[发明专利]聚焦太阳能热驱动的生物质超临界水气化制氢系统与方法

摘要

本发明公开了一种聚焦太阳能热驱动的生物质超临界水气化制氢系统与方法，该系统主要包括自旋-俯仰轮胎面定日镜与圆锥面太阳能二次聚光器组成的聚光系统、内部设置有蛇形管流反应器的太阳能腔式吸收反应器、生物质及水的输送、产物收集与分析、系统参数采集系统。生物质与超临界水在蛇形管流反应器内吸收聚焦太阳能辐射并发生气化制氢反应。该系统与碟式耦合制氢系统相比，具有系统简化，成本更低，稳定性更强，利于工业放大的特点。本发明提出的太阳能制氢方法实现了利用太阳能供热将低品味的生物质能通过超临界水气化制氢的方式转化为高品质的氢能，整个过程对环境友好无污染，充分利用可再生能源，有利于太阳能制氢的大规模推广和应用。

主权项

1、聚焦太阳能热驱动的生物质超临界水气化制氢系统，包括氮气瓶(1)、储料罐(2)、加料器(3)、太阳能吸收反应器(4)、换热器(5)、冷却器(6)、过滤器(7)、背压阀(8)、气液分离器(9)、湿式气体流量计(10)、安全阀(11)、第一质量流量计(12)、第二质量流量计(13)、第一高压柱塞泵(14)、第二高压柱塞泵(15)、水箱(16)、自旋-俯仰轮胎面定日镜(17)、圆锥面太阳能二次聚光器(18)、阀门以及温度、压力测控系统，其特征在于：加料器(3)有两个入口端，一个入口端通过第一质量流量计(12)与第一高压柱塞泵(14)的出口端连通，另一个入口端与储料罐(2)出口端连通，所述储料罐(2)设置一个气体入口端和一个物料入口端；太阳能吸收反应器(4)的采光口与圆锥面太阳能二次聚光器(18)相连接；自旋俯仰轮胎面定日镜(17)将太阳光聚集于圆锥面太阳能二次聚光器(18)，再由其将太阳光二次聚焦于太阳能吸收反应器(4)腔体内；太阳能吸收反应器(4)腔体内设置有蛇形管流反应器，其有两个入口端和一个出口端，其中一个入口端与加料器(3)出口端连通；换热器(5)有两个入口端和两个出口端，太阳能吸收反应器(4)出口端与换热器(5)一个入口端连通，换热器(5)的另一入口端与第二高压柱塞泵(15)出口端连通；换热器(5)的一个出口端与蛇形管流反应器的一个入口端连通，换热器(5)的另一出口端与冷却器(6)入口端连通；冷却器(7)出口端与背压阀(8)的入口端连通；背压阀(8)的出口端与气液分离器(9)入口端连通；气液分离器(9)出口端与湿式气体流量计(10)连通；第一高压柱塞泵(14)与第二高压柱塞泵(15)之间连接水箱(16)。