The invention discloses a rotating airflow group structure solar thermochemical reactor device, including a reactor shell, a reaction chamber in the reactor shell, an inverted conical cavity in the reaction chamber, a bottom plate in the lower mouth of the reaction chamber, and at least three air holes on the floor, and the intake holes are evenly arranged along the floor plane of the floor, and the inlet holes are arranged under the air hole. An intake pipe connected with the reaction chamber is provided with spiral blades in each intake pipe. The inlet of the invention is evenly arranged at the bottom edge of the reactor, and during the spiral rise of the sample gas, the solid particles in the reaction gas are passed through the central region of the reactor under the action of the centrifugal force, and the high density solar flow in the central region is effectively absorbed. In addition, along the direction of the spiral flow, the cross section of the reactor is increasing, the rotating flow gradually diverges and crossover, the speed of advance gradually decreases, the mixing strength increases gradually, and the stopping time of the feed gas in the vicinity of the optical window is increased, which is beneficial to the improvement of the overall thermal conversion efficiency of the system.
【技术实现步骤摘要】
旋转气流群结构太阳能热化学反应器装置
本专利技术涉及一种太阳能热化学反应器,尤其涉及一种旋转气流群结构的太阳能热化学反应器装置。
技术介绍
太阳能热化学反应受温度、混合强度和反应时间影响。一般温度越高,混合强度大,反应时间越长,则反应速度越快,反应越彻底,太阳能热转换效率越高。通过聚集太阳能驱动原料发生化学反应制取氢气、甲烷等燃料,将太阳能转换成原料的化学能,是开发利用太阳能的重要途径。现有的太阳能热化学反应装置方案有很多种,典型结构主要包括:多孔介质结构型利用多孔介质材料吸收太阳光,然后反应气体流经多孔介质,吸热发生化学反应,完成太阳能到燃料化学能的转变。但是,这种结构类型首先利用多孔介质材料吸收太阳能转换成高温热源,然后利用该高温热源加热反应气料启动热化学反应,增加了多孔介质材料这种中间载体,降低了反应气料的温度、热效率和反应速度。单股螺旋进料型通过螺旋管道将反应气料螺旋注入反应腔体,反应气料直接吸收太阳光完成太阳能到化学能的转换。但是,实际应用时,在旋转气料的离心力作用下,吸收太阳光的固体微粒沿着反应器内壁面运动,反应器的中心区域主要是气体成分,无法吸收转换太阳辐射能,吸热作用弱,整体性能偏低。可伸缩机械旋转型通过机械传动机构驱动反应气料旋转,促进扰动,增加太阳能热转换效率。但是由于反应的温度非常高,机械旋转轴容易高温烧坏,影响系统的可靠性。同时,机械旋转轴在高温条件会与气料反应,影响制取的燃料纯度。针对现有技术中存在的问题,申请人提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种由多股旋流气流组成的旋流群结构太阳能热化学反应器装置,以提高反应的 ...
【技术保护点】
1.一种旋转气流群结构太阳能热化学反应器装置,包括反应器壳体,其特征在于,所述反应器壳体内设有反应腔,反应腔为倒圆锥状,反应腔上口设有光学窗口,反应腔下口设有底板,底板为圆形,底板上设有至少三个进气孔,进气孔沿底板平面周向均匀布置,进气孔下设有与反应腔内部连通的进气管道,进气管道为直管,进气管道末端设有气料容器,进气管道与气料容器内部连通,气料容器内设有反应气料,反应气料通过进气管道进入反应腔;各进气管道内均设有螺旋叶片,螺旋叶片沿反应气料进气方向布置,反应气料在压力作用下经过螺旋叶片形成螺旋气流并上升;反应器壳体上端还设有与反应腔内部连通的出气口。
【技术特征摘要】
1.一种旋转气流群结构太阳能热化学反应器装置,包括反应器壳体,其特征在于,所述反应器壳体内设有反应腔,反应腔为倒圆锥状,反应腔上口设有光学窗口,反应腔下口设有底板,底板为圆形,底板上设有至少三个进气孔,进气孔沿底板平面周向均匀布置,进气孔下设有与反应腔内部连通的进气管道,进气管道为直管,进气管道末端设有气料容器,进气管道与气料容器内部...
【专利技术属性】
技术研发人员:戴贵龙,邱金友,侯根富,郭永辉,李兴友,方永林,陈晓明,
申请(专利权)人:福建工程学院,
类型:发明
国别省市:福建,35
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