【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能热利用与储能设备，涉及一种集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器及其工作方法。
技术介绍
1、目前，太阳能的主要应用包括光伏发电、光热利用等，但目前太阳能的利用面临着转化率低、连续性差等问题。将储能单元集成到太阳能利用系统中，可以提高其长期稳定性和整体能效，以满足实际应用的要求。目前广泛研究的储能技术主要分为显热储能、潜热储能和热化学储能3种，在不同的存储途径中，太阳能热化学储能利用高度集中的太阳辐射作为热驱动力来激发吸热反应，并将太阳能转化为化学燃料，显示出巨大的应用价值。这种热化学过程不仅克服了间歇性和不稳定性的限制，而且能以长期和可运输的形式储存太阳能，比另外两种储能方式更具应用潜力。
2、众多学者对热化学储能过程进行了研究，并提出了多种热化学储能体系，如金属氧化物和氢化物的分解、甲烷的蒸汽/二氧化碳重整以及氨分解体系等。在不同的热化学体系中，甲烷干重整(mdr)是太阳能热化学储能的一种非常可行和最有前景的工艺体系，这种反应为温室气体的可持续利用提供了一条有效的途径，有助于抑制全球变暖，并实现可再生太阳能的储存。此外，其生产的合成气具有低h2/co比，适合通过费托(f-t)合成进一步生产烷烃和含氧化学品。目前许多研究都聚焦于mdr高效催化剂的开发，而忽略了太阳能反应器设计和操作条件也会显著影响系统性能，导致太阳能利用效率低、不充分以及不稳定的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种集热/回热一体式聚光集热太
2、为达到上述目的，本专利技术公开了一种集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，包括复合抛物面二次聚光器、反应器外壳及碟式/槽式聚光器；
3、复合抛物面二次聚光器连接于反应器外壳上，所述反应器外壳内自上到下依次设置有上第一隔热层、多孔活性吸收体以及第二隔热层，所述多孔活性吸收体为中空结构，所述第一隔热层上设有通孔，碟式/槽式聚光器聚集的太阳辐射经复合抛物面二次聚光器二次聚光至多孔活性吸收体上，所述多孔活性吸收体与反应器外壳之间设置有桶状的回热结构层，反应器外壳的外壁上设置有若干原料气入口。
4、所述回热结构层的下端连接于第二隔热层上，所述回热结构层的上端与第一隔热层之间有间隙，回热结构层、第一隔热层、第二隔热层、反应器外壳及多孔活性吸收体围成的空间为预热通道，所述原料气入口与所述预热通道相连通。
5、第二隔热层上设置有第一出口通道，所述反应器外壳的底部设置有第二出口通道，所述第一出口通道与第二出口通道相连通，且所述第一出口通道与第二出口通道组成气体产物出口。
6、所述复合抛物面二次聚光器的顶部开口处设置有透明窗。
7、所述复合抛物面二次聚光器顶部开口的内壁上设置有环形槽，所述透明窗的外端面内嵌于所述环形槽内。
8、所述回热结构层与所述多孔活性吸收体之间有间隙。
9、各原料气入口沿周向均匀分布。
10、所述多孔活性吸收体的孔隙率大于0.8。
11、所述多孔活性吸收体内的温度为300-500℃。
12、本专利技术公开了一种集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器的工作方法，包括以下步骤：
13、碟式/槽式聚光器聚集的太阳辐射经复合抛物面二次聚光器进行二次聚光至多孔活性吸收体上，使得使多孔活性吸收体升温至300-500℃；
14、原料气经原料气入口进入到预热通道中进行预热，然后在多孔活性吸收体上催化活性组分的作用下反应生成合成气。
15、本专利技术具有以下有益效果：
16、本专利技术所述的集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器及其工作方法在具体操作时，碟式/槽式聚光器聚集的太阳辐射经复合抛物面二次聚光器进行二次聚光至多孔活性吸收体上，从而有效汇集太阳辐射，回收反应器中丧失的显热，并充分利用太阳能产生的热和光，维持反应器中的温度稳定，克服现有太阳能反应器内部热损失严重、转化率不足、能量利用效率低的问题。需要说明的是，本专利技术基于对传统反应器内部的能流分布结果进行重新设计，改善反应器内部局部温度过高，热损失严重的问题，另外，本专利技术采用多孔活性吸收体作为活性组分的载体，比表面积大、辐射透过性强、导热性能强，利于能量和辐射传递。
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1.一种集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，其特征在于，包括复合抛物面二次聚光器(2)、反应器外壳(6)及碟式/槽式聚光器；
2.根据权利要求1所述的集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，其特征在于，所述回热结构层(5)的下端连接于第二隔热层(32)上，所述回热结构层(5)的上端与第一隔热层(31)之间有间隙，回热结构层(5)、第一隔热层(31)、第二隔热层(32)、反应器外壳(6)及多孔活性吸收体(4)围成的空间为预热通道，所述原料气入口与所述预热通道相连通。
3.根据权利要求1所述的集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，其特征在于，第二隔热层(32)上设置有第一出口通道，所述反应器外壳(6)的底部设置有第二出口通道，所述第一出口通道与第二出口通道相连通，且所述第一出口通道与第二出口通道组成气体产物出口。
4.根据权利要求1所述的集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，其特征在于，所述复合抛物面二次聚光器(2)的顶部开口处设置有透明窗(1)。
5.根据权利要求4所述的集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，其特征在于，所述复合抛物面
6.根据权利要求1所述的集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，其特征在于，所述回热结构层(5)与所述多孔活性吸收体(4)之间有间隙。
7.根据权利要求1所述的集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，其特征在于，各原料气入口沿周向均匀分布。
8.根据权利要求1所述的集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，其特征在于，所述多孔活性吸收体(4)的孔隙率大于0.8。
9.根据权利要求1所述的集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，其特征在于，所述多孔活性吸收体(4)内的温度为300-500℃。
10.一种权利要求1所述集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，其特征在于，包括复合抛物面二次聚光器(2)、反应器外壳(6)及碟式/槽式聚光器；
2.根据权利要求1所述的集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，其特征在于，所述回热结构层(5)的下端连接于第二隔热层(32)上，所述回热结构层(5)的上端与第一隔热层(31)之间有间隙，回热结构层(5)、第一隔热层(31)、第二隔热层(32)、反应器外壳(6)及多孔活性吸收体(4)围成的空间为预热通道，所述原料气入口与所述预热通道相连通。
3.根据权利要求1所述的集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，其特征在于，第二隔热层(32)上设置有第一出口通道，所述反应器外壳(6)的底部设置有第二出口通道，所述第一出口通道与第二出口通道相连通，且所述第一出口通道与第二出口通道组成气体产物出口。
4.根据权利要求1所述的集热/回热一体式聚光集热太阳能反应器，其特征在于，所述复合抛物面二次聚光器(2)的顶部...
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