一种塔式太阳能热化学制氨系统及制氨方法技术方案

本发明专利技术公开了一种塔式太阳能热化学制氨系统及制氨方法，定日镜场将太阳光反射到太阳能集热塔，进行热量收集；太阳能集热塔与所有反应釜、CO反应器相连，用于提供反应所需的热量；CO反应器、催化剂样品罐、水蒸气储存罐均与所有反应釜相连；其中，在反应釜内，催化剂样品罐输送的高价态金属氧化物先与CO进行还原反应，而后低价态金属氧化物与水蒸气进行裂解反应，得到氢气；氮气和氢气进入氨反应装置内进行合成氨反应，制得氨气。本发明专利技术利用太阳能光热作为热源和通过循环氧化还原反应裂解水制取氢气，并进一步合成氨，降低了合成氨的生产能耗和生产成本，实现环保、高效、可循环的氨合成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氨合成，具体涉及一种塔式太阳能热化学制氨系统及制氨方法。

技术介绍

1、氨是一种多功能化合物，用于氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料，同时也是一种常用的制冷剂，国内市场对其需求量巨大。此外，氨能源作为一种环保、高能量密度、高安全性、低运输和储存成本的新型能源，可直接用作富氢燃料，也可作为氢的能源载体，在氨-氢、氨-电领域有着广阔的发展前景。

2、目前，氨的合成工艺主要以煤为原料，通过煤化气产生氢气，在高温(300-500℃)和高压(20.26-30.39mpa)环境下与氮气反应合成氨，但该流程存在能耗高、co2排放量高、生产成本高等问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种塔式太阳能热化学制氨系统及制氨方法，其利用太阳能光热作为热源和通过循环氧化还原反应裂解水制取氢气，并进一步合成氨，降低了合成氨的生产能耗和生产成本，实现环保、高效、可循环的氨合成。

2、本专利技术公开了一种塔式太阳能热化学制氨系统，包括：塔式太阳能集热模块、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种塔式太阳能热化学制氨系统，其特征在于，包括：塔式太阳能集热模块、光热反应模块和制氨模块；

2.如权利要求1所述的塔式太阳能热化学制氨系统，其特征在于，所述定日镜场是由围绕在太阳能集热塔周围的多个定日镜组成，定日镜场将太阳光聚焦到太阳能集热塔上，通过调整定日镜的高度和角度来控制太阳能集热塔的温度，进而控制反应釜和CO反应器的加热温度；所述反应釜为固体床反应器或沸腾床反应器，内部设置有搅拌装置。

3.如权利要求1所述的塔式太阳能热化学制氨系统，其特征在于，所述高价态金属氧化物为Fe3O4；所述低价态金属氧化物为FeO，高价态金属氧化物和低价态金属氧化物的平均粒...

【技术特征摘要】

1.一种塔式太阳能热化学制氨系统，其特征在于，包括：塔式太阳能集热模块、光热反应模块和制氨模块；

2.如权利要求1所述的塔式太阳能热化学制氨系统，其特征在于，所述定日镜场是由围绕在太阳能集热塔周围的多个定日镜组成，定日镜场将太阳光聚焦到太阳能集热塔上，通过调整定日镜的高度和角度来控制太阳能集热塔的温度，进而控制反应釜和co反应器的加热温度；所述反应釜为固体床反应器或沸腾床反应器，内部设置有搅拌装置。

3.如权利要求1所述的塔式太阳能热化学制氨系统，其特征在于，所述高价态金属氧化物为fe3o4；所述低价态金属氧化物为feo，高价态金属氧化物和低价态金属氧化物的平均粒径在5-100um之间。

4.如权利要求3所述的塔式太阳能热化学制氨系统，其特征在于，在所述反应釜内：

【专利技术属性】
技术研发人员：王智勇，王肖博，闫岸如，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：