Ｓ５）、六硫化二カリウム（Ｋ２Ｓ６）、四硫化カルシウム（ＣａＳ４）、三硫化バリウム（ＢａＳ３）、セレン化二カリウム（Ｋ２Ｓｅ）、リン化三カリウム（Ｋ３Ｐ）、ヘキサシアノ鉄（ＩＩ）酸カリウム、ヘキサシアノ鉄（ＩＩＩ）酸カリウム、チオシアン酸銅（Ｉ）、三ヨウ化カリウム、三ヨウ化セシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化セシウム、シアン化カリウム、シアン酸カリウム、テトラアルミン酸ナトリウム、硫化マンガン（ＩＩ）、硫化コバルト（ＩＩ）、硫化ニッケル（ＩＩ）、硫化銅（ＩＩ）、硫化亜鉛、リン酸三ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、硫酸二ナトリウム、硫酸水素ナトリウム、亜硫酸二ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素カリウム、硫酸二カリウム、硫酸水素カリウム、亜硫酸二カリウム、亜硫酸水素カリウム、チオ硫酸カリウムである。
【００３８】
さらに本願の意味でのアニオンを含む添加剤は、単原子又は多原子の形式的に一価又は多価の負の電荷を帯びたアニオン、好ましくは非金属原子から形成されるアニオンと、元素周期表の金属の２以上の化合物の混合物である。この場合、現在の知識レベルによれば、個々の成分の量比は重要でない。
【００３９】
好ましくは、本発明における混合物は、本発明における混合物の総質量に関して５０〜９９．９９９質量％、好ましくは８０〜９９．９９質量％、特に好ましくは９０〜９９．９質量％の範囲の単体硫黄を含んでいる。
【００４０】
好ましくは、本発明における混合物は、本発明における混合物の総質量に関して０．００１〜５０質量％、好ましくは０．０１〜２０質量％、特に好ましくは０．１〜１０質量％の範囲のアニオンを含む添加剤を含んでいる。
【００４１】
本発明における混合物は、別の添加剤、例えば混合物の融点を下げる添加剤を含んでいてよい。別の添加剤の割合は、一般に混合物の総質量に関して０．０１〜５０質量％の範囲にある。
【００４２】
さらに、下記一般式、すなわち
2013545063.tif 000003
のアルカリ金属多硫化物の混合物も使用可能である。ここで、Ｍ１、Ｍ２は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓを意味し、Ｍ１とＭ２とは不同であり、０．０５≦ｘ≦０．９５及び２．０≦ｙ≦６．０である。
【００４３】
本発明の好ましい態様において、Ｍ１＝Ｋであり、Ｍ２＝Ｎａである。
【００４４】
本発明の別の好ましい態様において、０．２０≦ｘ≦０．９５である。本発明の特に好ましい態様において、０．５０≦ｘ≦０．９０である。
【００４５】
本発明の別の好ましい態様において、３．０≦ｙ≦６．０である。本発明の特に好ましい態様において、ｙ＝４．０、５．０又は６．０である。
【００４６】
本発明の特に好ましい態様において、Ｍ１＝Ｋであり、Ｍ２＝Ｎａであり、０．２０≦ｘ≦０．９５及び３．０≦ｙ≦６．０である。
【００４７】
本発明の殊に好ましい態様において、Ｍ１＝Ｋであり、Ｍ２＝Ｎａであり、０．５０≦ｘ≦０．９０及びｙ＝４．０、５．０又は６．０である。
【００４８】
やはり、下記一般式、すなわち
2013545063.tif 000004
のアルカリ金属チオシアン酸塩とアルカリ金属多硫化物との混合物も適している。ここで、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓを意味し、Ｍ１とＭ２とは不同であり、Ｍ３とＭ４とは不同であり、０．０５≦ｘ≦１、０．０５≦ｚ≦１、２．０≦ｙ≦６．０であり、ｍは０．０５≦ｍ≦０．９５の物質量の割合である。
【００４９】
本発明の好ましい態様において、Ｍ１及びＭ３＝Ｋであり、Ｍ２及びＭ４＝Ｎａである。
【００５０】
本発明の別の好ましい態様において、０．２０≦ｘ≦１である。本発明の特に好ましい態様において、０．５０≦ｘ≦１である。
【００５１】
本発明の別の好ましい態様において、３．０≦ｙ≦６．０である。本発明の特に好ましい態様において、ｙ＝４．０、５．０又は６．０である。
【００５２】
本発明の別の好ましい態様において、０．２０≦ｚ≦１である。本発明の特に好ましい態様において、０．５０≦ｚ≦１である。
【００５３】
本発明の別の好ましい態様において、０．２０≦ｍ≦０．８０である。本発明の特に好ましい態様において、０．３３≦ｍ≦０．８０である。
【００５４】
本発明の特に好ましい態様において、Ｍ１及びＭ３＝Ｋ、Ｍ２及びＭ４＝Ｎａ、０．２０≦ｘ≦１、０．２０≦ｚ≦０．９５、３．０≦ｙ≦６．０並びに０．２０≦ｍ≦０．９５である。
【００５５】
本発明の殊に好ましい態様において、Ｍ１及びＭ３＝Ｋ、Ｍ２及びＭ４＝Ｎａ、０．５０≦ｘ≦１、０．５０≦ｚ≦０．９５、ｙ＝４．０、５．０又は６．０並びに０．３３≦ｍ≦０．８０である。
【００５６】
本発明の別の特に好ましい態様において、Ｍ１及びＭ３＝Ｋ、ｘ＝１、ｚ＝１、ｙ＝４．０、５．０又は６．０並びに０．３３≦ｍ≦０．８０である。
【００５７】
本発明の別の特に好ましい態様において、Ｍ１及びＭ３＝Ｋ、ｘ＝１、ｚ＝１、ｙ＝４並びにｍ＝０．５である。
【００５８】
本発明の別の特に好ましい態様において、Ｍ１及びＭ３＝Ｋ、ｘ＝１、ｚ＝１、ｙ＝５並びにｍ＝０．５である。
【００５９】
本発明の別の特に好ましい態様において、Ｍ１及びＭ３＝Ｋ、ｘ＝１、ｚ＝１、ｙ＝６並びにｍ＝０．５である。
【００６０】
ソーラーパワープラントにおいて蓄熱媒体を収容するために使用する他、本発明に係る装置は、しかし、高温腐食に曝されていて、常に同じ媒体で運転される容器又は反応器としても使用可能である。本発明に係る装置は、壁により包囲される室が困難にのみ洗浄可能であるので、異なる媒体による運転には不適である。不可避の隅部（Ｚｗｉｃｋｅｌ）又は間隙は、媒体の残留物をとどめる。この残留物は、除去されないか、又は著しく困難にのみ除去される。
【００６１】
本発明の実施の形態を図面に示し、以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】成層型アキュムレータとして形成された、腐食性に作用する高温の液体を収容する装置を示す図である。
【図２】自立型の内側に位置する絶縁材の部分図である。
【図３】絶縁プレートを備える内側に位置する絶縁材の構造の一例を示す図である。
【図４】絶縁要素を備える容器蓋の構造を示す図である。
【図５】自立型の内側に位置する絶縁材を備える容器壁の構造を示す図である。
【図６】地中の空洞としての、腐食性に作用する高温の液体を収容する装置の概略図である。
【図７】地中の空洞内に設けられた自立型の内側に位置する絶縁材の構造を示す図である。
【図８】蓄熱器結合体として形成された、腐食性に作用する高温の液体を収容する装置を示す図である。
【図９】内側に位置する絶縁材を備えるフランジ結合部を示す図である。
【図１０】内側に位置する絶縁材を備えるフラップを示す図である。
【００６３】
図１は、成層型アキュムレータとして形成された、腐食性に作用する高温の液体を収容する装置を示している。
【００６４】
図１に示すような成層型アキュムレータ１は、例えばソーラーパワープラントにおいて蓄熱器として使用可能である。
【００６５】
成層型アキュムレータ１は、例えば金属材料、例えば鋼から形成されている容器３を有している。このため、容器壁５は、金属材料から製造されることになる。このとき、容器壁５の壁厚さは、容器内に発生する圧力に対して機械的に安定であるように選択される。この場合、特に、容器内に収容される液体７の、下向きに増大する静液圧を考慮する必要がある。容器３は、容器蓋９により閉鎖されている。付加的に、別の蓋１１が設けられていてよい。この別の蓋１１は、容器３が完全に充填されているとき、容器３内に収容される液体７上に載置される。その結果、容器３内にガスは含まれていない。液位の変動を補償すべく、別の蓋１１に補償領域１３を設けることも可能である。この補償領域１３は、例えばベローズの形態で形成されていてよい。補償領域１３によって別の蓋１１は、形状結合式に容器壁５に、例えば溶接法によって結合される。これにより、気密な結合が可能である。液位が上下すると、別の蓋１１も上下して、容器を常に、ガスが容器内に含まれないように閉鎖する。択一的又は付加的に、温度が変化したときのアキュムレータ材料の体積変化の補償を、例えばバッファタンクからの液体の供給あるいはバッファタンクへの液体の排出によって実現することも可能である。
【００６６】
容器３を成層型アキュムレータ１として使用する場合、容器３の上側の領域には、第１の分配器１５が存在する。第１の分配器１５を介して均等に高温の液体が容器に供給可能である。同時に、容器内の液位を一定に保つため、容器３の底に設けられた第２の分配器１７を介して、比較的低温の液体が取り出される。第１の分配器１５及び第２の分配器１７により均等に低温の液体が取り出されるので、好ましくは対流が生じず、ひいては極めて小さな鉛直方向の熱伝導が容器内に生じるにすぎない。こうして、下側の領域には、一般に比較的高い密度を有する比較的低温の液体が収容され、上側の領域には、比較的低い密度を有する比較的高温の液体が収容されているように、液体を容器内に貯蔵することが可能である。理想的には、液体は容器中に２つの温度、すなわち比較的高い温度を上側の領域に、比較的低い温度を下側の領域に有している。高温の領域と低温の領域との間には、温度境界層が形成される。しかし、液体中の熱伝導を遮断することは不可能であるので、実際には、高温の液体と低温の液体との間の明確な区分は不可能であり、高温の液体から低温の液体への温度移行部が形成される。熱伝導により、移行部は、貯蔵期間が長くなるにつれてますます不鮮明となっていく。
【００６７】
ソーラーパワープラントにおいて、蓄熱媒体として使用される液体が太陽エネルギによって温められると、第１の分配器１５を介した高温の液体の供給と、第２の分配器１７を介した比較的低温の液体の排出とが行われる。太陽が照っておらず、それにもかかわらずさらにソーラーパワープラントにおいて発電がなされるべきとき、蓄熱媒体に蓄えられた熱が、水を蒸発させ、発電機を駆動するタービンを回すために利用される。このために、高温の蓄熱媒体は、第１の分配器１５を介して容器３から取り出され、熱を熱交換器に放出する。熱交換器内で、作動液として使用される水が蒸発され、過熱される。その後、冷やされた蓄熱媒体は、第２の分配器１７を介して容器の下側の領域に再供給される。容器３からの高温の蓄熱媒体の取り出しあるいは加熱時の低温の蓄熱媒体の取り出しにより、その都度、容器３内の温度境界層は変動する。蓄熱媒体を加熱する際、すなわち第１の分配器１５を介して高温の蓄熱媒体を供給し、第２の分配器１７を介して比較的低温の液体を取り出す際、温度境界層は下方に移動する。これに対して、液体７内に蓄えた熱を利用する場合、温度境界層は上方に移動する。それというのも、容器３内の高温の蓄熱媒体の量が減って、熱が既に利用された低温の蓄熱媒体の量が増えるからである。
【００６８】
蓄熱媒体として役立つ液体７として、例えば溶融塩又は硫黄を含む蓄熱媒体が使用される。硫黄を含む蓄熱媒体として、特に単体硫黄が適している。しかし、単体硫黄は、不純物を含んでいてもよいし、別の添加剤を含んでいてもよい。溶融塩や硫黄は、比較的高い温度において、鉄又はニッケルを含有する材料に対して強い腐食作用を示す。溶融硝酸塩は、５５０℃より高い温度で特殊鋼の脆化に至らしめる。特殊鋼は、確かに安定のままではあるが、衝撃に対して敏感となる。硫黄を含む蓄熱媒体、例えば１％の硫化カリウムを含む硫黄は、典型的な鉄／ニッケル特殊鋼において、３５０℃を上回る温度で、認識し得る程の腐食を惹起し、この腐食は、５００℃より温度が上昇するのに伴い、短時間で特殊鋼の徹底的な破壊に至らしめる。
【００６９】
塩化物を含む溶融塩も、高温時に強腐食性に作用する。
【００７０】
腐食を阻止するために、本発明では容器３内に、内側に位置する絶縁材１９が収容されている。内側に位置する絶縁材１９によって、容器３内に含まれる液体７が、液体７を収容する空間を包囲する壁２１と接触することが回避される。加えて、絶縁材に基づいて、壁２１の温度は、容器３内の液体７の温度と比較して明らかに低い。
【００７１】
内側に位置する絶縁材１９の構造の一例を図２に示す。図２に示すような内側に位置する絶縁材は、自立型である。このため、略直方体形の、場合によっては容器の湾曲に合わせるために軽微な台形状をなした要素２３又は円弧の形状をなした要素２３が、２列に、互いにずらされて配置されている。１つの列の、それぞれ２つの直方体形の要素２３間には、間隙２５が存在している。間隙２５は、内側に位置する絶縁材１９の材料と、容器壁５の材料とのそれぞれ異なる熱膨張を補償するために役立つ。図２に示すような内側に位置する絶縁材を形成するために、直方体形の要素２３は、上下に列状に積層される。このとき、それぞれ上下に位置する直方体形の要素２３をやはり互いにずらして配置するとよい。ずらして配置することによって、間隙２５の幾何学的な広がりは制限されている。さらに間隙２５は、対流が生じないような寸法に設定されていると有利である。確かに液体７は、間隙２５に流入可能であるが、間隙がひとたび液体７で満たされた後は、間隙における絶え間ない物質交換は回避されることが望ましい。例えば溶融硫黄の場合にそうであるように、特に熱伝導性の悪い液体の場合、間隙２５内に含まれる液体も絶縁に供する。図２に示すようなずらされた２列の構成によって、内側に位置する絶縁材１９を通して壁２１まで液体が到達してしまうことは回避される。
【００７２】
別の実施の形態において、内側に位置する絶縁材を一列の直方体形の要素２３から形成することも可能である。本実施の形態において、液体は、間隙２５を通して壁２１まで到達する。絶縁材１９の絶縁作用に基づいて、かつ対流が生じないように形成された間隙２５によって、間隙２５を通流する液体の温度も低下する。その結果、壁２１と接触する液体の温度は、容器３内の液体７の温度より低い。その際、絶縁材１９の厚さは、間隙を通る液体２５の温度が、液体が壁２１の材料に対して著しい腐食作用を示す温度を下回るように選択される。
【００７３】
図３は、絶縁プレートからなる内側に位置する絶縁材の構造の一例を示している。図２に示した内側に位置する絶縁材１９の実施の形態とは異なり、図３に示す内側に位置する絶縁材１９は、自立型ではない。内側に位置する絶縁材１９は、壁２１に取り付けられている個々の絶縁プレート２７を有している。容器壁５を形成する壁２１の壁厚さは、壁２１が、壁２１に作用する力、例えば容器内に含まれる液体の動液圧に対して安定であるように選択されている。
【００７４】
絶縁のために、絶縁プレート２７は、例えば適当な壁フック２９により壁２１に固定されている。壁フック２９を使用する利点は、内側に位置する絶縁材１９の個々の絶縁プレート２７の簡単な取り付けが可能であり、必要とあれば、再び取り外すことが可能である点にある。しかし、壁フック２９を用いた固定の他、絶縁プレート２７を、当業者に公知のあらゆる任意の別の方法で壁２１に固定することも可能である。例えば、絶縁プレートを例えば壁２１に接着してもよい。しかし、接着は、簡単な取り外しがもはや不可能であるという欠点を有する。
【００７５】
発生する応力を補償するために、絶縁プレート２７は、２つの絶縁プレート２７の間にそれぞれ１つの間隙２５が生じるように取り付けられている。間隙２５の寸法は、図３に示した実施の形態においても、対流が間隙２５内で生じないように選択されていなければならない。これにより、間隙２５は、充填時に浸入する液体で満たされる。しかし、この液体は、その後、間隙２５内にとどまり、やはり絶縁のために役立つ。絶縁プレート２６は、一般に、壁２１に面接触しないので、液体は、絶縁プレート２７の背後も流れる。しかし、絶縁プレート２７による絶縁により、壁２１と接触する液体は、既に、もはや壁２１に対して腐食性に作用しない温度に冷却されている。
【００７６】
絶縁プレート２７を腐食から保護するために、絶縁プレート２７に付加的に耐食性のコーティング３１を設けてもよい。この場合、耐食性のコーティングとして、当業者に公知のあらゆる任意のコーティングが適している。適当なコーティングは、例えばエナメルコーティング又はＡｌ２Ｏ３コーティングである。
【００７７】
絶縁プレート２７のコーティング３１は、絶縁プレート２７の材料として、容器内に含まれる液体７に対して不安定な材料が使用される場合に、特に有意義である。
【００７８】
図４は、絶縁部材を有する容器蓋の可能な構造を示す。
【００７９】
容器蓋の図４に示した構造は、図３に示した、絶縁プレートが取り付けられた容器壁の構造にほぼ相当する。
【００８０】
上方への絶縁も保証すべく、容器蓋３３に絶縁要素３５が取り付けられている。絶縁要素３５の固定は、例えば図３に示したものと同様に、フック３７を用いて実施可能である。しかし、例えばねじ止め又は接着による固定も可能である。絶縁要素３５のために使用される材料及び容器内に貯蔵したい液体７次第では、絶縁要素３５を耐食性のコーティング３１で被覆してもよい。容器蓋３３においても、絶縁要素３５の絶縁材料と容器蓋３３の材料とのそれぞれ異なる熱膨張を補償することができるように、個々の絶縁要素３５間に間隙２５が形成されると有利である。
【００８１】
図５は、自立型の内側に位置する絶縁材を有する容器壁の構造を示す。
【００８２】
容器壁５は、力を支持する鋼スリーブにより形成される。容器壁５は、機械的に安定であり、例えば発生する圧力により作用する力を、変形することなく吸収できるように形成されている。容器壁５の内面には、耐食性のシール３９が接続している。耐食性のシール３９は、例えば特殊鋼からなるインライナである。このインライナは、例えば波形金属薄板（Ｗｅｌｌｂｌｅｃｈ）の形態で形成されていてよい。耐食性のシール３９を使用することにより、容器壁５の材料として、容器内に含まれる液体による腐食に対して不安定な鋼を使用することもできる。耐食性のシール３９により、液体が容器壁５の材料と接触する可能性は回避される。
【００８３】
耐食性のシール３９の内面には、第１の絶縁層４１が接続している。第１の絶縁層４１は、好ましくは自立型であり、上下に積層される直方体形の要素から形成されている。第１の絶縁層４１の個々の直方体形の要素間には、例えば図２でも示したように、間隙が形成されると有利である。第１の絶縁層４１は、例えば高断熱性の材料からなる。これにより、良好な絶縁が達成される。第１の絶縁層４１には、第２の絶縁層４３が接続している。第２の絶縁層４３は、例えば耐摩耗性の材料から製造されているので、特に、内側に位置する絶縁材１９が容器内の液体の運動による損傷を被らないようにするためにも役立つ。第２の絶縁層４３も、好ましくは自立型であり、例えば直方体形の要素が積層されることにより形成されている。この場合も、第２の絶縁層４３の個々の要素間に、第１の絶縁層４１、第２の絶縁層４３及び容器壁５の材料のそれぞれ異なる熱膨張を補償することができるように、間隙が形成されていると有利である。
【００８４】
第１の絶縁層４１及び第２の絶縁層４３の個々の要素間の間隙２５を通して、液体が壁２１に向かって流動可能である。液体は、その後、耐食性のシール３９に集まる。絶縁材１９の両側に、圧力補償に基づいてそれぞれ同じ圧力を有する液体が存在することによって、絶縁材１９に、外側から補償されない高い内圧が作用する事態は回避される。これにより、内側に位置する絶縁材１９の変形は、大幅に回避される。
【００８５】
さらに、内側に位置する絶縁材１９にもかかわらず、容器壁５の温度が、例えば容器壁５に触れたときに怪我をする恐れがあるほど高い場合もあるので、容器壁５の外面に外側絶縁材４５を接続することが可能である。外側絶縁材４５は、例えば従来慣用の絶縁材料、例えば鉱物繊維又はガラス繊維から形成されていてよい。容器を耐候性に形成するために、外側絶縁材４５は、例えば金属薄板４７によって外装される。使用される金属薄板４７は、例えば特に耐候性の市販の亜鉛薄板である。
【００８６】
図６は、概略的に、地中の空洞の形態の、腐食性に作用する高温の液体を収容する装置を示している。
【００８７】
図１乃至図５に示した構造とは異なり、この別の実施の形態では、腐食性に作用する高温の液体を収容する装置を地面５１内の空洞４９として形成することも可能である。このことは、高圧に対して安定な容器壁５の形態の容器境界が不要であるという利点を有する。壁２１に作用する力は、地面５１により吸収される。装置は、例えばやはり成層型アキュムレータであってよい。液体を収容する装置が成層型アキュムレータであるとき、第１の入口５３が上側の領域に設けられている。この第１の入口５３を通して、高温の蓄熱媒体が空洞４９内に供給可能であるか、又は空洞４９から排出可能である。第２の入口５５は、空洞４９の下側の領域に開口しており、この第２の入口５５を介して低温の蓄熱媒体の給排が可能である。その他の機能は、図１に示した蓄熱器の機能に相当する。
【００８８】
容器の形態の蓄熱器とは異なり、地面５１内の空洞４９の場合、極めて大きな高さを有するアキュムレータを実現することが可能である。これにより、蓄熱媒体の量が同じであれば、直径を減径することができる。その結果、温度境界層は縮小される。このことは、蓄熱器をより長期にわたって、熱伝導による完全な温度補償が行われることなく、運転することを可能にする。このことは、特に、地面が一般的な鋼製の容器壁５より遙かに大きな圧力を受容可能であるがゆえに可能である。
【００８９】
空洞４９内に含まれる、蓄熱媒体として使用される液体により、物質が地面５１から溶出され、場合によっては液体と反応して不都合な生成物を形成することを回避するために、空洞４９は、図１に示した容器と同様に、内側に位置する絶縁材１９で被覆される。この場合、内側に位置する絶縁材１９の構造は、図３及び図５に示した絶縁材１９の構造とほぼ同じである。
【００９０】
図７は、地面５１内の空洞の内側に位置する絶縁材１９の構造の別の可能性を示す。内側に位置する絶縁材１９は、図７に示した実施の形態においても、第１の絶縁層４１及び第２の絶縁層４３を有している。第２の絶縁層４３は、好ましくは自立型であり、空洞４９内に含まれる液体７と接触している。第２の絶縁層４３は、このために、例えば直方体形の要素から積層されて形成されている。第１の絶縁層４１は、付加的な絶縁材として役立ち、例えば圧力を支持可能な材料から製造されている。その結果、第２の絶縁層４３は、空洞４９内に含まれる液体の、第２の絶縁層４３に作用する圧力に基づいて、第１の絶縁層４１に押し付けられ、これにより作用する力は、第１の絶縁層４１によって支持される。
【００９１】
第１の絶縁層４１は、例えば発泡ガラス又は断熱煉瓦から形成されていてよい。
【００９２】
内側に位置する絶縁材１９に通路５７が形成されていると有利である。この場合、通路５７は、負荷軽減漏れ部として役立つ。負荷軽減漏れ部を通して液体は、内側に位置する絶縁材１９の背面を流動可能である。
【００９３】
通路５７は、対流が回避され、その結果、液体が、ひとたび通路５７を通流すると、例えば内側に位置する絶縁材１９の背後に存在する中空室５９に流入して、これを充満するように形成される。空洞４９内に含まれる液体が硫黄である場合、硫黄は、中空室５９内で冷やされて固まる。これにより、内側に位置する絶縁材１９は、背圧により支持される。連続的な圧力補償を保証するためには、通路５７において温度が常に、硫黄が固まらず、引き続き溶融物として存在する高さに維持されると有利である。このために、例えば、温度を測定する温度センサを設けることが可能である。温度が過度に低下した場合、例えば、適当な加熱素子を用いて、固まった硫黄を再び溶かすことができる。
【００９４】
同じことは、例えば溶融塩を使用した場合にも当てはまる。溶融塩も、通路５７の領域で液体の状態に維持されることが望ましく、温度が過度に低下した場合、これを再び液化するために例えば加熱され得る。
【００９５】
相応に大きな横断面積を有する極めて大きな蓄熱器を実現することができるように、内側に位置する壁を備える蓄熱器結合体を設けることが可能である。このような蓄熱器結合体は、例えば図８に示してある。蓄熱器結合体の使用により、容器屋根のはり間を静力学的に実現可能な大きさに維持することが可能である。空洞４９は、蓄熱器結合体を形成するために、内側に位置する絶縁材１９により個々の個別蓄熱器６１に仕切られている。個別蓄熱器内には、それぞれ同じ液体、例えば溶融硫黄が含まれている。内側に位置する絶縁材１９により互いに仕切られているそれぞれの個別蓄熱器は、好ましくは通路を介して流体静力学的に接続される。このことは、個々の個別蓄熱器６１内の液位を均等に維持することを可能にする。
【００９６】
図９は、内側に位置する絶縁材とのフランジ結合を示す。
【００９７】
液体を容器内に供給することができるように、又は容器から排出することができるように、管路を容器に接続する必要がある。管路との接続は、一般に適当なフランジにより行われる。このようなフランジ結合部は、例示的に図９に示されている。このために、容器３にはフランジ６３が形成されている。管路６５は、第２のフランジ６７に結合されている。この場合、第２のフランジ６７は、部分的に管路６５周りに同心的に形成されている。フランジ６７と管路６５との間には、絶縁材料６９が収容されている。同時に、容器３に設けられた第１のフランジ６３と、第２のフランジ６７との間に、内側に位置する絶縁材１９が存在している。この構成により、均質な絶縁が、フランジ６７の領域においても達成される。第１のフランジ６３と第２のフランジ６７との結合は、一般的な結合手段、例えばねじ７１によって実施される。一般的には、付加的に、第１のフランジ６３と第２のフランジ６７との間にシール部材が配置される。
【００９８】
図１０は、内側絶縁材を備える管路内に設けられたフラップを示す。
【００９９】
さらに、特に、腐食性に作用する高温の液体が通流する管路を、腐食から保護するために、管路にやはり、内側に位置する絶縁材１９を設けることが可能である。通流を制御するために、例えば、アーマチュアを使用することが可能である。この種のアーマチュアは、例えばフラップ７３である。フラップ７３の領域において、内側に位置する絶縁材１９は、中断されている。この中断部の領域にストッパ７５が存在する。管路６５を閉鎖するために、フラップ７３はストッパ７５に衝止されるように可動である。フラップ７３の回転によって、管路６５は開放可能である。内側に位置する絶縁材１９の使用は、管路６５を通流する高温の材料が、管路６５の材料と直接接触することを防止する。ストッパ７５及びフラップ７３を保護するために、ストッパ７５及びフラップ７３には、好ましくは耐熱性及び耐食性のコーティング７７が施されている。
【０１００】
管路及びアーマチュア並びに容器に設けられた内側に位置する絶縁材１９により、腐食性に作用する高温の液体により運転される設備が形成される。このような設備は、例えばソーラーパワープラント、例えばパラボリックトラフ型太陽熱発電施設である。
【０１０１】
例
例１
内側に位置する絶縁材を有する容器内には、３９０℃の温度を有する硫黄が存在する。容器は、耐火性の煉瓦からなる内側に位置する絶縁材１９を有している。容器壁は、鋼から形成されている。鋼の外面は、鉱物ウールからなる外側絶縁材により包囲されている。
【０１０２】
表１には、それぞれ煉瓦から鋼へ、鋼から鉱物ウールへ、かつ鉱物ウールから周囲への移行部において発生する温度が表示されている。
【０１０３】
表１：耐火性の煉瓦からなる内側に位置する絶縁材を有する本発明に係る装置における温度プロフィールを示す表である。
【０１０４】
【表１】
2013545063.tif 000005
【０１０５】
この温度プロフィールから、温度が耐火性の煉瓦の内側から耐火性の煉瓦の外側にかけて１５４℃低下することが看取可能である。これにより、耐火性の煉瓦を通る可能性のある溶融物が鋼製の容器壁と接触する温度は、２３６．４１℃である。この温度は、大抵の鋼が硫黄及び硫黄中に含まれる添加剤に対して耐食性を示す温度である。これにより腐食は発生しない。
【０１０６】
例２
３９０℃の温度を有する高温の硫黄が、内側に位置する絶縁材と接触する構造を検討する。内側に位置する絶縁材は、耐火性の煉瓦の層と、耐火性の煉瓦に接続される発泡ガラス層とから形成されている。発泡ガラス層と、鋼製の容器壁との間には、硫黄が流入する間隙が存在する。
【０１０７】
個々の層の外側におけるそれぞれの温度は、表２に表示されている。
【０１０８】
表２：２つの絶縁層を備える本発明に係る装置における温度プロフィールを示す表である。
【０１０９】
【表２】
2013545063.tif 000006
【０１１０】
発泡ガラス、好ましくはホウケイ酸ガラス又は石英ガラスからなる、鋼製の容器壁と耐火性の煉瓦との間に挿入されている付加的な層により、鋼製の壁の温度は、３０℃にすぎない程度に下げられる。この温度では、鋼スリーブの腐食は、もはや考えられない。発泡ガラスと鋼製の容器壁との間に存在する硫黄は、固形である。
【０１１１】
加えて、鋼製の容器壁の温度は既に、触れても危なくない程度の低温にあるので、外側絶縁材は不要である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  成層型アキュムレータ、  ３  容器、  ５  容器壁、  ７  液体、  ９  容器蓋、  １１  別の蓋、  １３  補償領域、  １５  第１の分配器、  １７  第２の分配器、  １９  内側に位置する絶縁材、  ２１  壁、  ２３  直方体形の要素、  ２５  間隙、  ２７  絶縁プレート、  ２９  壁フック、  ３１  耐食性のコーティング、  ３３  容器蓋、  ３５  絶縁要素、  ３７  フック、  ３９  耐食性のシール、  ４１  第１の絶縁層、  ４３  第２の絶縁層、  ４５  外側絶縁材、  ４７  金属薄板、  ４９  空洞、  ５１  地面、  ５３  第１の入口、  ５５  第２の入口、  ５７  通路、  ５９  中空室、  ６１  個別蓄熱器、  ６３  フランジ、  ６５  管路、  ６７  第２のフランジ、  ６９  絶縁材料、  ７１  ねじ、  ７３  フラップ、  ７５  ストッパ、  ７７  耐熱性及び耐食性のコーティング
【図１】
2013545063.tif 000007
【図２】
2013545063.tif 000008
【図３】
2013545063.tif 000009
【図４】
2013545063.tif 000010
【図５】
2013545063.tif 000011
【図６】
2013545063.tif 000012
【図７】
2013545063.tif 000013
【図８】
2013545063.tif 000014
【図９】
2013545063.tif 000015
【図１０】
2013545063.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月17日(2013.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
腐食性に作用する高温の液体（７）を収容する装置であって、前記液体（７）を収容する、壁（２１）により包囲された室を備え、該室は、内側に位置する絶縁材（１９）を有する、腐食性に作用する高温の液体（７）を収容する装置において、
前記内側に位置する絶縁材（１９）により、前記室を画成する壁（２１）の温度は、腐食が発生する温度を下回る温度に維持可能であり、かつ
前記内側に位置する絶縁材（１９）は、前記室内に貯蔵すべき液体（７）が流動可能な通路（２５，５７）を有し、該通路（２５，５７）は、対流が始まらないように形成されていることを特徴とする、腐食性に作用する高温の液体を収容する装置。
【請求項２】
前記内側に位置する絶縁材（１９）は自立型である、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記内側に位置する絶縁材（１９）は、前記包囲された室の壁（２１）に取り付けられる個々の要素（２７）から形成されている、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記内側に位置する絶縁材（１９）は、略直方体形の要素（２３）から形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
前記通路は、前記直方体形の要素（２３）間の間隙（２５）である、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記内側に位置する絶縁材（１９）は、第１の絶縁層（４１）と、該第１の絶縁層（４１）に続く第２の絶縁層（４３）とから形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
前記内側に位置する絶縁材（１９）と前記壁（２１）との間に、腐食に対して安定な金属からなるシール（３９）が収容されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
前記内側に位置する絶縁材（１９）の材料は、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、二酸化ケイ素、発泡アルミニウム、発泡ガラス又はこれらの群の組み合わせを含む、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
前記液体（７）を収容する、壁（２１）により包囲された室は、容器（３）である、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
前記容器（３）の壁（２１）は、鋼又は特殊鋼から製造されている、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記容器（３）が容器蓋（１１）により閉鎖されており、該容器蓋（１１）に絶縁要素（３５）が取り付けられている、請求項９又は１０記載の装置。
【請求項１２】
前記液体（７）を収容する、包囲された室は、地面（５１）内の空洞（４９）である、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか１項記載の腐食性に作用する液体を収容する装置の、硫黄を含む蓄熱媒体を貯蔵するための使用。
【国際調査報告】
2013545063.tif 000017
2013545063.tif 000018
2013545063.tif 000019
2013545063.tif 000020
2013545063.tif 000021
2013545063.tif 000022
2013545063.tif 000023
2013545063.tif 000024
2013545063.tif 000025
2013545063.tif 000026