【技術實現步驟摘要】
本技術涉及光熱制氫，尤其涉及一種復合碟式光熱裂解制氫系統。
技術介紹
1、氫能源作為清潔電力有著廣闊的前景，同時也是電力存儲的有效形式。傳統能源如煤、天然氣制氫仍是主要途徑占99%，制成的氫稱為灰氫或藍氫，清潔能源制氫稱為綠氫較少僅為1%左右。
2、現綠氫制造技術主要是電解水工藝，電解水工藝路線采用二次能源的電制氫仍然帶有碳足跡且成本較高。直接采用熱解制氫，需要將水加熱到3000℃以上，使得部分水蒸氣分解成氫氣和氧氣，能耗非常大、成本也很高，難以推廣使用。因此，如何以更低的成本和能耗制備綠氫是制氫的重點和難點。
技術實現思路
1、本技術為了解決現有技術中存在的上述問題，提供了一種環保、無污染且成本低的復合碟式光熱裂解制氫系統。
2、為了實現上述目的，本技術采用如下技術方案：
3、一種復合碟式光熱裂解制氫系統，包括
4、碟式復合太陽能聚光器；
5、設置在碟式復合太陽能聚光器的碟面上側的高溫裂解反應器，所述高溫裂解反應器包括殼體、設在殼體前端的透光板，所述殼體內設有封閉的反應腔，所述反應腔內設有金屬氧化物催化組件，所述殼體上設有與反應腔連接的進水管和排氣管；
6、所述碟式復合太陽能聚光器由若干可單獨調節反射角度的反射鏡組合而成，反射鏡反射的光線穿過透光板進入反應腔內使得反應腔內的溫度達到還原反應溫度，改變部分反射鏡的角度以減少進入反應腔的光線使得反應腔內的溫度從還原反應溫度降低至氧化反應溫度；
7、反應
8、作為優選，所述的反應腔呈柱狀分布，所述透光板設置在反應腔的前端面上，所述金屬氧化物催化組件與反應腔同軸分布；
9、所述碟式復合太陽能聚光器至少配置有兩個不相等的焦距，所有焦距對應的焦點均沿著反應腔的軸線分布在反應腔內。
10、作為優選，所述反射鏡安裝在碟式支架上，所有反射鏡的拋物面方程相同且焦距相同；
11、每塊反射鏡的拋物面上均設有第二反射鏡，所有第二反射鏡的拋物面方程相同，第二反射鏡的焦距與第一反射鏡的焦距不同。
12、作為優選，每塊反射鏡的拋物面上還設有第三反射鏡，所述第三反射鏡的拋物面方程相同，第三反射鏡的角度與反射鏡、第二反射鏡的焦距均不同。
13、作為優選，所述反射鏡的背面固設有加強件。
14、作為優選，所述還原反應溫度配置為1500-1900℃，所述氧化反應溫度配置為1150-1350℃。
15、作為優選，所述金屬氧化物催化組件包括設在反應腔周圍的管狀催化體、同軸設在管狀催化體杯中的催化芯，所述管狀催化體的內壁呈錐狀結構，管狀催化體的大徑端朝向透光板；
16、所述催化芯呈錐狀結構，催化芯的小徑端朝向透光板。
17、作為優選，所述管狀催化體與殼體之間設有隔熱套。
18、作為優選，所述管狀催化體、催化芯均配置為微孔結構，孔間隙配置為50-1500μm；所述催化芯的中心設有排氣通道，所述排氣管與排氣通道連通。
19、作為優選，所述碟式支架的下端連接有支撐座，所述支撐座與碟式支架之間設有傳動機構，所述碟式復合太陽能聚光器的中心設有陽光追蹤控制機構；
20、所述陽光追蹤控制機構實時檢測陽光的光線角度并通過傳動機構調節碟式支架的角度，使得碟式復合太陽能聚光器具有最佳的受光面。
21、因此，本技術具有如下有益效果：（1）利用太陽能對高溫裂解反應器進行加熱，使得水與低價金屬氧化物在預設溫度下進行還原反應制備綠氫，非常環保且無污染；（2）金屬氧化物催化組件通過還原反應、氧化反應的交替進行，無消耗，可循環利用，使用壽命長；（3）通過兩步高溫裂解制氫，極大的降低裂解需要的能量，進而降低能耗，提高制氫效率；（4）設計具有不同焦距的碟式復合太陽能聚光器，使得整個反應腔內的溫度更加趨于均勻，進而提高反應效率。
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1.一種復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，包括
2.根據權利要求1所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，所述的反應腔呈柱狀分布，所述透光板設置在反應腔的前端面上，所述金屬氧化物催化組件與反應腔同軸分布；
3.根據權利要求2所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，所述反射鏡安裝在碟式支架上，所有反射鏡的拋物面方程相同且焦距相同；
4.根據權利要求3所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，每塊反射鏡的拋物面上還設有第三反射鏡，所述第三反射鏡的拋物面方程相同，第三反射鏡的角度與反射鏡、第二反射鏡的焦距均不同。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，所述反射鏡的背面固設有加強件。
6.根據權利要求1所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，所述還原反應溫度配置為1500-1900℃，所述氧化反應溫度配置為1150-1350℃。
7.根據權利要求1或2所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，所述金屬氧化物催化組件包括設在反應腔周圍的管狀催化體、同軸設在管狀催化體杯中的催化芯
8.根據權利要求7所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，所述管狀催化體與殼體之間設有隔熱套。
9.根據權利要求7所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，所述管狀催化體、催化芯均配置為微孔結構，孔間隙配置為50-1500μm；所述催化芯的中心設有排氣通道，所述排氣管與排氣通道連通。
10.根據權利要求3所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，所述碟式支架的下端連接有支撐座，所述支撐座與碟式支架之間設有傳動機構，所述碟式復合太陽能聚光器的中心設有陽光追蹤控制機構；
...【技術特征摘要】
1.一種復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，包括
2.根據權利要求1所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，所述的反應腔呈柱狀分布，所述透光板設置在反應腔的前端面上，所述金屬氧化物催化組件與反應腔同軸分布；
3.根據權利要求2所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，所述反射鏡安裝在碟式支架上，所有反射鏡的拋物面方程相同且焦距相同；
4.根據權利要求3所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，每塊反射鏡的拋物面上還設有第三反射鏡，所述第三反射鏡的拋物面方程相同，第三反射鏡的角度與反射鏡、第二反射鏡的焦距均不同。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，所述反射鏡的背面固設有加強件。
6.根據權利要求1所述的復合碟式光熱裂解制氫系統，其特征是，所述還原反應溫度配置為1500-1900...
【專利技術屬性】
技術研發人員：萬斌，萬聞寧，
申請(專利權)人：杭州英洛威能源技術有限公司，
類型：新型
國別省市：
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