CN113603057A - 一种利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置及方法。属于能源化工领域。利用太阳能聚集装置和光电转换装置强化太阳能并将其转化为热能和电能，用来加热重整反应室，以提供甲烷/二氧化碳重整反应所需的热量和高温条件，实现甲烷/二氧化碳重整制合成气的目的。本发明通过利用免费清洁的太阳能资源，提供甲烷/二氧化碳重整反应过程所需高品位热量和高温反应条件，实现了温室气体CH4与CO2的绿色转化利用。

Description

一种利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置及方法，属于能源化工领域。
背景技术
当前全球气候变暖造成了一系列的生态环境问题，节能减排绿色发展成为了世界发展的重要议题。CH4与CO2是温室气体的主要组成部分，如何实现CH4与CO2的减排控制，是减缓温室效应的关键。CH4/CO2重整反应可以将CH4与CO2转化生成原料气CO和H2，可用于下游化学品和液体燃料如甲醇、二甲醚、烯烃、芳烃、汽柴油等合成生产，是实现温室气体CH4与CO2高附加值转化利用的重要技术，对于减少温室气体排放具有重要意义。然而，CH4/CO2重整反应是一个强吸热过程，所需温度高达800-900 °C，目前工业上为了满足CH4/CO2重整所需热量，主要通过化石燃料燃烧供热或者电加热，能耗较高，同时间接导致大量CO2排放。因此，如何寻求廉价清洁高温热源，提供CH4/CO2重整反应所需热量，是推进CH4/CO2重整技术发展与应用的关键。
中国专利CN107919848A公开了一种环形线性菲涅尔高倍聚光器，采用点聚光方式，使聚光器的聚光比大大提高，聚光后能量密度较线聚光大大提高，并且不改变自然界阳光的频率与波长，同时具有双轴追踪的自动跟踪技术，保证太阳光始终保持直射，聚光强化后的光源具有较高的实用价值，并且该发明中提出了焦点处加装光伏组件，转化光能为电能的思想，但并未对其提出具体利用。
美国国家可再生能源实验室（NREL）Thomas Moriarty 教授课题组(Nature Energy, 2019, DOI: 10.1038/s41560-020-0598-5)牵头的国际联合研究团队设计制备了基于 III–V 族异质结半导体的六结叠层太阳电池，通过对制备工艺和结构的优化，有效克服了不同晶体晶格错配问题，减少了内阻，抑制了相分离，使得电池器件性能显著提升，在聚光条件下（143 个太阳光辐照强度）器件获得了高达 47.1%的认证效率，创造了人类有史以来太阳电池器件光电转换效率最高值，即使在无聚光条件下整个器件依旧可以获得近40%的转换效率。
发明内容
本发明旨在提供一种利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置及方法。
本发明通过高倍聚光太阳能装置，提高太阳能聚光效应，实现太阳能能量品位和质量的提升，获得高温热源，提供CH4/CO2重整反应所需热量，达到利用太阳能供热CH4/CO2重整反应生产合成气的目的。
本发明提供了一种利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，该装置包括：
太阳能聚集装置，所述太阳能聚集装置由菲涅尔透镜、环形不锈钢片、支撑构架组成；支撑构架底部为圆柱状不锈钢底座，顶部由多个普通不锈钢钢条焊接成倒伞状结构，直径大小不同的环形不锈钢片通过焊接固定在支撑构架上方，菲涅尔透镜固定在内径最小的环形不锈钢片中心处；
光电转换装置，所述光电转换装置由可折叠太阳能硅晶板电池、蓄电池组成；太阳能硅晶板电池固定在太阳能聚集装置的正下方，环形排布；太阳能硅晶板电池将太阳能转化为电能储存在蓄电池中；
太阳能自动跟踪装置，所述的太阳能自动跟踪装置由光敏追踪器、控制器、横向旋转器、纵向旋转器组成；光敏追踪器固定在太阳能聚集装置上，与透镜垂直，横向旋转器、纵向旋转器固定在支撑构架底部，光敏追踪器将光照信号传输传到控制器中，控制器控制横向旋转器和纵向旋转器以保证光敏追踪器接受光照的方向；
重整反应室，所述重整反应室由列管反应器（列管反应器为一条管式通道，提供气体反应场所）、导热油组成；列管反应器用导热介质系数优良的导热材料包覆，列管反应器与导热材料之间的空隙由导热油填充，重整反应室固定于支撑构架中部；
温度控制加热器，所述温度控制加热器由温度传感器、加热电阻丝管组成；温度传感器用于测量监控重整反应室导热油温度；加热电阻丝管受温度传感器控制，用于加热导热油；
气体缓冲罐入口与甲烷气管道、二氧化碳管道连接，甲烷与二氧化碳气体在气体缓冲罐中混合得到混合气I，进入换热器；
换热器热流入口气体为重整反应室制得的合成气III，进入换热器的混合气I与合成气III换热后得到预热混合气II进入重整反应室反应。
本发明提供了一种太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，所述的重整反应室位于太阳能聚集装置的焦点处，太阳光聚集照射到反应室后由内部导热油将列管反应器均匀加热，保持列管反应器内部反应区域温度均衡。
本发明提供了一种太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，所述的太阳能聚集装置，由太阳能自动跟踪装置控制太阳能聚集装置聚光方向，保证太阳光辐射角度与太阳能聚集装置垂直，实现最大程度聚光。
本发明提供了一种太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，所述的太阳能自动追踪装置，通过光敏追踪器感应进行追踪阳光，光敏追踪器固定在太阳能聚集装置上，使太阳能聚集装置的主光轴始终与太阳光线平行，感应光照最强的方向，将信号传到太阳能自动跟踪装置，使得横向旋转器和纵向旋转器可以带动太阳能聚集装置进行多方向的调节。
本发明提供了一种太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，所述的光电转换装置能将光强度较强时间内的富余部分太阳能转换成电能储存起来，光电转换装置由若干块可折叠的太阳能硅晶板电池构成，硅晶板呈环形排布，硅晶板数量可根据单个硅晶板的面积和太阳能聚集装置规模大小设定，在保证重整反应室温度所需能量要求下，可根据太阳光强度调整硅晶板接受光照的数量。
本发明提供了一种太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，所述的温度控制加热装置可以实时监测重整反应室的温度，且当反应室温度不足800 °C时，可将蓄电池中的电能释放出来用来加热重整反应室，满足重整反应室温度维持在800-900 °C。
本发明提供了一种太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，所述的换热器将气体缓冲罐出口的混合气I与重整反应室出口的合成气III进行换热。
本发明提供了一种利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的方法，包括以下步骤：
a、将甲烷通过甲烷气管道，二氧化碳通过二氧化碳气管道；
b、在气体缓冲罐中，甲烷和二氧化碳按体积比1:4~4:1的比例进行混合得到混合气I，随后混合气I进入换热器进行换热；
c、在换热器中预热后的混合气II通入重整反应室进行反应；列管反应器中的催化剂可选用Ce1-xNixO2（其中x表示Ni的含量）、CeO2-MgO、Ni/CeAlO3-Al2O3、yCe-Ni-SiO2（其中y表示Ce的含量，为0.5%~5.0%）催化剂中的一种或几种，重整反应时间为1~50 h，得到产品合成气III，合成气III主要由一氧化碳和氢气组成；
本发明的有益效果：
将太阳能聚光强化后，可获得高品质高品位的能量，并将其转化为热能和电能，可作为甲烷/二氧化碳重整反应所需的热量来源。通过将廉价清洁的太阳能资源可持续稳定的转化为温室气体甲烷和二氧化碳重整反应所需热量，生产出高品质的合成气，可用于下游高附加值化学品和液体燃料合成，实现了可再生能源太阳能与CH4/CO2的协同耦合转化，达到了能源资源利用过程提值节能减排的目的。
附图说明
图1为一种利用太阳能重整CH4/CO2制合成气的装置示意图。
图2为一种利用太阳能重整CH4/CO2制合成气的方法流程图。
图3为太阳能聚集装置的聚光原理图。
图4为支撑构架、太阳能硅晶板电池、反应室外壳组件的布局俯视图；（图1俯视）
图中：1菲涅尔透镜、2环形不锈钢片、3支撑构架、4太阳能硅晶板电池、5蓄电池、6光敏追踪器、7控制器、8横向旋转器、9纵向旋转器、10列管反应器、11反应室外壳、12导热油、13温度传感器、14加热电阻丝管、15甲烷气管道、16二氧化碳管道、17气体缓冲罐、18换热器、19合成气出口。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
如图1~4所示，一种利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，该装置包括：
太阳能聚集装置，所述太阳能聚集装置由菲涅尔透镜1、环形不锈钢片2、支撑构架3组成，菲涅尔透镜1与环形不锈钢片2梯形固定在支撑构架3上，环形不锈钢片2平行设置有若干组，且每组的直径逐渐增大；支撑构架3底部为圆柱状不锈钢底座，顶部由多个普通不锈钢钢条焊接成倒伞状结构，直径大小不同的环形不锈钢片2通过焊接固定在支撑构架3上，菲涅尔透镜1固定在内径最小的环形不锈钢片2中心处；
光电转换装置，所述光电转换装置由可折叠太阳能硅晶板电池4、蓄电池5组成；太阳能硅晶板电池4固定在太阳能聚集装置的正下方，呈环形排布；太阳能硅晶板电池4将太阳能转化为电能储存在蓄电池5中；
太阳能自动跟踪装置，所述的太阳能自动跟踪装置由光敏追踪器6、控制器7、横向旋转器8、纵向旋转器9组成；光敏追踪器固定在太阳能聚集装置上，与菲涅尔透镜1垂直，横向旋转器8、纵向旋转器9固定在支撑构架3底部，光敏追踪器6将光照信号传输传到控制器7中，控制器7控制横向旋转器8和纵向旋转器9以保证光敏追踪器6接受光照的方向；
所述重整反应室由列管反应器10、导热油12组成；列管反应器10用导热介质系数优良的导热材料包覆，列管反应器10与导热材料之间的空隙由导热油12填充，重整反应室固定于支撑构架3中部；
温度控制加热器，所述温度控制加热器由温度传感器13、加热电阻丝管14组成；温度传感器13用于测量监控重整反应室导热油温度；加热电阻丝管14受温度传感器控制，用于加热导热油12；
气体缓冲罐17入口与甲烷气管道15、二氧化碳管道16连接，甲烷与二氧化碳气体在气体缓冲罐17中混合得到混合气I，进入换热器18；
换热器18热流入口气体为重整反应室制得的合成气III，进入换热器18的混合气I与合成气III换热后得到预热混合气II进入重整反应室反应。
本发明提供了一种太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，所述的重整反应室位于太阳能聚集装置的焦点处，太阳光聚集照射到反应室后由内部导热油将列管反应器均匀加热，保持列管反应器内部反应区域温度均衡。
本发明提供了一种太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，所述的太阳能聚集装置，由太阳能自动跟踪装置控制太阳能聚集装置聚光方向，保证太阳光辐射角度与太阳能聚集装置垂直，实现最大程度聚光。
本发明提供了一种太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，所述的太阳能自动追踪装置，通过光敏追踪器感应进行追踪阳光，光敏追踪器固定在太阳能聚集装置上，使太阳能聚集装置的主光轴始终与太阳光线平行，感应光照最强的方向，将信号传到太阳能自动跟踪装置，使得横向旋转器和纵向旋转器可以带动太阳能聚集装置进行多方向的调节。
本发明提供了一种太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，所述的光电转换装置能将光强度较强时间内的富余部分太阳能转换成电能储存起来，光电转换装置由若干块可折叠的太阳能硅晶板电池构成，硅晶板呈环形排布，硅晶板数量可根据单个硅晶板的面积和太阳能聚集装置规模大小设定，在保证重整反应室温度所需能量要求下，可根据太阳光强度调整硅晶板接受光照的数量。
本发明提供了一种太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，所述的温度控制加热装置可以实时监测重整反应室的温度，且当反应室温度不足800 °C时，可将蓄电池中的电能释放出来用来加热重整反应室，满足重整反应室温度维持在800-900 °C。
本发明提供了一种太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，所述的换热器将气体缓冲罐出口的混合气I与重整反应室出口的合成气III进行换热。
实施例1
如图1所示，将甲烷通过甲烷气管道，二氧化碳通过二氧化碳气管道。气体缓冲罐中，甲烷和二氧化碳按体积比1:1的比例进行混合得到混合气I，将混合气I通入换热器中进行换热，换热器换热系数为2000 W/m2·K，换热面积为4 m2，将混合气I预热至300°C；将预热后的混合气II以160000 mL/h的速率通入重整反应室进行反应；所述的重整反应室中，在列管反应器内的催化剂选用500 g Ni/MgO；通过太阳能自动追踪装置调整太阳能聚集装置与太阳光照射的方向，光照强度为1000 W/m2，太阳能聚光装置接受垂直光照面积为1.2m2，光电转换装置上12块太阳能硅晶板电池全部打开接受光照，将30%的光能转换为电能并储存在蓄电池中；温度控制加热装置实时监测重整反应室的温度，并将反应温度设置为800 °C；导热油导热系数为400 W/m2·K，导热油共1 kg，导热油温度不足800 °C时由温度控制加热器进行加热。此时光照充足，蓄电池不提供电量加热；反应时间1 h，最终得到合成气III，由145000 ml一氧化碳、135000 ml氢气、10000 ml甲烷以及5000 ml二氧化碳组成。
实施例2
如图1所示，将甲烷通过甲烷气管道，二氧化碳通过二氧化碳气管道。气体缓冲罐中，甲烷和二氧化碳按体积比2:1的比例进行混合得到混合气I，将混合气I通入换热器中进行换热，换热器换热系数为1800 W/m2·K，换热面积为4 m2，将混合气I预热至300°C；将预热后的混合气II以150000 mL/h的速率通入重整反应室进行反应；所述的重整反应室中，在列管反应器内的催化剂选用400 g Ni/CeAlO3-Al2O3；通过太阳能自动追踪装置调整太阳能聚集装置与太阳光照射的方向，光照强度为900 W/m2，太阳能聚光装置接受垂直光照面积为1.2 m2，将光电转换装置上8块（其他4块折叠收起）太阳能硅晶板电池打开接受光照，将25%的光能转换为电能并储存在蓄电池中；温度控制加热装置实时监测重整反应室的温度，并将反应温度设置为800°C；导热油导热系数为400 W/m2·K，导热油共1 kg，导热油温度不足800°C时由温度控制加热器进行加热。此时光照充足，蓄电池不提供电量加热；反应时间1h，最终得到合成气III，由85000 ml一氧化碳、75000 ml氢气、60000 ml甲烷以及5000 ml二氧化碳组成。
实施例3
如图1所示，将甲烷通过甲烷气管道，二氧化碳通过二氧化碳气管道。气体缓冲罐中，甲烷和二氧化碳按体积比1:1的比例进行混合得到混合气I，将混合气I通入换热器中进行换热，换热器换热系数为1800 W/m2·K，换热面积为2 m2，将混合气I预热至350°C；将预热后的混合气II以180000 mL/h的速率通入重整反应室进行反应；所述的重整反应室中，在列管反应器内的催化剂选用450 gNi/CeAlO3-Al2O3；通过太阳能自动追踪装置调整太阳能聚集装置与太阳光照射的方向，光照强度为1050 W/m2，太阳能聚光装置接受垂直光照面积为1.2 m2，光电转换装置上12块太阳能硅晶板电池全部打开接受光照，将35%的光能转换为电能并储存在蓄电池中；温度控制加热装置实时监测重整反应室的温度，并将反应温度设置为900°C；导热油导热系数为400 W/m2·K，导热油共1 kg，导热油温度不足900°C时由温度控制加热器进行加热。此时光照充足，蓄电池不提供电量加热；反应时间1h，最终得到合成气III，由160000 ml一氧化碳、140000 ml氢气、15000 ml甲烷以及5000 ml二氧化碳组成。
实施例4
如图1所示，将甲烷通过甲烷气管道，二氧化碳通过二氧化碳气管道。气体缓冲罐中，甲烷和二氧化碳按体积比1:2的比例进行混合得到混合气I，将混合气I通入换热器中进行换热，换热器换热系数为1500 W/m2·K，换热面积为2 m2，将混合气I预热至250°C；将预热后的混合气II以180000 mL/h的速率通入重整反应室进行反应；所述的重整反应室中，在列管反应器内的催化剂选用500g Pt/CeO2-ZrO2；通过太阳能自动追踪装置调整太阳能聚集装置与太阳光照射的方向，光照强度为950 W/m2，太阳能聚光装置接受垂直光照面积为1.2m2，将光电转换装置上8块（其他4块折叠收起）太阳能硅晶板电池打开接受光照，将30%的光能转换为电能并储存在蓄电池中；温度控制加热装置实时监测重整反应室的温度，并将反应温度设置为900°C；导热油导热系数为400 W/m2·K，导热油共1 kg，导热油温度不足900°C时由温度控制加热器进行加热。此时光照充足，蓄电池不提供电量加热；反应时间2 h，最终得到合成气III，由200000 ml一氧化碳、120000 ml氢气、20000 ml甲烷以及8000 ml二氧化碳组成。
实施例5
如图1所示，将甲烷通过甲烷气管道，二氧化碳通过二氧化碳气管道。气体缓冲罐中，甲烷和二氧化碳按体积比1:1的比例进行混合得到混合气I，将混合气I通入换热器中进行换热，换热器换热系数为2000 W/m2·K，换热面积为2 m2，将混合气I预热至150°C；将预热后的混合气II以100000 mL/h的速率通入重整反应室进行反应；所述的重整反应室中，在列管反应器内的催化剂选用200 g CeO2-MgO和200g Pt/CeO2-ZrO2；通过太阳能自动追踪装置调整太阳能聚集装置与太阳光照射的方向，光照强度为600 W/m2，太阳能聚光装置接受垂直光照面积为1.2 m2，将光电转换装置上6块（其他6块折叠收起）太阳能硅晶板电池打开接受光照，将20%的光能转换为电能并储存在蓄电池中；温度控制加热装置实时监测重整反应室的温度，并将反应温度设置为800°C；导热油导热系数为400 W/m2·K，导热油共1 kg，导热油温度不足800°C时由温度控制加热器进行加热。此时光照充足，蓄电池储备的80%电量用于加热反应室；反应时间1 h，最终得到合成气III，由80000 ml一氧化碳、60000 ml氢气、15000 ml甲烷以及5000 ml二氧化碳组成。
实施例6如图1所示，将甲烷通过甲烷气管道，二氧化碳通过二氧化碳气管道。气体缓冲罐中，甲烷和二氧化碳按体积比1.5:1的比例进行混合得到混合气I，将混合气I通入换热器中进行换热，换热器换热系数为1800 W/m2·K，换热面积为2 m2，将混合气I预热至100°C；将预热后的混合气II以150000 mL/h的速率通入重整反应室进行反应；所述的重整反应室中，在列管反应器内的催化剂选用200 g Pt/CeO2-ZrO2和200 g Ni/CeAlO3-Al2O3；通过太阳能自动追踪装置调整太阳能聚集装置与太阳光照射的方向，光照强度为500W/m2，太阳能聚光装置接受垂直光照面积为1.2 m2，将光电转换装置上4块（其他8块折叠收起）太阳能硅晶板电池打开接受光照，将18%的光能转换为电能并储存在蓄电池中；温度控制加热装置实时监测重整反应室的温度，并将反应温度设置为800°C；导热油导热系数为400 W/m2·K，导热油共1 kg，导热油温度不足800°C时由温度控制加热器进行加热。此时光照不充足，蓄电池储备的电量全部用于加热反应室；反应时间1 h，最终得到合成气III，由105000 ml一氧化碳、95000 ml氢气、40000 ml甲烷以及5000 ml二氧化碳组成。
表1 一种利用太阳能重整CH4/CO2制合成气的装置及方法关键参数与产物分布
Figure 877850DEST_PATH_IMAGE002
本发明将太阳能聚光强化后，将其转化为热能和电能，作为甲烷/二氧化碳重整反应所需的热量来源，进而把温室气体CO2与CH4转化为附加值合成气CO和H2。按照表1所示，在重整温度800-900° C条件下，太阳能可提供重整反应过程所需能量约992.0 kJ，相当于33.8 g标准煤燃烧所产生的热量，间接减排81.4 g CO2，同时该过程还直接反应消耗CO2 157.0 g/h，实现了能源资源利用过程提值降耗减排的目的。
对从事本领域的技术人员来说，可以根据以上的描述方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，其特征在于：包括太阳能聚集装置、光电转换装置、太阳能自动跟踪装置、重整反应室、温度控制加热器、气体缓冲罐和换热器；
所述太阳能聚集装置由菲涅尔透镜、环形不锈钢片、支撑构架组成；支撑构架底部为圆柱状不锈钢底座，顶部由多个普通不锈钢钢条焊接成倒伞状结构，直径大小不同的环形不锈钢片通过焊接固定在支撑构架上方，菲涅尔透镜固定在内径最小的环形不锈钢片中心处圆形槽内；
所述光电转换装置由可折叠太阳能硅晶板电池、蓄电池组成；太阳能硅晶板电池固定在太阳能聚集装置的正下方，环形排布；太阳能硅晶板电池将太阳能转化为电能储存在蓄电池中；
所述的太阳能自动跟踪装置由光敏追踪器、控制器、横向旋转器、纵向旋转器组成；光敏追踪器固定在太阳能聚集装置上，与透镜垂直，横向旋转器、纵向旋转器固定在支撑构架底部，光敏追踪器将光照信号传输到控制器，控制器控制横向旋转器和纵向旋转器以保证光敏追踪器接受光照的方向；
所述重整反应室由列管反应器、导热油组成；列管反应器用导热介质系数优良的导热材料包覆，列管反应器与导热材料之间的空隙由导热油填充，重整反应室固定于支撑构架中部；
所述温度控制加热器由温度传感器、加热电阻丝管组成；温度传感器用于测量监控重整反应室导热油温度；加热电阻丝管受温度传感器控制，用于加热导热油；
气体缓冲罐入口与甲烷气管道、二氧化碳管道连接，甲烷与二氧化碳气体在气体缓冲罐中混合得到混合气I，进入换热器；
换热器热流入口气体为重整反应室制得的合成气III，进入换热器的混合气I与合成气III换热后得到预热混合气II进入重整反应室反应。
2.根据权利要求1所述的利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，其特征在于：所述的重整反应室位于太阳能聚集装置的焦点处，太阳光聚集照射到反应室后由内部导热油将列管反应器均匀加热，保持列管反应器内部反应区域温度均衡。
3.根据权利要求1所述的利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，其特征在于：所述的太阳能聚集装置，由太阳能自动跟踪装置控制太阳能聚集装置聚光方向，保证太阳光辐射角度与太阳能聚集装置垂直，实现最大程度聚光。
4.根据权利要求1所述的利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，其特征在于：所述的太阳能自动追踪装置，通过光敏追踪器感应进行追踪阳光，光敏追踪器固定在太阳能聚集装置上，使太阳能聚集装置的主光轴始终与太阳光线平行，感应光照最强的方向，将信号传到太阳能自动跟踪装置，使得横向旋转器和纵向旋转器可以带动太阳能聚集装置进行多方向的调节。
5.根据权利要求1所述的利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，其特征在于：所述的光电转换装置能将光强度较强时间内的富余部分太阳能转换成电能储存起来，光电转换装置由若干块可折叠的太阳能硅晶板电池构成，硅晶板呈环形排布，硅晶板数量根据单个硅晶板的面积和太阳能聚集装置规模大小设定，在保证重整反应室温度所需能量要求下，根据太阳光强度调整硅晶板接受光照的数量。
6.根据权利要求1所述的利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，其特征在于：所述的温度控制加热装置能实时监测重整反应室的温度，且当反应室温度不足800 °C时，将蓄电池中的电能释放出来用来加热重整反应室，满足重整反应室温度维持在800-900°C。
7.根据权利要求1所述的利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，其特征在于：所述的换热器将气体缓冲罐出口的混合气I与重整反应室出口的合成气III进行换热。
8.一种利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的方法，采用权利要求1~7任一项所述的利用太阳能重整甲烷/二氧化碳制合成气的装置，其特征在于：包括以下步骤：
a、将甲烷通过甲烷气管道，二氧化碳通过二氧化碳气管道进入气体缓冲罐；
b、在气体缓冲罐中，甲烷和二氧化碳按体积比1:4~4:1的比例进行混合得到混合气I，随后混合气I进入换热器；
c、在换热器中预热后的混合气II通入重整反应室进行反应；列管反应器中的催化剂选用Ce1-xNixO2、CeO2-MgO、Ni/CeAlO3-Al2O3、yCe-Ni-SiO2催化剂中的一种或几种，重整反应时间为1~50 h，得到产品合成气III，合成气III主要由一氧化碳和氢气组成；其中x表示Ni的含量，y表示Ce的含量，y为0.5%~5.0%。
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