[发明专利]一种耦合太阳能聚光催化及储能的连续流转化系统

权利要求书

1.一种耦合太阳能聚光催化及储能的连续流转化系统，其特征在于，包括：可进行吸收热量和反应的反应器1，该反应器可以收集太阳能和由太阳能产生的热量，从而供给甲烷二氧化碳转化的进行；一个储能系统,该系统包括储热罐2,由反应器系统中由太阳能产生的多余的能量将熔融金属加热并重新为无光条件下的反应器提供反应热；一个补偿系统，该系统包括电加热系统3，用于补偿储能系统中流失的热量，通过精确测温并控制加热熔融金属，使熔融金属可以恒定温度流入反应器1内部进行反应；一个气体分离系统，由氢气分离器15和一氧化碳分离器16组成,该系统可以将流出的气体经双管式套管分离，收集所需要的化工产品。

2.根据权利要求1所述的一种耦合太阳能聚光催化及储能的连续流转化系统的反应器，其特征在于：所述的反应器配有符合尺寸的石英管，石英管内可以装载或更换固体颗粒催化剂；所述的反应器内部有传热介质水道，由反应器的侧面进出，在反应器中部环绕；进出口有配合尺寸的水头螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种耦合太阳能聚光催化及储能的连续流转化系统的储热系统，其特征在于：储能系统包括储热罐、液态金属2、储热罐出口5，6、保温外壳9、冷却风扇10和双向高温泵4；液态金属中有大量陶瓷颗粒8，以提高液态金属2的储热能力，降低热损失和减少体积的作用；储热罐与保温外壳间有冷却风道7，可使冷却风扇10可以将储热罐多余热量传出；储热罐顶部有相应规格的遮雨罩12；储热罐出口有滤网11以过滤陶瓷颗粒8。

4.根据权利要求2所述的一种耦合太阳能聚光催化及储能的连续流转化系统，其特征在于：所述双向高温泵4通过电脑控制，当反应器1温度高于额定值，双向高温泵4正向流通，储热盐由出口6流出，由出口5流入，电加热丝不工作；当反应器温度低于额定值，双向高温泵4反向流通，储热盐由出口5流出，由出口6流入；当储热罐温度和反应器温度都低于额定值，电加热丝3开始工作；双向高温泵的具体流速由反应器表面实际温度决定，通过电脑程序控制。

5.根据权利要求1所述的一种耦合太阳能聚光催化及储能的连续流转化系统的气体分离系统，其特征在于：所述的气体分离系统由氢气分离器15和一氧化碳分离器16组成，气体分离器由双筒构成，反应器气体出口连接分离器内筒，内筒壁上附有相应气体的透膜，可供特定气体定向透过，外筒连接气体检测装置。

6.采用如权利要求1所述系统的一种耦合太阳能聚光催化及储能的连续流转化系统，其特征在于该方法包括如下步骤:利用甲烷和二氧化碳在反应器系统中反应产生合成气，然后进入气体分离系统，同时以换热的方式向储能系统中输入热能，为甲烷重整反应提供反应所需热量；所述重整反应温度为600℃。

7.采用如权利要求1所述系统的一种耦合太阳能聚光催化及储能的连续流转化系统，其特征在于该方法包括如下步骤:利用太阳能提供光和热能将反应器系统中制得的合成气向气体分离系统输送,得到合成气并回收；未反应的反应气通过气体分离装置的内管重新流入反应器作为反应物继续反应，实现物料平衡。

8.采用如权利要求1所述系统的一种耦合太阳能聚光催化及储能的连续流转化系统，其特征在于该方法包括如下步骤:利用太阳能提供的热能，将多余的能量储存于储能系统中，通过储能系统的智能调控，维持反应器中的反应温度恒定于600℃，使太阳能光热催化甲烷高附加值转化的条件恒定，实现对太阳能进行平稳持续的利用。