【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于可再生能源制氢，涉及一种强化热质传递的太阳能甲烷重整膜反应装置。
技术介绍
1、甲烷水蒸气重整反应具有强吸热的特点，是极具潜力的太阳能热化学储热方式。该反应需要的温度通常为700～900℃，只有具有高聚光比的塔式聚光器或碟式聚光器才可达到其反应温度。而将甲烷重整反应与膜反应器结合，利用氢气渗透膜将产物氢气及时移除，根据化学平衡移动原理将平衡转向产物的形成，便可在低于600℃的温度下实现ch4的完全转化。这使得目前成熟度最高、成本最低的抛物槽式太阳能集热器为反应供热成为可能，大大拓展了利用甲烷重整反应实现太阳能热存储的范围。目前甲烷重整膜反应器多面向中小型分布式制氢，常采用甲烷燃烧等方式为反应供热，其尺寸和热效应均较小。
2、然而，为了满足大规模太阳能热储存，则需扩大反应器尺寸。膜反应器一般为双套管结构，套管内外分别为渗透侧和反应侧。若将套管尺寸等比例扩大，应用于太阳能槽式集热器，即用集热器直接加热反应管或先用集热器加热熔盐再用熔盐为反应供热，则会由于径向尺寸增大而提高径向传热传质阻力，使得床层中部的温度低于壁面...
【技术保护点】
1.一种强化热质传递的太阳能甲烷重整膜反应装置，其特征在于，包括：反应器(1)、氢气渗透膜管(2)、螺旋折流板(3)，所述反应器(1)为由导热材料制成的内部中空的长筒形，所述反应器(1)的长筒两端分别设有反应侧入口(8)与反应侧出口(9)，所述氢气渗透膜管(2)为由氢气可渗透材料制成的中空长筒形，所述氢气渗透膜管(2)至少设有一个渗透侧端口(10)连通氢气渗透膜管(2)的中空内腔至反应器(1)的外部，所述反应器(1)的长筒形内壁设有同旋转轴的所述螺旋折流板(3)，所述螺旋折流板(3)沿反应器(1)的长筒形内壁呈螺旋伸长状设置，所述螺旋折流板(3)的外圆周贴靠在反应器(...
【技术特征摘要】
1.一种强化热质传递的太阳能甲烷重整膜反应装置，其特征在于，包括：反应器(1)、氢气渗透膜管(2)、螺旋折流板(3)，所述反应器(1)为由导热材料制成的内部中空的长筒形，所述反应器(1)的长筒两端分别设有反应侧入口(8)与反应侧出口(9)，所述氢气渗透膜管(2)为由氢气可渗透材料制成的中空长筒形，所述氢气渗透膜管(2)至少设有一个渗透侧端口(10)连通氢气渗透膜管(2)的中空内腔至反应器(1)的外部，所述反应器(1)的长筒形内壁设有同旋转轴的所述螺旋折流板(3)，所述螺旋折流板(3)沿反应器(1)的长筒形内壁呈螺旋伸长状设置，所述螺旋折流板(3)的外圆周贴靠在反应器(1)的长筒形内壁上，所述螺旋折流板(3)的螺旋面上沿反应器(1)的长度方向设有多个过孔(4)；
2.根据权利要求1所述的一种强化热质传递的太阳能甲烷重整膜反应装置，其特征在于，所述氢气渗透膜管(2)设有多个，多个所述氢气渗透膜管(2)之间均保持间距，多个所述氢气渗透膜管(2)的布置方式包括：平行布置、交错布置、环形排列布置。
3.根据权利要求1所述的一种强化热质传递的太阳能甲烷重整膜反应装置，其特征在于，所述氢气渗透膜管(2)设有一个渗透侧端口(10)时，所述渗透侧端口(10)处设有真空泵；所述氢气渗透膜管(2)设有两个渗透侧端口(10)时，一个渗透侧端口(10)位于反应侧入口(8)...
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