[发明专利]生物质超临界水气化与多碟聚焦供热耦合制氢装置及方法

摘要

本发明公开一种生物质超临界水气化与多碟聚焦供热耦合制氢装置及方法，装置采用了腔式吸收器实现对太阳能的高效吸收，采用螺旋管式布置使反应器结构紧凑，同时强化反应器内的传热传质，采用多碟太阳能聚光器实现对太阳的高精度自动跟踪，同时为生物质超临界水气化制氢提供大聚焦比、高能流密度的太阳能热源，实现了直接太阳能热解超临界水和生物质制氢。本发明提供的制氢方法利用水在超临界状态下具有高溶解性、高扩散性等性质，实现生物质完全高效气化生成富氢气体；同时使太阳能热化学循环制氢所需的反应温度从先前普遍在1500℃以上降至600℃以下，大大降低了直接太阳能制氢成本，实现了一个完全可再生能源制氢的系统。

主权项

1、一种生物质超临界水气化与多碟聚焦供热耦合制氢装置，包括水箱(1)、第一高压柱塞泵(2)、第二高压柱塞泵(3)、储料罐(4)、第一加料器(5)、第二加料器(6)、第一高压金属软管(7)、第二高压金属软管(13)、第一冷却器(8)、第二冷却器(12)、反应器(9)、吸收器(10)、多碟太阳能聚光器(11)、过滤器(14)、背压阀(15)、气液分离器(16)、湿式气体流量计(17)、多个阀门以及温度、压力测控系统；其特征在于：所述的第一加料器(5)和第二加料器(6)通过管路相互连接，它们各有两个入口端，其中一个入口端与第一高压柱塞泵(2)和第二高压柱塞泵(3)的出口端连通，另一个入口端与储料罐(4)出口端连通，所述的储料罐(4)设置有一个气体入口端和一个物料入口端；第一高压柱塞泵(2)和第二高压柱塞泵(3)的入口均与水箱(1)连通；第一加料器(5)和第二加料器(6)的出口端均与第一高压金属软管(7)和第一冷却器(8)入口连接；吸收器(10)内设置有反应器(9)，第一冷却器(8)出口与反应器(9)入口连接；反应器(9)出口与第二冷却器(12)入口连接；第二冷却器(12)出口通过第二高压金属软管(13)与过滤器(14)入口连接；过滤器(14)出口与背压阀(15)入口连接；背压阀(15)出口与气液分离器(16)入口连接；所述气液分离器(16)有一个入口和两个出口；气液分离器(16)的一个出口与湿式气体流量计(17)连通。