一种全太阳能驱动的室外光热催化反应装置及其应用制造方法及图纸

技术编号:41695590 阅读:24 留言:0更新日期:2024-06-19 12:30
本发明专利技术提供了一种全太阳能驱动的室外光热催化反应装置及其应用,所述室外光热催化反应装置包括光热催化反应器、聚光系统、控制系统、供电系统、反应气源和气相色谱及检测系统,其中,所述聚光系统用于对光热催化反应器和供电系统提供光源,所述控制系统用于控制反应气源流量和光照角度并实时观测反应光强和温度,所述气相色谱及检测系统用于对光热催化反应器内的反应产物进行检测,所述太阳能电池用于给控制系统供电,所述聚光系统包括菲涅尔透镜和追光器。本发明专利技术所述全太阳能驱动的室外光热催化反应装置能够利用太阳光实现高效光热催化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光热气相催化,涉及一种全太阳能驱动的室外光热催化反应装置及其应用


技术介绍

1、随着科技的发展,人们对能源的需求不断增大,随之而来的是co2大量排放,无节制的co2排放将导致全球气温上升,继而导致冰川融化,海平面上升等一系列环境问题,严重威胁着人们的生活。其中,ch4-co2重整(co2+ch4=2co+2h2),是一种很有前景的温室气体利用技术。不仅有效地利用了甲烷和二氧化碳,缓解温室效应,还可以制备更具工业价值的合成气(co和h2)。传统的热催化通常需要较高的反应温度,容易导致活性组分烧结和催化剂表面积碳等问题;传统的光催化是利用半导体材料收到光照后产生的光生电子-空穴对发生氧化还原反应进行的,然而,传统光催化存在对可见光响应区间小、光生载流子复合快等问题,导致催化效率受限。

2、近年的研究发现,在光催化过程中引入热场的耦合能够有效提高催化效率。由于加入热场耦合,光热催化反应需要同时控制温度与光照两个变量,现有的仪器设备难以在保证光照过程中保持温度不变,而且目前光催化和光热催化的光源主要以氙灯为主,极少直接利用太阳光。...

【技术保护点】

1.一种全太阳能驱动的室外光热催化反应装置,其特征在于,所述室外光热催化反应装置包括光热催化反应器、聚光系统、控制系统、供电系统、反应气源和气相色谱及检测系统,其中,所述聚光系统用于对光热催化反应器和供电系统提供光源,所述控制系统用于控制反应气源流量和光照角度并实时观测反应光强和温度,所述气相色谱及检测系统用于对光热催化反应器内的反应产物进行检测,所述太阳能电池用于给控制系统供电,所述聚光系统包括菲涅尔透镜和追光器。

2.如权利要求1所述的室外光热催化反应装置,其特征在于,所述光热催化反应器包括壳体主体、石英反应管、光透过窗、抽真空口、第一通孔和第二通孔,其中,所述光透过窗设...

【技术特征摘要】

1.一种全太阳能驱动的室外光热催化反应装置,其特征在于,所述室外光热催化反应装置包括光热催化反应器、聚光系统、控制系统、供电系统、反应气源和气相色谱及检测系统,其中,所述聚光系统用于对光热催化反应器和供电系统提供光源,所述控制系统用于控制反应气源流量和光照角度并实时观测反应光强和温度,所述气相色谱及检测系统用于对光热催化反应器内的反应产物进行检测,所述太阳能电池用于给控制系统供电,所述聚光系统包括菲涅尔透镜和追光器。

2.如权利要求1所述的室外光热催化反应装置,其特征在于,所述光热催化反应器包括壳体主体、石英反应管、光透过窗、抽真空口、第一通孔和第二通孔,其中,所述光透过窗设置于所述壳体主体一侧表面,所述第一通孔和第二通孔设置于所述壳体主体两侧,所述石英反应管贯穿所述第一通孔、第二通孔和壳体主体,所述光透过窗垂直于所述石英反应管,所述抽真空口设置于所述壳体主体一侧表面。

3.如权利要求2所述的室外光热催化反应装置,其特征在于,所述石英反应管包括进气段、出气段...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨向光王家坤张泽树张一波
申请(专利权)人:中国科学院赣江创新研究院
类型:发明
国别省市:

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