CN201040718Y - 太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，包括：原料供应装置，用于贮存制氢所需的原料；原料混合装置，用于混合原料和未反应物；原料计量装置，用于控制单位时间内原料进入预热器的体积；预热器，用于对原料进行预热；太阳能吸收反应器，利用吸收的太阳能热量驱动原料重整反应；太阳能集热器，以线性聚焦方式将低能流密度的太阳能聚集成高能流密度的中低温热能，向原料重整反应提供热量；冷凝器，用于冷却反应产物；气液分离器，用于对混合物进行气液分离；变压吸附装置，用于分离得到纯净的氢气。利用本实用新型，降低了太阳能制氢的成本，有利于大规模的推广和应用。

Description

太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统

技术领域

本发明涉及太阳能利用技术领域，尤其涉及一种太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，特别是一种利用低聚光比太阳能聚光装置提供替代燃料重整反应制氢所需要的中低品位能量的转换系统。

背景技术

21世纪，世界能源将从以化石能源为主，向化石燃料、核能、太阳能、可再生能源等不断变化的多元化能源结构转变。特别是太阳能具有分布广泛，储量无限，开采利用清洁等优点引起了人们的广泛关注，但在相当长一段时间内，太阳能的大规模开发利用成本仍然很高，在经济上无法与常规的化石能源相匹敌，而且还存在不连续与不稳定性等问题。因此，高效、低成本太阳能的利用、贮存等就成为当今能源动力领域研究的热点与前沿课题。

同时，氢不但是一种优质燃料，还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要资源，被认为是未来的主要清洁能源之一。故氢能越来越受到关注。

太阳能在利用过程中为了解决能流密度低的不足，通常利用聚光装置(如抛物槽式、碟式、塔式等)将太阳能转化为热能。一般地，将太阳能集聚的温度越高，相应的成本也越高，效率越低，另外为了解决能量不连续的问题，可以采用蓄热手段，如何蓄热也是一个具有挑战性的问题；这一过程还有不可避免的热损失，应用受到限制。而利用太阳能进行的吸热化学反应，将太阳能转化为反应产物的化学能可以解决上述难题，因此利用太阳能进行热化学反应制氢已成为国际上开发利用太阳能的一个研究热点。

目前利用太阳能进行热化学反应制氢的方法主要有以下几种：

(1)直接利用太阳能高温分解水制氢，反应操作温度在2000℃左右。该方法由于分解后的高温气体产物有接触爆炸的危险，并且高温的气体产物难于分离。

(2)太阳能热化学分解水循环制氢，反应操作温度一般在1000℃左右。该方法可以有效地解决上述问题，出现了几十种循环制氢方法，其中最为出名有Fe₂O₃/SO₂循环、S/I循环、UT-3循环、Fe/Cl/O/H循环、Mark循环、太阳能分解金属氧化物循环、S/I/Mg循环及S/O循环等。

(3)太阳能甲烷重整制氢，甲烷水蒸汽重整所需要的900℃左右的热量由塔式太阳能聚光装置提供，但是由于高温，接收器的效率低，整个系统复杂并且成本高。

(4)太阳能化石燃料/气化制氢，操作温度也在1000℃左右；太阳能为煤等化石燃料气化反应提供热量，制得的合成气需要较为复杂的净化、提纯工艺。

针对前述的四种制氢方法，均是采用高温太阳能制氢，共同特点是均是采用昂贵的太阳能聚光装置，聚集高于900℃的高品位太阳能，以提供制氢需要的热能，造成制氢成本高的技术难题，同时对材料的使用提出了更高的要求，不利于大规模应用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，以降低利用太阳能制氢的成本，便于大规模的推广和应用。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，该系统包括：

原料供应装置，用于贮存制氢所需的原料，并将贮存的原料输出给原料混合装置；

原料混合装置，用于接收并混合来自原料供应装置中的新鲜原料和气液分离器分离出来的未反应物，并将得到的混合物输出给原料计量装置；

原料计量装置，用于控制单位时间内原料进入预热器的体积，将接收自原料混合装置的原料按一定的速率输出给预热器；

预热器，用于对接收自原料计量装置的原料进行预热，将预热后的原料输出给太阳能吸收反应器；

太阳能吸收反应器，利用吸收的太阳能热量供接收自预热器的原料在自身的反应管中发生重整反应，反应产物通过预热器放出热量，然后再进入冷凝器；

太阳能集热器，用于以线性聚焦方式将低能流密度的太阳能聚集成高能流密度的中低温热能，向太阳能吸收反应器中的原料重整反应提供热量；所述太阳能吸收反应器位于太阳能集热器的线性聚焦线上；

冷凝器，用于冷却太阳能吸收反应器通过预热器输入的反应产物，并将冷却后的反应产物输出给气液分离器；

气液分离器，用于对接收自冷凝器冷却的混合物进行气液分离，分离后得到的气相反应产物输出给变压吸附装置，得到的液相反应产物输出给原料混合装置；

变压吸附装置，用于对气液分离器输入的气相反应产物进行分离得到纯净的氢气。

上述方案中，所述原料供应装置为原料罐，其中贮存的原料为甲醇、乙醇或二甲醚，以及脱盐水。

上述方案中，所述原料混合装置为混合器，用于将接收自原料罐中的替代燃料和脱盐水按一定比例进行混合，并接收来自于气液分离器中分离出来的未反应物，保证水和原料的充分混合。

上述方案中，所述原料计量装置为计量泵，将接收自混合器的原料按可调节的流量输出给预热器。

上述方案中，所述预热器与太阳能吸收反应器循环连接，热源来自太阳能吸收反应器反应产物的余热；如果余热不足，热源进一步由所述太阳能集热器，或真空管式，或平板式太阳能集热器，或外部热源提供。

上述方案中，所述太阳能吸收反应器既是太阳能接收器，又是化学反应器，其结构为细长的管状，材料为导热性能良好的铜、铝材料，管子内填装铜系、镍系或者铂钯系固体金属系列催化剂，管子外表面涂有对太阳光具有高吸收率、低发射率的选择性镀膜，管子外面安装有高透射率的玻璃罩，玻璃罩与管子之间为真空或者非真空。

上述方案中，所述太阳能集热器采用抛物槽式聚光结构，抛物槽内表面涂有对太阳光具有高反射率、低吸收率的选择性镀膜，向太阳能吸收反应器中的原料重整反应提供150℃至300℃温度范围的热量。

上述方案中，所述冷凝器为间壁式换热设备，采用循环水进行冷却，连接有循环冷却水。

上述方案中，所述气液分离器分离后得到的气相反应产物为氢气和二氧化碳和副产品，液相反应产物为未反应的原料和水。

上述方案中，所述变压吸附装置为变压吸附分离单元PSA，吸附气相反应产物中的二氧化碳和副产品，输出纯净的氢气。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、利用本发明，太阳能集热器采用抛物槽式聚光结构，即单轴跟踪的太阳能抛物槽聚光装置，结构简单，抛物槽内表面涂有对太阳光具有高反射率、低吸收率的选择性镀膜，向太阳能吸收反应器中的原料重整反应提供150℃至300℃温度范围的热量，与高温太阳能集热器相比，制造和运行成本较低，有利于大规模的推广和应用。另外，该太阳能集热器将太阳能转化为热能的温度与重整制氢反应所需要的温度匹配，实现了中低温太阳能的合理利用。

2、利用本发明，太阳能吸收反应器将太阳能吸收器与反应器设备集成一体化，置于太阳能聚光装置的焦轴上的一体化设备既是太阳能接收器，也是反应器，聚集的高能流密度的太阳光直接照射在太阳能吸收反应器上，直接为吸热化学反应供热，系统流程简单，大大减少了采用热介质带来的费用，同时也避免了热介质储存、传递产生的热损失。通过吸收/反应器结构特征一体化不仅有利于减少散热损失，而且有利于重整反应的进行，实现传热和反应的耦合，获得良好的太阳能转换效果。

3、利用本发明，重整反应所需要的原料为甲醇、乙醇及二甲醚等替代燃料，利用清洁的替代燃料进行重整反应，产物主要为H₂和CO₂，经变压吸附可以得到纯净的氢气，整个氢气的生产过程清洁化，无污染，是符合环保要求的，有利于大规模的推广和应用。

4、利用本发明，在能量转换及利用方面，重整反应后的后甲醇、乙醇及二甲醚的燃料化学能转换为燃料的化学能，同时太阳热能也转换为化学能储存到到反应产物中。本系统在热力学第一定律层面的效果是增加了反应产物的能量，增加的部分等于重整反应吸收的太阳热能；在热力学第二定律层面上的效果体现在太阳热能品位的提升，通过甲醇、乙醇及二甲醚等燃料重整反应，使得低品位的太阳热能提升为高品位的燃料化学能。与传统甲醇重整制氢或者甲烷重整制氢，通过燃烧高品位的燃料来提供化学反应的反应热相比，总的效果是减少传统燃烧过程中燃料化学能向热能转换过程的可用能损失，提高了能源利用效率。

5、本发明对下列用户具有更大优势：需要中小规模用氢的工厂及用户；需要气体燃料而没有燃气接入条件的用户(如城市周边，天然气管网覆盖不到的地区，山区、岛屿等地形条件不利于送气的地区)；太阳辐照资源良好(我国的大部分地区，尤其是西部地区)；甲醇、乙醇及二甲醚等替代燃料消费具备一定规模(分布式能源站，甲醇、乙醇、二甲醚等供热或动力、发电系统)，以甲醇、乙醇及二甲醚等为原料制备合成气的用户。

附图说明

图1为本发明提供的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统的结构示意图；

图2为本发明提供的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢的方法流程图；

图3为太阳能替代燃料重整反应能量系统的示意图；

图4为本发明提供的能量品位转换示意图；

图5为依照本发明实施例提供的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统的示意图；

在图5中，1为原料罐，2为原料混合器，3为计量泵，4为预热器，5为太阳能集热器，6为太阳能吸收反应器，7为冷凝器，8为气液分离器，9为变压吸附单元(PSA)。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

如图1所示，图1为本发明提供的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统的结构示意图，该系统包括原料供应装置1、原料混合装置2、原料计量装置3、预热器4、太阳能集热器5、太阳能吸收反应器6、冷凝器7、气液分离器8和变压吸附装置9。

其中，原料供应装置1用于贮存制氢所需的原料，并将贮存的原料输出给原料混合装置2。所述原料供应装置一般为原料罐，其中贮存的原料为甲醇、乙醇或二甲醚等替代燃料，以及脱盐水。

原料混合装置2用于接收并混合来自原料供应装置中的新鲜原料和气液分离器8分离出来的未反应物，并将得到的混合物输出给原料计量装置3。所述原料混合装置一般为混合器，用于将接收自原料罐中的替代燃料和脱盐水按一定比例进行混合，并接收来自于气液分离器中分离出来的未反应物，保证水和原料的充分混合。

原料计量装置3用于控制单位时间内原料进入预热器的体积，将接收自原料混合装置2的原料按一定的速率输出给预热器4。所述原料计量装置为计量泵，将接收自混合器的原料按一定的流量输出给预热器，流量是可调节的。。

预热器4用于对接收自原料计量装置3的原料进行预热，将预热后的原料输出给太阳能吸收反应器6。所述预热器与太阳能吸收反应器循环连接，热源来自太阳能吸收反应器反应产物的余热；如果余热不足，热源进一步由所述太阳能集热器，或真空管式，或平板式太阳能集热器，或其他外部热源(余热或废热)提供。

太阳能吸收反应器6利用吸收的太阳能热量供接收自预热器的原料在自身的反应管中发生重整反应，反应产物通过预热器放出热量，然后再进入冷凝器7。所述太阳能吸收反应器放置在抛物槽式太阳能集热器的焦线处，既是太阳能接收器，又是化学反应器，其结构为细长的管状，材料为导热性能良好的铜、铝等材料，管子内填装固体金属系列催化剂，管子外表面涂有对太阳光具有高吸收率、低发射率的选择性镀膜；管子外面安装有高透射率的玻璃罩，用于减小对流和导热损失；玻璃罩与管子之间为真空或者非真空。本发明采用的催化剂可以是公知的用于甲醇、乙醇及二甲醚重整反应的催化剂，如铜系，镍系或者铂钯系催化剂等。

太阳能集热器5用于以线性聚焦方式将低能流密度的太阳能聚集成高能流密度的中低温热能，向太阳能吸收反应器6中的原料重整反应提供热量；所述太阳能吸收反应器6位于太阳能集热器5的线性聚焦线上。所述太阳能集热器采用抛物槽式聚光结构，可以是各种抛物槽式聚光装置。抛物槽内表面涂有对太阳光具有高反射率、低吸收率的选择性镀膜，向太阳能吸收反应器中的原料重整反应提供150℃至300℃温度范围的热量。太阳能集热器选择采用线聚焦方式，聚光比在30～100左右，集热温度最高可以达到200℃～400℃的抛物槽式太阳能聚光装置，为150℃～300℃范围的重整反应供热，以实现太阳能聚光装置的集热温度和反应温度匹配。

冷凝器7用于冷却太阳能吸收反应器6通过预热器4输入的反应产物，并将冷却后的反应产物输出给气液分离器8。所述冷凝器一般为间壁式换热设备，可以是各种间壁式换热器，采用循环水进行冷却，连接有循环冷却水。

气液分离器8用于对接收自冷凝器4冷却的混合物进行气液分离，分离后得到的气相反应产物输出给变压吸附装置9，得到的液相反应产物输出给原料混合装置2。所述气液分离器分离后得到的气相反应产物为氢气和二氧化碳和少量副产品，液相反应产物为未反应的原料和水。

变压吸附装置9用于对气液分离器8输入的气相反应产物进行分离得到纯净的氢气。所述变压吸附装置为变压吸附分离单元PSA，吸附气相反应产物中的二氧化碳和少量副产品，输出纯净的氢气。

利用上述利用太阳能进行热化学反应制氢的系统，原料通过计量泵从原料混合器送至预热器，加热到一定温度后，进入太阳能吸收/反应器，吸收太阳能集热器聚集的150℃～300℃太阳热能。燃料与水在预热器，吸收/反应器内预热、蒸发、过热，并在催化剂作用下进行吸热的重整反应。反应后的产物首先进入预热器加热计量泵送来的原料，然后进入冷凝器中冷却降温，使未反应物冷凝，冷凝后的气液混合物进入分离器实现气液分离，未反应物返回混合器循环使用；反应气相产物进入变压吸附分离单元(PSA)分离得到纯净的氢气。

上述利用太阳能进行热化学反应制氢的系统还包括实现吸收/反应器出口反应产物余热的回热利用，即将过热的产物混合气通入预热器作为原料预热的部分热源，不足部分可以由上述抛物槽式太阳能聚光装置，真空管式或平板式太阳能集热器，或者其它外部热源(余热或废热)提供；回热后降温的混合产物再通入冷凝器进一步冷凝。

基于图1所述的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统的结构示意图，图2示出了本发明提供的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢的方法流程图，该方法包括以下步骤：

步骤201：原料混合装置将原料供应装置输入的原料和气液分离器输入的未反应物充分混合，并输出给原料计量装置；

步骤202：原料计量装置将原料混合装置输入的原料按一定的速率输出给预热器，预热器对接收的原料进行预热，然后输出给太阳能吸收反应器；

步骤203：太阳能吸收反应器利用吸收的太阳能热量供接收自预热器的原料在自身的反应管中发生重整反应，反应产物通过预热器放出热量，然后进入冷凝器；

步骤204：冷凝器冷却太阳能吸收反应器通过预热器输入的反应产物，并将冷却后的反应产物输出给气液分离器；

步骤205：气液分离器对接收自冷凝器冷却的混合物进行气液分离，分离后得到的气相反应产物输出给变压吸附装置，得到的液相反应产物输出给原料混合装置；

步骤206：变压吸附装置对气液分离器输入的气相反应产物进行分离得到纯净的氢气。

步骤201中所述原料供应装置为原料罐，其中贮存的原料为甲醇、乙醇或二甲醚等替代燃料，以及脱盐水；所述原料混合装置为混合器，所述混合过程包括：将接收自原料罐中的替代燃料、脱盐水和接收自气液分离器中分离出来的未反应物充分混合，保证水和原料的充分混合。

步骤202中所述原料计量装置为计量泵，所述一定的速率为可调节的速率。

上述步骤203包括：预热器输入给太阳能吸收反应器的原料在经过预热器预热和太阳能吸收反应器蒸发后，成为过热蒸气，在常压、150至300℃反应温度及固体金属系列催化剂作用下，利用来自太阳能集热器收集的太阳能量发生重整反应，反应产物为H₂、CO₂和未反应的原料及少量副产品组成的混合物，该混合物先经过预热器放出热量，然后进入冷凝器。

步骤204中所述气相反应产物为氢气和二氧化碳及少量副产品，液相反应产物为未反应的原料和水。

步骤205中所述变压吸附装置为变压吸附分离单元PSA，所述对气液分离器输入的气相反应产物进行分离是通过吸附气相反应产物中的二氧化碳及少量副产品得到纯净氢气的。

另外，如图3所示，图3为太阳能替代燃料重整反应能量系统的示意图。在上述方法中，经太阳能集热器聚集的高能流密度的太阳光照射在太阳能吸收反应器上，直接为燃料的重整反应提供热量，得到主要产物氢气；从而太阳热能被转换、储存在产物的化学能中，低温太阳能的品位得以提升，转化为高品位的氢气化学能，进一步作燃料使用。上述过程能量品位转换如图4所示：图中横坐标为过程焓变，纵坐标为能量品位A，其定义为过程可用能变化与焓变之比。甲醇、乙醇及二甲醚等替代燃料品位约为A₁＝1.02，反应产物氢气品位约为A₃＝0.92，中低温太阳能品位约为A₂＝0.29-0.48。ΔH₁代表甲醇、乙醇及二甲醚等替代燃料的热值，ΔH₂代表中低温太阳热能。经过燃料的重整反应，反应产物能量在量上为上述两部分能量之和；而太阳热能品位大幅度被提升到化学能品位，即经过燃料重整反应，太阳能在质上的高度由低级热能高度提升到高级化学能的高度。

基于图1所述的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统的结构示意图，以及图2所示的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢的方法流程图，以下结合具体的实施例对本发明利用太阳能进行热化学反应制氢的方法进一步详细说明。

实施例

本实施例利用太阳能，甲醇、乙醇或二甲醚，以及脱盐水进行热化学重整反应来制备氢气。结合图5，图5为依照本发明实施例提供的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统的示意图。该系统由太阳能聚光装置5、一体化吸收/反应器6及其它辅助设备组成。

原料混合器2中的原料甲醇、乙醇或二甲醚(以及脱盐水)经过管道10，由原料泵3按500～4000ml/h的流量，经管道11送入预热器4，然后经过管道12进入太阳能吸收反应器6。燃料和水在预热器4，太阳能吸收反应器6内预热，蒸发，最终成为过热蒸气，在常压、150～300℃反应温度及催化剂作用下，利用来自太阳能集热器5收集的太阳能量，在太阳能吸收反应器6中发生重整反应，产物主要为H₂、CO₂和未反应原料及少量副产品组成的混合物，该混合产物经管道14先进入预热器4预热原料，如能量不足，补充热源由21进，22出(补充热源可以由太阳能集热器5提供，也可以由真空管式或平板式太阳能集热器，或者其它外部热源提供)，同时混合产物自身温度下降，部分冷凝，随后由管道15进入冷凝器7，冷却后经管道16进入分离器8，其中的气相主要成分H₂与CO₂，由管道18排出，送往下游经PSA分离后储存。未反应的原料和少量液体副产物从分离器出来，通过管道17返回混合器2中，与来自原料罐1的新鲜原料混合后循环使用。冷凝器7的冷却介质由管道19入，自管道20出对反应产物进行冷却，冷却介质可以循环利用。

以下的实施例可以说明本发明的效果：

用一个聚光比为70，最大输出热功率为4kW的抛物槽式太阳能集热器，原料为常温常压下99.9％浓度的液体工业甲醇与脱盐水，采用Cu/ZnO/Al₂O₃固体金属系列催化剂。

从分离器下端分离出来的液相产品，主要是未反应的原料和少量液体副产物，冷凝分离器上端分离出来的气相产品是90％以上的H₂和CO₂，加上少量可燃的原料及少量副产品组成的合成气。

在本实施例中，当太阳辐照700W/m²，甲醇和水的摩尔比为1，总进料量4000ml/h条件下，甲醇转化率达到90％以上，合成气中的氢气的浓度可超过70％，太阳热能利用效率达到77％。经过变压吸附分离单元(PSA)分离后即可得到高纯度的氢气。

本发明可用于多种用途，经过提纯的氢气可以用于燃料电池发电、工业过程用氢以及其它中小规模用氢，为太阳能中低温制氢开辟了一条途径。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，其特征在于，该系统包括：

原料供应装置，用于贮存制氢所需的原料，并将贮存的原料输出给原料混合装置；

原料混合装置，用于接收并混合来自原料供应装置中的新鲜原料和气液分离器分离出来的未反应物，并将得到的混合物输出给原料计量装置；

原料计量装置，用于控制单位时间内原料进入预热器的体积，将接收自原料混合装置的原料按一定的速率输出给预热器；

预热器，用于对接收自原料计量装置的原料进行预热，将预热后的原料输出给太阳能吸收反应器；

太阳能吸收反应器，利用吸收的太阳能热量供接收自预热器的原料在自身的反应管中发生重整反应，反应产物通过预热器放出热量，然后再进入冷凝器；

太阳能集热器，用于以线性聚焦方式将低能流密度的太阳能聚集成高能流密度的中低温热能，向太阳能吸收反应器中的原料重整反应提供热量；所述太阳能吸收反应器位于太阳能集热器的线性聚焦线上；

冷凝器，用于冷却太阳能吸收反应器通过预热器输入的反应产物，并将冷却后的反应产物输出给气液分离器；

气液分离器，用于对接收自冷凝器冷却的混合物进行气液分离，分离后得到的气相反应产物输出给变压吸附装置，得到的液相反应产物输出给原料混合装置；

变压吸附装置，用于对气液分离器输入的气相反应产物进行分离得到纯净的氢气。

2.根据权利要求1所述的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，其特征在于，所述原料供应装置为原料罐，其中贮存的原料为甲醇、乙醇或二甲醚，以及脱盐水。

3.根据权利要求1所述的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，其特征在于，所述原料混合装置为混合器，用于将接收自原料罐中的替代燃料和脱盐水按一定比例进行混合，并接收来自于气液分离器中分离出来的未反应物，保证水和原料的充分混合。

4.根据权利要求1所述的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，其特征在于，所述原料计量装置为计量泵，将接收自混合器的原料按可调节的流量输出给预热器。

5.根据权利要求1所述的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，其特征在于，所述预热器与太阳能吸收反应器循环连接，热源来自太阳能吸收反应器反应产物的余热；如果余热不足，热源进一步由所述太阳能集热器，或真空管式，或平板式太阳能集热器，或外部热源提供。

6.根据权利要求1所述的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，其特征在于，所述太阳能吸收反应器既是太阳能接收器，又是化学反应器，其结构为细长的管状，材料为导热性能良好的铜、铝材料，管子内填装铜系、镍系或者铂钯系固体金属系列催化剂，管子外表面涂有对太阳光具有高吸收率、低发射率的选择性镀膜，管子外面安装有高透射率的玻璃罩，玻璃罩与管子之间为真空或者非真空。

7.根据权利要求1所述的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，其特征在于，所述太阳能集热器采用抛物槽式聚光结构，抛物槽内表面涂有对太阳光具有高反射率、低吸收率的选择性镀膜，向太阳能吸收反应器中的原料重整反应提供150℃至300℃温度范围的热量。

8.根据权利要求1所述的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，其特征在于，所述冷凝器为间壁式换热设备，采用循环水进行冷却，连接有循环冷却水。

9.根据权利要求1所述的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，其特征在于，所述气液分离器分离后得到的气相反应产物为氢气和二氧化碳和副产品，液相反应产物为未反应的原料和水。

10.根据权利要求1所述的太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，其特征在于，所述变压吸附装置为变压吸附分离单元PSA，吸附气相反应产物中的二氧化碳和副产品，输出纯净的氢气。

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