[發明專利]一種腔體式太陽能高溫熱化學反應器

無效

• 申請號: 201310022593.7
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103055777A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 帥永;黃興;談和平;杜利梅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B01J19/12
• 分類號: B01J19/12;F24J2/08;F24J2/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 金永煥

1.一種腔體式太陽能高溫熱化學反應器，其特征在于腔體式太陽能高溫熱化學反應器由集熱器(1)、太陽追蹤器(2)、光學透鏡(3)、二次聚光器(4)、高溫反應腔(5)和冷卻回收系統(6)構成，其中所述太陽追蹤器(2)與集熱器(1)相連以控制其輸出光指向二次聚光器(4)，集熱器(1)與二次聚光器(4)之間設置有光學透鏡(3)，所述高溫反應腔(5)光輸入端固定連接在二次聚光器(4)的光輸出端上，高溫反應腔(5)的產物輸出端固定連接在冷卻回收系統(6)的輸入端上，所述高溫反應腔(5)由不銹鋼外殼(5-1)、反應腔(5-2)、反應腔開孔(5-3)、喂料口(5-4)、氧化鋯陶瓷層(5-5)、硅酸鋁纖維層(5-6)和氧化鋁纖維層(5-7)構成，所述不銹鋼外殼(5-1)設置有反應腔開孔(5-3)作為光輸入端，所述高溫反應腔(5)通過反應腔開孔(5-3)與二次聚光器(4)相通，所述不銹鋼外殼(5-1)上方開有喂料口(5-4)，喂料口(5-4)穿過氧化鋁纖維層(5-7)、硅酸鋁纖維層(5-6)和氧化鋯陶瓷(5-5)層通入反應腔(5-2)內。

2.根據權利要求1所述的一種腔體式太陽能高溫熱化學反應器，其特征在于所述二次聚光器(4)由石英窗(4-1)、錐型聚光器(4-2)與CPC(4-3)構成，所述石英窗(4-1)固定設置在錐型聚光器(4-2)光輸入端，錐型聚光器(4-2)光輸出端連接CPC(4-3)。

3.根據權利要求1所述的一種腔體式太陽能高溫熱化學反應器，其特征在于所述冷卻回收系統(6)由冷卻系統與回收系統構成，所述冷卻系統由冷卻室(6-1)、生成產物進口(6-2)、保護氣體進口(6-3)、冷卻流體進口(6-4)和冷卻流體出口(6-5)構成，所述冷卻系統前端通過生成產物進口(6-2)與高溫反應腔(5)相通，所述冷卻系統后端與回收系統通過閥門(6-6)相通，所述冷卻室(6-1)外表面的中部包覆有冷卻腔，冷卻流體進口(6-4)與冷卻流體出口(6-5)分別設置在冷卻腔的兩端，所述回收系統由回收室(6-7)、廢氣出口(6-8)、固體顆粒排出口(6-9)和精細過濾器(6-10)構成，所述精細過濾器(6-10)設置在回收室(6-7)內中部，所述回收室(6-7)外部上端設有廢氣出口(6-8)，所述回收室(6-7)外部下端設有固體顆粒排出口(6-9)。

4.根據權利要求1所述的一種腔體式太陽能高溫熱化學反應器，其特征在于所述二次聚光器(4)內壁面采用鏡面拋光，并在內壁面涂有反射涂層。

5.根據權利要求1所述的一種腔體式太陽能高溫熱化學反應器，其特征在于所述石英窗(4-1)透光率大于95％，鐵及其他雜質含量低于0.0001％。

6.根據權利要求1所述的一種腔體式太陽能高溫熱化學反應器，其特征在于所述氧化鋯陶瓷(5-5)層的氧化鋯陶瓷的熔點在2750℃。

7.根據權利要求1所述的一種腔體式太陽能高溫熱化學反應器，其特征在于在所述氧化鋯陶瓷(5-5)層內壁涂有二氧化鉿涂層。