太阳能光热耦合相转换二氧化碳还原催化反应系统及方法技术方案

本发明专利技术属于太阳能转化利用领域，公开一种太阳能光热耦合相转换二氧化碳还原催化反应系统及方法；所述系统包括：投料装置，用于向高温相转换反应装置投入反应物；热量提供装置，用于向高温相转换反应装置提供全部/部分反应热量；高温相转换反应装置，包括保温加热套、补偿加热套和反应器；所述反应器设置于保温加热套和补偿加热套之间；所述反应器包括依次连接的相转换预热管、球形反应区和尾管。本发明专利技术在保证高精度测试的基础上，高度集成和自动化的设计可以有效降低场地、材料、人工等成本。本发明专利技术适用范围广、太阳光利用率高、CO2还原反应效率高，可实现全光谱太阳能驱动的光热耦合催化CO2还原反应。还原反应。还原反应。

【技术实现步骤摘要】
太阳能光热耦合相转换二氧化碳还原催化反应系统及方法


[0001]本专利技术属于太阳能转化利用领域，特别涉及一种太阳能光热耦合相转换二氧化碳还原催化反应系统及方法。

技术介绍

[0002]能源与动力科技的变革可以直接推动人类文明和社会经济跨越发展，掌握革命性、引领性能源与动力科技及产业技术，是历史上所有世界大国崛起和引领世界发展的基础必要条件。如今人类对化石能源的过度消耗引发了气候变化、能源危机和环境污染等亟待解决的问题。在自然界碳循环中，大气中的CO2被植物吸收，然后通过生物或地质过程返回大气，一直处于动态平衡。但随着人类社会的飞速发展，工业活动所产生的碳排放已远超自然界碳循环所能吸收转化的容量。此背景下，以CO2规模化回收利用为核心的技术，可直接降低碳排放，具有极为重要的意义。然而，直接从大气中捕获富集并封存CO2需要巨大的能量消耗和资源投入，考虑到其经济成本，该方案极难实现。因此，必须通过技术革新与革命，实现工业活动中含碳物质的“闭环”利用，从源头上富集回收碳资源，避免向大气中直接排放二氧化碳。
[0003]太阳能作为一种清洁、分布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.太阳能光热耦合相转换二氧化碳还原催化反应系统，其特征在于，包括：投料装置(A)，用于向高温相转换反应装置(C)投入反应物；热量提供装置，用于向高温相转换反应装置(C)提供全部/部分反应热量；高温相转换反应装置(C)，包括保温加热套(5)、补偿加热套(6)和反应器；所述反应器设置于保温加热套(5)和补偿加热套(6)之间；所述反应器包括依次连接的相转换预热管(7)、球形反应区(8)和尾管(80)。2.根据权利要求1所述的太阳能光热耦合相转换二氧化碳还原催化反应系统，其特征在于，所述投料装置(A)包括T型气液混合阀(2)和气液混合物分散系统(3)；T型气液混合阀(2)的支端连接水输入管，直端连接二氧化碳输入管；T型气液混合阀(2)的输出端通过气液混合分散系统(3)连接相转换预热管(7)的输入口；气液混合分散系统(3)中设置雾化装置。3.根据权利要求2所述的太阳能光热耦合相转换二氧化碳还原催化反应系统，其特征在于，水输入管和二氧化碳输入管上各设有一个流量控制系统；水输入管上的流量控制系统为蠕动泵、液体流量计、注射泵的一种，二氧化碳输入管上的流量控制系统为气体流量计、压力控制计或CO2鼓风机。4.根据权利要求1所述的太阳能光热耦合相转换二氧化碳还原催化反应系统，其特征在于，所述热量提供装置包括菲涅尔透镜(4)；所述菲涅尔透镜(4)用于聚集太阳光形成光斑为高温相转换反应装置(C)提供全部/部分反应热量。5.根据权利要求1所述的太阳能光热耦合相转换二氧化碳还原催化反应系统，其特征在于，保温加热套(5)的上表面设有敞口受光孔(51)；球形反应区(8)部分暴露于敞口受光孔(51)中。6.根据权利要求1所述的太阳能光热耦合相转换二氧化碳还原催化反应系统，其特征在于，球形反应区(8)内设有多孔蒸汽喷射头(9)；多孔蒸汽喷射头(9)设置于相转换预热管(7)的出口处。7.根据权利要求1所述的太阳能光热耦合相转换二氧化碳还原催化反应系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭烈锦，白生杰，余方博，刘亚，王峰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：