一种基于光热协同利用的太阳能甲烷重整反应器

摘要

一种基于光热协同利用的太阳能甲烷重整反应器，属于太阳能化学蓄能和甲烷催化重整等领域。该装置是由石英套管反应器、光束发生器、加热炉、温控仪以及热电偶等器件组成。解决在利用太阳能进行甲烷重整反应蓄能的过程中，太阳能仅作为热源利用，而不能兼以光波直接作用于催化剂和反应气体加以利用的问题。本发明既可光催化又可热催化。采用光束发生器来模拟太阳光提供光催化和热催化的能源，套筒式的石英管反应器用于放置整体式催化剂和原料气的预热与反应，使用开合式的加热炉、热电偶和温控仪作为石英管反应器的支撑、保温和温度控制装置，精确的控制反应点的温度。在新型整体式催化剂上的光热协同作用可使甲烷和二氧化碳高效重整转化为合成气。

主权项

一种基于光热协同利用的太阳能甲烷重整反应器，其特征在于：该装置包括气固石英管反应器、光束发生器、加热炉、温控仪以及热电偶；石英管反应器放置于开合式的小型管式加热炉内；石英管反应器设计为套筒式的反应器，由内管和外管组成，内管的一端放置整体式催化剂，内外两管结合处设计为磨砂口；石英管反应器外管两端设有两处支管，分别为底部支管和上部支管；底部支管用于放置热电偶，管末端采用橡胶塞封住保证气密性；上部支管为混合原料气的进口管，石英管反应器的底部支管放置于预留在加热炉开合处的小孔处，此支管用于放置热电偶；热电偶的末端穿过石英管的底部支管，放置于整体式催化剂处，直接测量反应点的温度，通过连接温控仪对反应温度精确控制；光束发生器采用氙灯模拟太阳光，通过金属反光镜聚焦于石英管底部整体催化剂放置处。