太阳能甲醇分解吸收-反应器研制与实验研究

【摘要】：利用中温太阳能为甲醇分解的吸热反应供热,可以将中温太阳能转化为合成气燃料的化学能,同时提高燃料热值和太阳能的可用性,还可以实现太阳能与化石燃料的互补.本研究提出了太阳能热化学系统的一体化设计原则,建立了综合考虑太阳能集热、反应动力学和反应器结构参数的太阳能甲醇分解反应器的理论分析模型,并首次研制了5 kW热功率的抛物槽式太阳能甲醇分解一体化实验装置.太阳能甲醇分解的实验结果表明太阳能集热器可以为甲醇分解提供200～300℃的反应温度,在辐照300～800 W/m~2,甲醇进料量为0.5～41/h条件下,甲醇转化率可以达到50%～95%,投射到吸收-反应器上的太阳能转换为燃料化学能的效率可以达到30%～60%,具有良好的甲醇分解和太阳能转换性能.研制的实验装置体现了一体化设计特征,同时理论分析结果与实验结果也具有很好的一致性.本文研究成果将为开拓太阳能与化石能源互补的能量系统提供理论支撑和实验数据. 【作者单位】： 中国科学院工程热物理研究所 中国科学院工程热物理研究所 北京化工大学 北京化工大学 中国科学院电工研究所
【关键词】： 太阳能 甲醇分解 吸收-反应器 理论模型 实验研究
【基金】：国家自然科学(No．90210032；No．50520140517)
【分类号】：TQ205
【正文快照】： 1前言利用太阳能热化学方法将低载能原料转换成高载能物质一直作为一种有效的太阳能转换和储存的手段被广泛研究，如太阳能热化学循环制氢、太阳能天然气重整等.太阳能热化学领域目前的研究主要集中在高温驱动的热化学过程【‘、司.由于太阳能是一种低能量密度的能源，热利用

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