聚光太阳能驱动纳米流体气化生物质制备合成气的系统技术方案

技术编号:26254378 阅读:49 留言:0更新日期:2020-11-06 17:42
本发明专利技术属于太阳能热利用和生物质转化利用相关技术领域,其公开了一种聚光太阳能驱动纳米流体气化生物质制备合成气的系统,系统采用纳米流体作为传热及蓄热介质,其包括太阳能聚光系统、太阳能直接式吸热罐、纳米流体蓄热罐、供汽系统、气化反应系统及工况控制系统;气化系统用于将生物质与来自供气系统的水蒸气混合后在被加热后的纳米流体的作用下进行气化反应以得到合成气;纳米流体蓄热罐用于收容加热后的纳米流体进行蓄热及根据工况控制系统的指令补充纳米流体给气化系统;工况控制系统还用于根据系统的实际运行状态来控制供汽系统以及气化反应系统的工作模式。本发明专利技术易于灵活调变以适应各种环境,提高了稳定性及经济性,且保证了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
聚光太阳能驱动纳米流体气化生物质制备合成气的系统
本专利技术属于太阳能利用和生物质转化利用相关
,更具体地,涉及一种聚光太阳能纳米流体气化生物质制备合成气的系统。
技术介绍
全球化石能源消耗与日俱增,但相对的化学能源的储量却在慢慢减少,这种矛盾将会引发能源危机;同时,化石燃料的大量消耗所带来的污染及排放问题也日渐严重,不符合可持续发展的要求。所以人们迫切的需要寻找一种可再生的能源作为替代。生物质来源广,是唯一含碳的可再生能源,可以通过多种手段将其转化为可用的燃料,尤其是生物质气化技术,能够将其转化为可燃气体,用于能源化工等各个领域,同时合成气含有焦油等副产品,品质与产量均有待提高。太阳能储量巨大,清洁,易获得,是十分廉价易得的能源。这种利用太阳能驱动生物质气化技术在反应条件上具有天然优势,不用消耗自身来提供热量,其气化效率比传统气化技术更高,于是综合以上两点,将太阳能作为生物质气化的热源,成为一种新思路。但进一步的研究发现,直接使用太阳能驱动生物质气化技术时(1)在受外部聚焦辐射加热时形成的灰分会隔离反应区,减少辐射传热,从而严重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚光太阳能驱动纳米流体气化生物质制备合成气的系统,其特征在于:/n所述系统采用纳米流体作为传热及蓄热介质,其包括太阳能聚光系统(16)、太阳能直接式吸热罐、纳米流体蓄热罐(8)、供汽系统、气化反应系统及工况控制系统,所述太阳能直接式吸热罐分别连接于所述供汽系统及所述纳米流体蓄热罐(8),所述气化反应系统分别连接于所述供汽系统、所述太阳能直接式吸热罐及所述纳米流体蓄热罐(8);/n所述太阳能聚光系统(16)用于将入射太阳能反射并聚焦于所述太阳能直接式吸热罐及所述供汽系统,以加热所述太阳能直接式吸热罐内的纳米流体及提供产生水蒸汽所需的热量;所述气化系统用于将生物质与水蒸汽混合后在被加热后的...

【技术特征摘要】
1.一种聚光太阳能驱动纳米流体气化生物质制备合成气的系统,其特征在于:
所述系统采用纳米流体作为传热及蓄热介质,其包括太阳能聚光系统(16)、太阳能直接式吸热罐、纳米流体蓄热罐(8)、供汽系统、气化反应系统及工况控制系统,所述太阳能直接式吸热罐分别连接于所述供汽系统及所述纳米流体蓄热罐(8),所述气化反应系统分别连接于所述供汽系统、所述太阳能直接式吸热罐及所述纳米流体蓄热罐(8);
所述太阳能聚光系统(16)用于将入射太阳能反射并聚焦于所述太阳能直接式吸热罐及所述供汽系统,以加热所述太阳能直接式吸热罐内的纳米流体及提供产生水蒸汽所需的热量;所述气化系统用于将生物质与水蒸汽混合后在被加热后的纳米流体的作用下进行气化反应以得到合成气;所述纳米流体蓄热罐(8)用于收容加热后的纳米流体进行蓄热及根据所述工况控制系统的指令补充纳米流体给所述气化反应系统;所述供汽系统的工作模式有利用太阳能产生蒸汽、利用纳米流体产生蒸汽及利用合成气燃烧产生的烟气热量来产生蒸汽;所述工况控制系统还用于根据所述系统的实际运行状态来控制所述供汽系统以及气化反应系统的工作模式。


2.如权利要求1所述的聚光太阳能驱动纳米流体气化生物质制备合成气的系统,其特征在于:所述太阳能聚焦系统(16)连接于所述工况控制系统,所述太阳能聚光系统(16)设置有反射镜,所述工况控制系统通过实时控制所述反射镜的高度角及方位角来改变改变反射光照射的目标,从而实现动态分配给所述太阳能直接式吸热罐及所述供汽系统的太阳能比例;其中,所述太阳能聚光系统(16)优先供能给所述供汽系统。


3.如权利要求1所述的聚光太阳能驱动纳米流体气化生物质制备合成气的系统,其特征在于:所述太阳能直接式吸热罐包括石英罐体(1),所述石英罐体(1)用于收容并加热纳米流体;所述系统还包括壳体,所述纳米流体蓄热罐(8)收容于所述壳体内,对应的壳体部分埋藏于地表以下;所述供汽系统包括太阳能集热器(2)、纳米流体加热的蒸汽发生器(3)、烟气加热的蒸汽发生器(4)及二级辅助加热器(10);所述太阳能集热器(2)周向地设置在所述壳体外侧,并与所述的石英罐体(...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾阔钟典陈汉平李俊王彪李硕汪璐文杨心怡左宏杨
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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