[發(fā)明專利]以生物質(zhì)漿液為集熱工質(zhì)的太陽能熱化學(xué)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710282544.5
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107118953B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖強;付乾;肖超;黃云;夏奡;朱恂
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12M1/33;C12M1/02;C12M1/00;C12M1/107;C12N1/06;C12P5/02;C12P3/00;C12P7/06;C11B1/04;C11B1/12
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

1.以生物質(zhì)漿液為集熱工質(zhì)的太陽能熱化學(xué)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，包括儲料箱(1)、柱塞泵(2)、太陽能集熱器(8)、排氣閥(10)和余熱回收換熱器(16)；其特征在于：

藻細(xì)胞懸浮液(11)裝在儲料箱(1)中；儲液箱(1)通過管路與余熱回收換熱器(16)的第一進(jìn)口連接，余熱回收換熱器(16)的第一出口通過柱塞泵(2)和管路二連接太陽能集熱器(8)；太陽能集熱器(8)通過排氣閥(10)和管路三連接余熱回收換熱器(16)的第二進(jìn)口；余熱回收換熱器(16)的第二出口通過管路四與發(fā)酵裝置(14)和/或油脂提取裝置(15)連接；

所述太陽能集熱器(8)將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并對藻細(xì)胞懸浮液加熱；藻細(xì)胞懸浮液在太陽能集熱器(8)內(nèi)吸收熱量，發(fā)生熱化學(xué)轉(zhuǎn)化并轉(zhuǎn)化成藻細(xì)胞水解液；

所述余熱回收換熱器(16)將藻細(xì)胞水解液與藻細(xì)胞懸浮液進(jìn)行換熱；藻細(xì)胞水解液通過管路四流入發(fā)酵裝置(14)和/或油脂提取裝置(15)；

發(fā)酵裝置(14)用于將藻細(xì)胞水解液轉(zhuǎn)化成氫氣、甲烷或乙醇；

油脂提取裝置(15)用于提取藻細(xì)胞水解液的油脂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以生物質(zhì)漿液為集熱工質(zhì)的太陽能熱化學(xué)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，其特征在于：在管路二中設(shè)置有調(diào)節(jié)閥(3)、阻尼器(4)、流量計(5)、第一溫度傳感器(6A)和第一壓力傳感器(7A)；

在管路三中設(shè)置有第二溫度傳感器(6B)、第二壓力傳感器(7B)、和安全閥(9)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以生物質(zhì)漿液為集熱工質(zhì)的太陽能熱化學(xué)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，其特征在于：所述太陽能集熱器(8)包括太陽能聚光板(22)和真空集熱管；真空集熱管由玻璃管(23)、不銹鋼管(25)和光熱轉(zhuǎn)換涂層(24)組成；不銹鋼管25)設(shè)置在玻璃管(23)內(nèi)，玻璃管(23)與不銹鋼管(25)之間的夾層設(shè)置為真空，不銹鋼管(25)外表面涂有光熱轉(zhuǎn)化涂層；不銹鋼管(25)的一端連接管路二；不銹鋼管(25)的另一端連接管路三。

4.一種以生物質(zhì)漿液為集熱工質(zhì)的太陽能熱化學(xué)轉(zhuǎn)化方法，其特征在于：包括如下步驟：

第一、構(gòu)建太陽能熱化學(xué)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)；該系統(tǒng)包括儲料箱(1)、柱塞泵(2)、太陽能集熱器(8)、排氣閥(10)和余熱回收換熱器(16)；藻細(xì)胞懸浮液(11)裝在儲料箱(1)中；其中，儲液箱(1)通過管路與余熱回收換熱器(16)的第一進(jìn)口連接，余熱回收換熱器(16)的第一出口通過柱塞泵(2)和管路二連接太陽能集熱器(8)；太陽能集熱器(8)通過排氣閥(10)和管路三連接余熱回收換熱器(16)的第二進(jìn)口；余熱回收換熱器(16)的第二出口通過背壓閥(12)與發(fā)酵裝置(14)和/或油脂提取裝置(15)連接；

第二、將藻細(xì)胞懸浮液(11)裝在儲料箱(1)中，啟動柱塞泵(2)，藻細(xì)胞懸浮液(11)在柱塞泵(2)的驅(qū)動下經(jīng)過余熱回收換熱器(16)流進(jìn)太陽能集熱器(8)；

第三、所述太陽能集熱器(8)將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，并對藻細(xì)胞懸浮液加熱；藻細(xì)胞懸浮液在太陽能集熱器(8)內(nèi)吸收熱量，發(fā)生熱化學(xué)轉(zhuǎn)化并轉(zhuǎn)化成藻細(xì)胞水解液；熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的氣體從排氣閥(10)排出；

第四、藻細(xì)胞水解液(13)通過管路三流入余熱回收換熱器(16)，并在余熱回收換熱器(16)中與藻細(xì)胞懸浮液(11)換熱后，流入發(fā)酵裝置(14)和/或油脂提取裝置(15)；

第五、藻細(xì)胞水解液(13)在發(fā)酵裝置(14)中生成氫氣、甲烷或乙醇；或者通過油脂提取裝置(15)提取藻細(xì)胞水解液(13)中的油脂。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的以生物質(zhì)漿液為集熱工質(zhì)的太陽能熱化學(xué)轉(zhuǎn)化方法，其特征在于：所述太陽能集熱器(8)包括太陽能聚光板(22)和真空集熱管；真空集熱管由玻璃管(23)、不銹鋼管(25)和光熱轉(zhuǎn)換涂層(24)組成；不銹鋼管25)設(shè)置在玻璃管(23)內(nèi)，玻璃管(23)與不銹鋼管(25)之間的夾層設(shè)置為真空，不銹鋼管(25)外表面涂有光熱轉(zhuǎn)化涂層；不銹鋼管(25)的一端連接管路二；不銹鋼管(25)的另一端連接管路三。