[发明专利]碟式太阳能反应接收器

说明书

本发明提供一种碟式太阳能反应接收器。该接收器包括：外壳，外壳的一端设有碟式石英玻璃窗，外壳内靠近碟式石英玻璃窗的位置设有催化室，催化室与碟式石英玻璃窗之间形成有第一气体流动腔；外壳的另一端的内部设有合成气体出口管，合成气体出口管与催化室之间设有连接部，催化室和连接部与外壳之间形成第二气体流动腔室；催化室与连接部之间形成有第三气体流动腔室，第三气体流动腔与合成气体出口管连通；合成气体出口管与外壳之间形成有化石燃料气体入口；催化室是由多层催化剂载体形成的凹形结构，且每层催化剂载体设有多个孔洞，每层催化剂载体中的孔洞表面涂敷催化剂的材料不同，解决了催化剂无法处于最适催化反应温度而效率低下的问题。

技术领域

本发明涉及太阳能热利用技术领域，尤其涉及一种碟式太阳能反应接收器。

背景技术

太阳能反应接收器主要起到将太阳辐射能转化为热能的作用。

目前常用的太阳能反应接收器为碟式太阳能反应接收器。其中，碟式太阳能反应接收器，主要利用蝶形抛物面聚光器将太阳光汇聚于焦点处，置于焦点处的接收器吸收太阳能。然而，由于接收器一侧接收经过抛物面聚光器汇聚反射的太阳光照射，另一侧不接收太阳光辐射，导致接收器内表面产生极大的温度梯度。例如，图1为现有的碟式太阳能反应接收器上的温度分布图。如图1所示，横坐标x为反应接收器上反应区域的位置，纵坐标y为对应的反应接收器表面的温度，反应区域的周向上温度梯度较大，从而导致该碟式太阳能反应接收器催化剂无法完全处于最适催化反应温度下，影响热能反应进程，难以高效的进行太阳能与化石燃料的热化学互补。

发明内容

本发明提供一种碟式太阳能反应接收器，以解决现有的碟式太阳能反应接收器催化剂无法完全处于最适催化反应温度下导致难以高效的进行太阳能与化石燃料的热化学互补的问题。

本发明提供一种碟式太阳能反应接收器，包括：外壳，所述外壳的一端设置有碟式石英玻璃窗，所述外壳内靠近所述碟式石英玻璃窗的位置设置有催化室，所述催化室与所述碟式石英玻璃窗之间形成有第一气体流动腔；

所述外壳的另一端的内部设置有合成气体出口管，所述合成气体出口管与所述催化室之间设置有连接部，所述催化室和所述连接部与所述外壳之间形成第二气体流动腔室；所述催化室与所述连接部之间形成有第三气体流动腔室，所述第三气体流动腔与所述合成气体出口管连通；

所述合成气体出口管与所述外壳之间形成有化石燃料气体入口；

所述催化室是由多层催化剂载体形成的凹形结构，且每层所述催化剂载体设有多个孔洞，每层所述催化剂载体中的孔洞表面涂敷的催化剂的材料不同，随着每层催化剂载体与所述碟式石英玻璃窗之间距离的增加，每层催化剂载体中的孔洞表面的催化剂的最适反应温度逐层降低；

其中，化石燃料气体从所述化石燃料气体入口进入所述第二气体流动腔室，经过所述催化室进入所述第一气体流动腔室，反应生成的合成气体进入所述第三气体流动腔室并从所述合成气体出口管流出。

可选地，每层催化剂载体靠近所述碟式石英玻璃窗的一侧为第一侧，与所述第一侧相对的一侧为第二侧；

从所述第一侧至所述第二侧，催化剂的质量逐渐增加，对应的孔隙率逐渐降低。

可选地，所述外壳的横截面的形状为凸台型，所述外壳的材质为不锈钢材质。

可选地，所述催化室的形状为筒形，所述筒形包括直筒部和锥形部，所述锥形部与所述碟式石英玻璃窗相对设置；

所述合成气体出口管与所述直筒部之间设置有所述连接部，所述直筒部和所述连接部与所述外壳之间形成第二气体流动腔室；所述锥形部与所述连接部之间形成有第三气体流动腔室。

可选地，所述直筒部的厚度小于所述锥形部的厚度。

可选地，所述碟式石英玻璃窗的材料为高光线穿透率材料。