СОЕДИНЕННЫЕ ТЕПЛОПРОВОДЯЩИЕ СТРУКТУРЫ В СИСТЕМАХ ХРАНЕНИЯ ТВЕРДОГО АММИАКА

1. Уплотненный блок материала, созданный из одного или более элементов, состоящих из вещества, содержащего насыщенный аммиаком материал, способный обратимо десорбировать и адсорбировать или абсорбировать аммиак, окруженного газопроницаемой оболочкой, изготовленной из гибкого материала, имеющего теплопроводность по меньшей мере в пять раз большую, чем теплопроводность указанного насыщенного аммиаком материала при температурах от -70°С до 250°С.
2. Уплотненный блок материала по п.1, в котором указанные один или более элементов, помимо указанного насыщенного аммиаком материала, содержат один или более вторичных элементов, идентичных элементам по п.1, за исключением того, что они меньше по размеру.
3. Уплотненный блок материала по п.1 или 2, который уплотнен посредством давления, составляющего по меньшей мере примерно 5 МПа.
4. Уплотненный блок материала по п.3, где указанный уплотненный блок материала является самонесущим.
5. Уплотненный блок материала по п.4, где указанный уплотненный блок материала содержится в контейнере, который, при необходимости, можно нагревать.
6. Уплотненный блок материала по п.1, где указанный уплотненный блок материала содержится в контейнере, который, при необходимости, можно нагревать.
a
3
n
z
2
2
7. Уплотненный блок материала по п.1, где указанный насыщенный аммиаком материал содержит одну или более амминных комплексных солей металлов, имеющих формулу M(NH)X, где М является одним или более катионами, выбранными из щелочных металлов, таких как Li, Na, К или Cs, щелочноземельных металлов, таких как Mn, Са, Sr или Ва, и/или переходных металлов, таких как V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu или Zn или их сочетаний, таких как NaAl, KAl, KZn, CsCu или KFe; X является одним или более анионами, выбранными из ионов фторида, хлорида, бромида, иодида, нитрата, тиоцианата, сульфата, молибдата и фосфата; а является числом катионов на одну молекулу соли; z является числом анионов на одну молекулу соли и n является координационным числом от 2 до 12, предпочтительно от 6 до 8.
3
6
2
3
8
2
3
6
2
3
8
2
8. Уплотненный блок материала по п.7, где насыщенный аммиаком материал содержит Mg(NH)Cl, Са(NH)Cl, Mn(NH)Cl и Sr(NH)Cl или любые их смеси.
9. Уплотненный блок материала по п.7, который уплотнен до такой степени, что плотность насыщенного аммиаком материала составляет по меньшей мере примерно 70% от его максимальной плотности при нормальных температуре и давлении.
10. Уплотненный блок материала по п.1, в котором теплопроводность указанной газопроницаемой оболочки, изготовленной из гибкого материала, по меньшей мере в десять раз больше теплопроводности указанного насыщенного аммиаком материала.
11. Уплотненный блок материала по п.1, в котором указанная газопроницаемая оболочка, изготовленная из гибкого материала, выбрана из металла, сплавов металлов, графита, композиционных материалов, модифицированных пластмасс, модифицированного каучука и любой их смеси.
12. Уплотненный блок материала по п.11, в котором указанная газопроницаемая оболочка, изготовленная из гибкого материала, выбрана из алюминия или алюминиевого сплава.
13. Уплотненный блок материала по любому из пп. от 5 до 12, в котором указанная газопроницаемая оболочка, изготовленная из гибкого материала, составляет от примерно 0,1% до примерно 20% от массы уплотненного блока.
14. Уплотненный блок материала по п.1, в котором элементы уплотненного блока материала имеют такую форму, что по меньшей мере примерно 80% от общей площади поверхности указанных газопроницаемых оболочек, изготовленных из гибкого материала, параллельны, в пределах примерно ±10°, требуемому направлению переноса тепла.
15. Способ получения уплотненного блока материала по любому из пп. от 1 до 14, включающий:
упаковывание указанного вещества, содержащего насыщенный аммиаком материал, способный обратимо адсорбировать или абсорбировать и десорбировать аммиак, в газопроницаемый гибкий материал, имеющий теплопроводность по меньшей мере в пять раз большую, чем теплопроводность указанного насыщенного аммиаком материала при температурах от -70°С до 250°С, с образованием одного или более элементов упакованного вещества, и
сжатие указанных одного или более элементов внешним давлением, составляющим по меньшей мере примерно 5 МПа, где, при необходимости, указанные один или более элементов помещают в контейнер или форму, имеющую один или два противоположных открытых конца и, при необходимости, одну или более подвижных стенки, и указанное внешнее давление прикладывают по одной оси через открытый конец(ы), при необходимости посредством пластины.
16. Способ получения уплотненного блока материала по любому из пп.1, 2 и от 5 до 14, включающий:
упаковывание вещества, содержащего обедненный аммиаком материал, способный обратимо адсорбировать или абсорбировать и десорбировать аммиак, в газопроницаемый гибкий материал, имеющий теплопроводность по меньшей мере в пять раз большую, чем теплопроводность указанного насыщенного аммиаком материала при температурах от -70°С до 250°С с образованием одного или более элементов упакованного вещества,
загрузку одного или более элементов в контейнер, так что элемент(ы) в контейнере фиксируются, и
обработку обедненного аммиаком материала, способного обратимо адсорбировать или абсорбировать и десорбировать аммиак, аммиаком, таким образом насыщая и уплотняя материал, способный обратимо адсорбировать или абсорбировать и десорбировать аммиак.
17. Способ по п.16, в котором указанное насыщение и уплотнение включает:
т
а. приведение контейнера(ов) для хранения в прямой или непрямой контакт с термостатирующей средой при температуре Т ≤ примерно 65°С, и
s
т
s
т
т
б. соединение контейнера(ов) для хранения с источником газообразного аммиака, где по меньшей мере в течение части процесса насыщения газообразный аммиак в течение насыщения аммиаком материала для хранения до заранее заданной степени насыщения находится под давлением P ≤ примерно Р, где P является давлением аммиака в течение насыщения аммиаком материала для хранения, и Р является равновесным давлением паров жидкого аммиака при температуре Т.
т
18. Способ по п.16, в котором температура Т составляет от примерно 0°С до примерно 40°С, например, от примерно 0°С до примерно 20°С или от примерно 20°С до примерно 40°С.
19. Способ по п.17, в котором указанная термостатирующая среда является водой или однофазной водной средой.
s
т
20. Способ по п.17, в котором давление P составляет по меньшей мере примерно 50%, например, по меньшей мере примерно 75%, или по меньшей мере примерно 90% от равновесного давления паров жидкого аммиака при температуре Т.
21. Способ по п.17, в котором указанная заранее заданная степень насыщения составляет по меньшей мере примерно 80%, примерно 90%, примерно 95% или примерно 98% от теоретического полного насыщения.
s
т
т
22. Способ по п.17, в котором часть способа, где газообразный аммиак находится при давлении P, которое ниже или равно равновесному давлению паров жидкого аммиака Р при температуре Т, является конечной стадией способа, протекающей в течение по меньшей мере примерно 1/3 от общего времени насыщения, или в которой достигают последние примерно 25% от заранее заданной степени насыщения.
23. Способ по п.17, в котором контейнер полностью находится в прямом или непрямом контакте с термостатирующей средой.
24. Способ по п.17, в котором только часть контейнера находится в прямом или непрямом контакте с термостатирующей средой.
25. Способ по п.17, в котором прямой или непрямой контакт с термостатирующей средой увеличивают с увеличением насыщения или повторного насыщения путем подъема уровня термостатирующей среды в термостатирующей ванне, в которую погружен контейнер, начиная с конца контейнера, который не соединен с источником газообразного аммиака, по направлению к концу, соединенному с источником газообразного аммиака.
26. Способ по п.17, в котором конец контейнера, соединенный с источником газообразного аммиака, изолируют так, что примерно 50% или менее, примерно 25% или менее, или примерно 10% или менее, или примерно 5% или менее, или даже менее от поверхности контейнера покрыто изолирующим материалом в течение по меньшей мере части времени насыщения или повторного насыщения.
27. Способ по любому из пп. от 17 до 26, в котором охлаждающее устройство и/или другое устройство для регулирования температуры и/или условия усиленной конвекции обеспечивают такой градиент температуры или градиент теплорассеяния, что больше тепла рассеивается с одного конца контейнера, который не соединен с источником газообразного аммиака, чем с конца, соединенного с источником газообразного аммиака.