CN113251679B - 一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器 - Google Patents

一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器 Download PDF

Info

Publication number
CN113251679B
CN113251679B CN202110546981.XA CN202110546981A CN113251679B CN 113251679 B CN113251679 B CN 113251679B CN 202110546981 A CN202110546981 A CN 202110546981A CN 113251679 B CN113251679 B CN 113251679B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
reaction
heat storage
cobaltosic oxide
upper cover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110546981.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113251679A (zh
Inventor
周子健
曾志强
程才
闫毅
黄润杰
杨晨
陈逸铮
郭�旗
刘磊
刘小伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN202110546981.XA priority Critical patent/CN113251679B/zh
Publication of CN113251679A publication Critical patent/CN113251679A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113251679B publication Critical patent/CN113251679B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F24S60/20—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors using chemical reactions, e.g. thermochemical reactions or isomerisation reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02—Preparation of oxygen
    • C01B13/0203—Preparation of oxygen from inorganic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00—Compounds of cobalt
    • C01G51/04—Oxides; Hydroxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F24V30/00—Apparatus or devices using heat produced by exothermal chemical reactions other than combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/003—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using thermochemical reactions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

本发明公开一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，包括:氧气循环装置、换热装置和反应装置；氧气循环装置、换热装置和反应装置互相连通；反应装置包括反应壳体、集热机构、分离器、驱动机构、蓄热管道、上盖板和下底板；集热机构和分离器设置在反应壳体的顶部，蓄热管道嵌设在反应壳体内壁中，下底板设置在反应壳体内腔底部，上盖板设置在下底板的上方，上盖板与下底板之间形成储料腔，储料腔内填充有颗粒状四氧化三钴，上盖板的一侧与驱动机构连接，蓄热管道设置为蛇形盘管结构，蓄热管道顶部管口为封闭设置，蓄热管道底部管口伸出反应壳体内壁且位于下底板下方，氧气循环装置和换热装置均与蓄热管道顶部连通。

Description

一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器
技术领域
本发明涉及太阳能热化学储能技术领域，特别是涉及一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器。
背景技术
我国现有的能源体系中，煤炭是主要能源，特殊的能源禀赋和经济社会发展需求，决定了我国对“燃煤取能”的依赖。然而煤燃烧带来的高强度碳排放问题给我国“双碳”目标的实现带来重大挑战。目前已经制备了具有立方体微纳结构的、稳定性强的四氧化三钴储热介质。但是相应的反应器发展不成熟。现有的反应器大多存在储能与释能分开后损失大，效率低等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，包括:氧气循环装置、换热装置和反应装置；
所述氧气循环装置、所述换热装置和所述反应装置互相连通；
所述反应装置包括反应壳体、集热机构、分离器、驱动机构、蓄热管道、上盖板和下底板；
所述集热机构和所述分离器设置在所述反应壳体的顶部，所述蓄热管道嵌设在所述反应壳体内壁中，所述下底板设置在所述反应壳体内腔底部，所述上盖板设置在所述下底板的上方，所述上盖板与所述下底板之间形成储料腔，所述储料腔内填充有颗粒状四氧化三钴，所述上盖板的一侧与所述驱动机构连接，所述蓄热管道设置为蛇形盘管结构，所述蓄热管道顶部管口为封闭设置，所述蓄热管道底部管口伸出所述反应壳体内壁且位于所述下底板下方，所述氧气循环装置和所述换热装置均与所述蓄热管道顶部连通。
所述集热机构包括上端盖和透光镜；
所述上端盖固接在所述反应壳体的顶面，所述上端盖顶面开设有若干透光孔，所述透光镜通过螺栓设置在所述透光孔孔口处外壁。
所述分离器设置在所述上端盖顶面，所述上端盖的顶面还开设有分离孔，所述分离孔连通所述分离器和所述反应壳体内腔。
所述驱动机构包括驱动电机和转动轴；
所述驱动电机设置在所述反应壳体外部，所述驱动电机输出端与所述转动轴一端固接，所述转动轴的另一端贯穿所述反应壳体内壁并与所述上盖板侧面固接。
所述换热装置包括第一换热器、压缩机、第二换热器、第一单向阀和三通阀；
所述第一换热器输入端连通所述蓄热管道顶部一侧，所述第一换热器的输出端连通所述压缩机输入端，所述三通阀分别连通所述压缩机输出端、所述分离器输出端和所述第二换热器输入端，所述第二换热器输出端连通所述氧气循环装置，所述第一单向阀设置在所述第一换热器的输入端上。
所述氧气循环装置包括储气罐、进气管和风机；
所述储气罐分别与所述第二换热器和所述进气管的一端连通，所述进气管的另一端连通所述蓄热管道顶部另一侧，所述风机设置在所述进气管上。
所述蓄热管道内设置有蓄热陶瓷。
所述上盖板设置为与所述反应壳体内腔截面相适配的圆形结构，所述上盖板设置为石英透光板。
所述下底板顶面开设有若干通气孔，所述下底板设置为陶瓷板。
所述储气罐内储存有氩气。
本发明公开了以下技术效果：本发明中的反应器将储能与释能在一个反应器中，效率更高，只需改变进气状态和上盖板的开关便可自由切换两种状态，实现储能与释能，本发明原理通俗易懂，结构简单，易于实现。在初始反应之前，向储气罐中充入一定量的氧化钴分解产生的氧气形成较高压力，在以后的反应中便不需要再补充任何物料，故这部分反应物便可被循环持续利用，大大地节省了物料，同时也不会受到外界环境的影响，例如供给气压不稳定或者物料品质相差较大，同时也很好地克服了开口系统因进料状态的变化导致的整个系统不稳定的问题，此外，与流化床技术在工业上投入使用泄露问题较为严重的情况相比较，密闭的反应器可有效避免四氧化三钴颗粒的泄露，防止了其毒性可能导致的严重后果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明立体结构示意图；
图3为本发明实施例的结构示意图；
图4为本发明的反应流程图；
其中，1、反应壳体；2、分离器；3、蓄热管道；4、上盖板；5、下底板；6、上端盖；7、透光镜；8、驱动电机；9转动轴；10、第一换热器；11、压缩机；12、第二换热器；13、第一单向阀；14、三通阀；15、储气罐；16、进气管；17、风机；18、隔离气管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-2，本发明提供一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，包括:氧气循环装置、换热装置和反应装置；
所述氧气循环装置、所述换热装置和所述反应装置互相连通；
所述反应装置包括反应壳体1、集热机构、分离器2、驱动机构、蓄热管道3、上盖板4和下底板5；
所述集热机构和所述分离器2设置在所述反应壳体1的顶部，所述蓄热管道3嵌设在所述反应壳体1内壁中，所述下底板5设置在所述反应壳体1内腔底部，所述上盖板4设置在所述下底板5的上方，所述上盖板4与所述下底板5之间形成储料腔，所述储料腔内填充有颗粒状四氧化三钴，所述上盖板4的一侧与所述驱动机构连接，所述蓄热管道3设置为蛇形盘管结构，所述蓄热管道3顶部管口为封闭设置，所述蓄热管道3底部管口伸出所述反应壳体1内壁且位于所述下底板5下方，所述氧气循环装置和所述换热装置均与所述蓄热管道3顶部连通。
为了使反应器可以进行储能和释能两个过程，设置的所述驱动机构可控制上盖板4进行翻盖动作，当上盖板4处于水平状态时，设置的集热机构将太阳光集中照射在所述上盖板4上，使四氧化三钴开始进行还原反应释放氧气和热量并形成氧化钴，所释放的热量跟随氧气进入蓄热管道3内并在其中留存部分热量，其余热量和氧气进入换热装置内进行冷却压缩后，最终进入氧气循环装置进行贮存和循环利用，同时，当原料进行还原反应时，上盖板4呈关闭状态，太阳光线通过顶部光孔聚焦在上盖板4上，反应室内形成一个较为稳定且均匀的温度场，为反应提供所需热量；当上盖板4处于掀起状态时，此时反应室为整个反应壳体1内部空间，原料在底部氧气鼓吹的情况下悬浮在整个反应室中，与氧气充分混合并发生反应，从氧气循环装置中释放出氧气经过蓄热管道3预热后与氧化钴发生氧化反应释放能量，将蓄热管道3设置为蛇形盘管结构可以最大程度的增加蓄热管道3在反应壳体1内的接触面积，使其在吸热和放热过程种更加彻底。
同时，该反应器可在白天阳光充足时实现太阳光能的收集与转化，且理论上只要反应原料足够多，可储存的太阳光能是无限量的，不会受到温度以及相变过程的制约；储能过程结束后只要做好装置的密封措施阻塞外界气体的进入，便可保证反应产物的长时间储存，不受储存时限的限制；等到阴天或者夜晚太阳光照无法满足能量需求的时候，即可随时控制合成释热反应的发生，将白天“储存”的太阳能以热能的形式转化释放出去供给人们需要。不考虑实际的泄露等因素，理论上只需要该反应正向与逆向的不断进行就可以将储存-释放热能过程一直进行下去，将太阳能源源不断地转化为我们所需要利用的能量形式。
进一步优化方案，所述集热机构包括上端盖6和透光镜7；
所述上端盖6固接在所述反应壳体1的顶面，所述上端盖6顶面开设有若干透光孔，所述透光镜7通过螺栓设置在所述透光孔孔口处外壁。
为了使透光镜7的集热效果更好，透光镜7设置为聚光结构，同时调整透光镜7的安装角度，使所有的透光镜7均可以将光束集中投射到上盖板4上，增加了四氧化三钴受热效率，提高还原反应速率和强度。
进一步优化方案，所述分离器2设置在所述上端盖6顶面，所述上端盖6的顶面还开设有分离孔，所述分离孔连通所述分离器2和所述反应壳体1内腔，设置的分离器2为气固分离器2。
为了提高氧气的利用效率，在上端盖6上设置分离器2可以将未参加反应的氧气进行收集，并将氧气中残留颗粒状氧化钴滤除，使其重新回到反应壳体1内腔中，继续参加反应，同时避免原料泄露造成安全隐患。
进一步优化方案，所述驱动机构包括驱动电机8和转动轴9；
所述驱动电机8设置在所述反应壳体1外部，所述驱动电机8输出端与所述转动轴9一端固接，所述转动轴9的另一端贯穿所述反应壳体1内壁并与所述上盖板4侧面固接。
为了实现反应器可以进行储能和释能两个过程，设置的驱动电机8可以驱动上盖板4进行转动，以分别适应还原反应和氧化反应。
进一步优化方案，所述换热装置包括第一换热器10、压缩机11、第二换热器12、第一单向阀13和三通阀14；
所述第一换热器10输入端连通所述蓄热管道3顶部一侧，所述第一换热器10的输出端连通所述压缩机11输入端，所述三通阀14分别连通所述压缩机11输出端、所述分离器2输出端和所述第二换热器12输入端，所述第二换热器12输出端连通所述氧气循环装置，所述第一单向阀13设置在所述第一换热器10的输入端上。
为了可以将氧气进行循环利用，原料进行还原反应生成氧气时，压缩机11可以将氧气压力提高并输送到储气罐15中暂存起来供下一次氧化反应使用，两个换热器均是对氧气起冷却作用，氧气的热量可用于制冷或制热。
进一步优化方案，所述氧气循环装置包括储气罐15、进气管16和风机17；
所述储气罐15分别与所述第二换热器12和所述进气管16的一端连通，所述进气管16的另一端连通所述蓄热管道3顶部另一侧，所述风机17设置在所述进气管16上；
所述进气管16上设置有第二单向阀。
为了实现氧气的循环利用，风机17是为整个循环提供动力的部件，在进行释能反应阶段，储气罐15中的氧气经过风机17吹出，经过蓄热管道3的预热后进入反应室并吹起氧化钴颗粒使之与氧气充分接触而发生氧化反应释放能量。
进一步优化方案，所述蓄热管道3内设置有蓄热陶瓷。
为了提高蓄热管道3的蓄热能力，蓄热管道3蛇形布置在反应器壁面内，管道内部装有蓄热陶瓷。高温氧气通过时，氧气的一部分显热被储存在蓄热陶瓷中，而这部分热量可用于对参与氧化反应的氧气进行预热。
进一步优化方案，所述上盖板4设置为与所述反应壳体1内腔截面相适配的圆形结构，所述上盖板4设置为石英透光板。
为了可以充分利用太阳能，上盖板4设置为石英透光板，可以使热量集中在原料上。
进一步优化方案，所述下底板5顶面开设有若干通气孔，所述下底板5设置为陶瓷板。
设置的陶瓷板可以实现氧气的进出。
进一步优化方案，所述储气罐15内储存有氩气。
为了使的氧化钴的氧化反应更加彻底，向储气罐15中充入足量用以鼓吹原料的高压的40％氧气与60％氩气的混合气体，而此氧气是由原料的还原反应所得，选用氩气是因为其移动性或扩散系数在稀有气体中较高，既不会对反应本身产生影响且容易加大密闭腔室内气体流动度，促进流化反应，且相对较为廉价。
本发明的使用过程为，太阳能热化学储能反应流程如图4所示。在进行储能反应阶段，太阳光聚焦在反应室内，立方体四氧化三钴在高温下分解成氧化钴和高温氧气，高温氧气经过蓄热管道3和两个换热器共同冷却后，进入压缩机11形成高压氧气，此高压氧气暂存在储气罐15中。在进行释能反应阶段，储气罐15中的氧气经过风机17吹出，经过蓄热管道3的预热后进入反应室并吹起氧化钴颗粒使之与氧气充分接触而发生氧化反应释放能量。如此，四氧化三钴与氧化钴在相互转化的过程中将太阳能转化为可利用的高位热能。
值得强调的是，本循环过程始终在封闭系统中进行，反应过程不会向环境排放任何有害物质，是较为高效的清洁能源。
参照图3，在本发明的一个实施例中，还在所述蓄热管道3的顶部设置隔离气管18，所述隔离气管18设置有若干个且分别连通所述蓄热管道3顶部两侧，所述隔离气管18的出气端喷气方向与所述上端盖6底面平行；
由于在进行氧化反应的过程中，氧气从反应壳体1内腔底面喷出，会致使颗粒状氧化钴在整个内腔飞动，而在上端盖6上设置透光镜7为玻璃制品，由于原料的撞击可能会使其发生破裂，造成泄漏，不仅缩短反应器的使用寿命，还会危害工作人员的身体健康，设置的隔离气管18会喷射出氧气，形成一层气体防护层，防止发生撞击，避免出现上述情况。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，其特征在于，包括:氧气循环装置、换热装置和反应装置；
所述氧气循环装置、所述换热装置和所述反应装置互相连通；
所述反应装置包括反应壳体(1)、集热机构、分离器(2)、驱动机构、蓄热管道(3)、上盖板(4)和下底板(5)；
所述集热机构和所述分离器(2)设置在所述反应壳体(1)的顶部，所述蓄热管道(3)嵌设在所述反应壳体(1)内壁中，所述下底板(5)设置在所述反应壳体(1)内腔底部，所述上盖板(4)设置在所述下底板(5)的上方，所述上盖板(4)与所述下底板(5)之间形成储料腔，所述储料腔内填充有颗粒状四氧化三钴，所述上盖板(4)的一侧与所述驱动机构连接，所述蓄热管道(3)设置为蛇形盘管结构，所述蓄热管道(3)顶部管口为封闭设置，所述蓄热管道(3)底部管口伸出所述反应壳体(1)内壁且位于所述下底板(5)下方，所述氧气循环装置和所述换热装置均与所述蓄热管道(3)顶部连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，其特征在于，所述集热机构包括上端盖(6)和透光镜(7)；
所述上端盖(6)固接在所述反应壳体(1)的顶面，所述上端盖(6)顶面开设有若干透光孔，所述透光镜(7)通过螺栓设置在所述透光孔孔口处外壁。
3.根据权利要求2所述的一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，其特征在于，所述分离器(2)设置在所述上端盖(6)顶面，所述上端盖(6)的顶面还开设有分离孔，所述分离孔连通所述分离器(2)和所述反应壳体(1)内腔。
4.根据权利要求1所述的一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机(8)和转动轴(9)；
所述驱动电机(8)设置在所述反应壳体(1)外部，所述驱动电机(8)输出端与所述转动轴(9)一端固接，所述转动轴(9)的另一端贯穿所述反应壳体(1)内壁并与所述上盖板(4)侧面固接。
5.根据权利要求2所述的一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，其特征在于，所述换热装置包括第一换热器(10)、压缩机(11)、第二换热器(12)、第一单向阀(13)和三通阀(14)；
所述第一换热器(10)输入端连通所述蓄热管道(3)顶部一侧，所述第一换热器(10)的输出端连通所述压缩机(11)输入端，所述三通阀(14)分别连通所述压缩机(11)输出端、所述分离器(2)输出端和所述第二换热器(12)输入端，所述第二换热器(12)输出端连通所述氧气循环装置，所述第一单向阀(13)设置在所述第一换热器(10)的输入端上。
6.根据权利要求5所述的一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，其特征在于，所述氧气循环装置包括储气罐(15)、进气管(16)和风机(17)；
所述储气罐(15)分别与所述第二换热器(12)和所述进气管(16)的一端连通，所述进气管(16)的另一端连通所述蓄热管道(3)顶部另一侧，所述风机(17)设置在所述进气管(16)上。
7.根据权利要求1所述的一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，其特征在于，所述蓄热管道(3)内设置有蓄热陶瓷。
8.根据权利要求1所述的一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，其特征在于，所述上盖板(4)设置为与所述反应壳体(1)内腔截面相适配的圆形结构，所述上盖板(4)设置为石英透光板。
9.根据权利要求1所述的一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，其特征在于，所述下底板(5)顶面开设有若干通气孔，所述下底板(5)设置为陶瓷板。
10.根据权利要求6所述的一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器，其特征在于，所述储气罐(15)内储存有氩气。
CN202110546981.XA 2021-05-19 2021-05-19 一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器 Active CN113251679B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110546981.XA CN113251679B (zh) 2021-05-19 2021-05-19 一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110546981.XA CN113251679B (zh) 2021-05-19 2021-05-19 一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113251679A CN113251679A (zh) 2021-08-13
CN113251679B true CN113251679B (zh) 2022-03-11

Family

ID=77182840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110546981.XA Active CN113251679B (zh) 2021-05-19 2021-05-19 一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113251679B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114956004B (zh) * 2022-05-17 2023-12-05 宝武清洁能源鄂州有限公司 一种利用光合作用生产出氧气的制氧机
CN118463687A (zh) * 2024-06-04 2024-08-09 江苏瑞鼎环境工程有限公司 一种焚烧炉低温段烟气余热的储冷系统及其工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104482663A (zh) * 2014-12-12 2015-04-01 浙江大学 一种太阳能双腔式金属氧化物颗粒集热储能方法及其装置
CN104474993A (zh) * 2014-11-13 2015-04-01 哈尔滨工业大学（威海） 具有防颗粒堵塞及粘着光学窗口功能的悬浮粒子系太阳能热化学反应器
JP2016061485A (ja) * 2014-09-18 2016-04-25 三鷹光器株式会社 粉体加熱式太陽熱還元炉
WO2018132875A1 (en) * 2017-01-19 2018-07-26 The University Of Adelaide Concentrated solar receiver and reactor systems comprising heat transfer fluid
US10107268B1 (en) * 2014-09-05 2018-10-23 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Thermal energy storage and power generation systems and methods
CN109595961A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 浙江大学 热化学储能装置
WO2020146361A1 (en) * 2019-01-07 2020-07-16 Board Of Trustees Of Michigan State University System and operation for thermochemical renewable energy storage
EP3757191A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 Fundación Centro de Investigación Cooperativa de Energías Alternativas, CIC Energigune Fundazioa Use of ni-co mixed oxides for thermochemical energy storage

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9347690B2 (en) * 2012-04-02 2016-05-24 Alliance For Sustainable Energy, Llc Methods and systems for concentrated solar power

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10107268B1 (en) * 2014-09-05 2018-10-23 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Thermal energy storage and power generation systems and methods
JP2016061485A (ja) * 2014-09-18 2016-04-25 三鷹光器株式会社 粉体加熱式太陽熱還元炉
CN104474993A (zh) * 2014-11-13 2015-04-01 哈尔滨工业大学（威海） 具有防颗粒堵塞及粘着光学窗口功能的悬浮粒子系太阳能热化学反应器
CN104482663A (zh) * 2014-12-12 2015-04-01 浙江大学 一种太阳能双腔式金属氧化物颗粒集热储能方法及其装置
WO2018132875A1 (en) * 2017-01-19 2018-07-26 The University Of Adelaide Concentrated solar receiver and reactor systems comprising heat transfer fluid
CN109595961A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 浙江大学 热化学储能装置
WO2020146361A1 (en) * 2019-01-07 2020-07-16 Board Of Trustees Of Michigan State University System and operation for thermochemical renewable energy storage
EP3757191A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 Fundación Centro de Investigación Cooperativa de Energías Alternativas, CIC Energigune Fundazioa Use of ni-co mixed oxides for thermochemical energy storage

Also Published As

Publication number Publication date
CN113251679A (zh) 2021-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113251679B (zh) 一种基于四氧化三钴储热介质面向太阳能的储能反应器
CN102424873B (zh) 一种太阳能还原炼铁的装置
CN104482663B (zh) 一种太阳能双腔式金属氧化物颗粒集热储能方法及其装置
US10578341B2 (en) Dual-cavity method and device for collecting and storing solar energy with metal oxide particles
CN208522036U (zh) 以液化天然气为原料的基于燃料电池的分布式能源系统
CN105925329A (zh) 一种分布式供能系统中实现co2零排放的方法及其系统
CN110410289B (zh) 利用太阳能供热和高温热化学储热的sofc-gt联合发电系统
CN113663636B (zh) 一种回转式钙基高温热化学储能反应装置及储能反应方法
CN106523155A (zh) 一种基于太阳能燃气轮机系统的化学式回收水方法与装置
CN113980703B (zh) 一种生物质燃气生产用冷却装置
CN203242705U (zh) 小型制氢发电设备
CN114314509B (zh) 一种液态化学链气化/重整制备富氢合成气系统与工艺
CN214791016U (zh) 应用于化学链空分耦合富氧燃烧系统的气化炉供热系统
CN108488893A (zh) 低浓度瓦斯热源撬供热装置
CN213569550U (zh) 一种用于生产活性炭和蒸汽的炭化活化双功能同体炉
CN112628701A (zh) 应用于化学链空分耦合富氧燃烧系统的气化炉供热系统
CN206459340U (zh) 一种内置换热锅炉系统
CN102517087A (zh) 太阳能煅烧物料联合生产煤气的装置
CN112268298A (zh) 一种高效节能多用取暖炉
CN101487627A (zh) 使用生物燃气加热大型热量接收器的系统
CN210752585U (zh) 一种太阳能热化学反应联合发电系统
CN1126186C (zh) 高温热源－氧浓差电池堆联合发电装置
CN218209507U (zh) 一种乏风余热回收装置
CN116576592B (zh) 一种太阳能和甲烷互补驱动的零排放多联产系统
CN201973711U (zh) 富氧供风的双蓄热式高温贫氧燃烧器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant