位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
太阳能甲醇分解吸收-反应器研制与实验研究
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:《工程热物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK123[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]中国科学院工程热物理研究所,北京100080, [2]北京化工大学,北京100029, [3]中国科学院电工研究所,北京100080
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.90210032;No.50520140517)
中文摘要:

利用中温太阳能为甲醇分解的吸热反应供热,可以将中温太阳能转化为合成气燃料的化学能,同时提高燃料热值和太阳能的可用性,还可以实现太阳能与化石燃料的互补。本研究提出了太阳能热化学系统的一体化设计原则,建立了综合考虑太阳能集热、反应动力学和反应器结构参数的太阳能甲醇分解反应器的理论分析模型,并首次研制了5kw热功率的抛物槽式太阳能甲醇分解一体化实验装置。太阳能甲醇分解的实验结果表明太阳能集热器可以为甲醇分解提供200-300℃的反应温度,在辐照300-800W/m^2,甲醇进料量为0.5-41/h条件下,甲醇转化率可以达到50%-95%,投射到吸收-反应器上的太阳能转换为燃料化学能的效率可以达到30%-60%,具有良好的甲醇分解和太阳能转换性能。研制的实验装置体现了一体化设计特征,同时理论分析结果与实验结果也具有很好的一致性。本文研究成果将为开拓太阳能与化石能源互补的能量系统提供理论支撑和实验数据。

英文摘要:

Low-grade solar thermal energy can be converted into high-grade chemical energy of syngas by using solar methanol decomposition. This can improve usability of solar energy. In this work, a 5 kW solar receiver-reactor for methanol decomposition was first designed and manufactured. The design principle of the solar thermochemical system was obtained, and theoretical model of the receiver-reactor synthetically considering the relationships of solar radiation, the reaction kinetics and the reactor's configuration was derived. Under solar beam radiation of 300-800 W/m^2 and at the feeding rates of 0.5 1/h-4 1/h of methanol, experimental investigation of methanol decomposition was carried out at the operation temperature of 200-300℃. The conversion of methanol can yield up to 50%-95% and the efficiency of solar thermal energy converted into chemical energy can also reach to 30%- 60%. The experimental results accorded with the theoretical analysis well, and the design target of the solar receiver-reactor is realized, This research will provide the useful theory and experimental data for the study of the energy system integrating solar thermal energy and fossil energy.

同期刊论文项目
期刊论文 132 会议论文 16 著作 6
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21026