[发明专利]用于具有集成热回收的变温循环过程的热化学反应器系统及用于操作其的方法

权利要求书

1.一种用于具有集成热回收的变温循环过程的热化学反应器系统，包括

至少两个模块，其中每个模块包括至少一个化学反应区(CRZ)和至少一个热能储存单元，

其中所述至少两个模块可操作地连接用于至少一种传热流体(HTF)，用于在所述两个模块之间传输热量，

其中每个化学反应区(CRZ)包括至少一种反应材料，其在温度T_吸热下以可逆方式经历吸热反应，并且在温度T_放热下经历放热反应，其中T_吸热和T_放热彼此不同，

其中所述至少一种反应材料设在所述化学反应区(CRZ)中的每个内的至少一个封装中，使得避免所述反应材料与所述至少一种传热流体的接触。

2.根据权利要求1所述的反应器系统，其特征在于，每个化学反应区中的所述至少一种反应材料是在还原温度T_还原下经历还原并在氧化温度T_氧化下经历氧化的至少一种金属氧化物，其中T_还原和T_氧化彼此不同。

3.根据权利要求1所述的反应器系统，其特征在于，每个化学反应区中的所述至少一种反应材料是至少一种化合物的在吸附温度T_吸附下经历吸附并在解吸温度T_解吸下经历解吸的至少一种材料，其中T_吸附和T_解吸彼此不同。

4.根据权利要求3所述的反应器系统，其特征在于，所述至少一种反应材料是气体。

5.根据权利要求4所述的反应器系统，其特征在于，所述气体是CO₂。

6.根据权利要求1所述的反应器系统，其特征在于，每个化学反应区中的所述至少一种反应材料是至少一种化合物的在碳化温度T_碳化下通过与CO₂反应来经历碳化并在脱碳温度T_脱碳下通过释放CO₂来脱碳的至少一种材料，其中T_碳化和T_脱碳彼此不同。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的反应器系统，其特征在于，每个化学反应区布置在对应的热能储存单元附近。

8.根据权利要求1至6中的一项所述的反应器系统，其特征在于，包含所述反应材料的所述至少一个封装与穿过所述至少一个化学反应区的所述传热流体的流动方向垂直、平行或成任何其它角度布置。

9.根据权利要求1至6中的一项所述的反应器系统，其特征在于，所述至少一个封装以至少一个管、管束或室的形式提供。

10.根据权利要求1至6中的一项所述的反应器系统，其特征在于，所述反应材料设在至少两个封装中。

11.根据权利要求10所述的反应器系统，其特征在于，所述反应材料设在三个、四个或更多个封装中。

12.根据权利要求10所述的反应器系统，其特征在于，所述封装彼此平行和/或垂直布置。

13.根据权利要求1至6中的一项所述的反应器系统，其特征在于，所述封装由具有良好导热性的材料制成。

14.根据权利要求13所述的反应器系统，其特征在于，所述封装由氧化铝或碳化硅或高温合金制成。

15.根据权利要求1至6中的一项所述的反应器系统，其特征在于，使用具有不同还原/氧化温度或不同吸附/解吸温度或不同碳化/脱碳温度的至少两种反应材料，其中不同的反应材料沿所述传热流体的流动方向串联布置。