[实用新型]一种太阳能氢气制取装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能氢气制取装置,特别涉及通过收集转换太阳能来热解生物质水溶液以制取氢气等可燃气体的装置。

背景技术

氢气作为一种高热值、无污染的能源和重要的工业原料，目前人们采用的主要制氢方法有以下几种:l、水电解法：将水电解为氢和氧，但是在电解过程中85%的电能被白白地浪费掉了，只有15%的电能体现在氢能上,目前只有4%的氢气来源于水电解法。2、热化学法：通过高温热解制氢,需要在3000℃的高温下使水发生热化学反应,生成氢气和氧气,虽然经过改进使热解温度降低到1000℃,但是该法仍然耗能较大。3、等离子化学法：将石油、天然气、煤与水蒸气反应生成水煤气,然后将水煤气和水蒸气一同通过灼热的氧化铁(催化剂)生成二氧化碳和氢气，经过气体分离即可得到氢；目前有90%以上的氢气通过这种方法制备。

但上述方法都存在耗能大且效率低的问题。如何利用廉价且易于获取的太阳热能，制取高品质的氢能源逐渐成为各方关注的焦点。

目前，又产生了一种新的制氢方式，即生物质溶液热解制氢。生物质能（Biomassenergy）指存储在生物质中的能量，如木头、秸秆、植物油及各类工业废弃物等，从化学组成角度看，生物质主要是C、H和O构成的高分子有机化合物，一般将其分为纤维素、半纤维素、木质素三大类。生物质在高温环境下发生分子键的断裂，能够生成以CO、CO2、H2和CH4为主的气体燃料，若以水蒸气作为气化剂，即可实现生物质的气化反应，制备富氢燃气。但在制备的过程中需要对生物质进行加热，必然会需要大量热能，而传统的加热方式会造成污染及浪费大量能源。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提出了一种太阳能氢气制取装置，通过收集转换太阳能来热解生物质水溶液以制取氢气等可燃气体，无污染、低能耗。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种太阳能氢气制取装置，包括加热反应发生器，还包括用于支撑加热反应发生器的支架和底座，所述支架能够相对于底座转动以及实现其自身的倾斜调节；所述加热反应器具有安装于支架顶面的密封双层金属箱，双层金属箱中盛装有生物质水溶液；所述双层金属箱体中设有一个横向放置的用于加热生物质水溶液的真空钽金属空心椭圆球，通过不导热支杆固连于双层金属箱的底面，钽金属空心椭圆球的顶部中心连接一能够将太阳光引入球中的入光通道，入光通道的顶端穿过双层金属箱的顶面位于箱体的外部，入光通道的两端均由石英玻璃密封，所述钽金属空心椭圆球的任一焦点设置热电偶；所述双层金属箱上方平行于其顶面设有菲涅尔聚光透镜。

所述双层金属箱的顶部设有泄压出气阀，下部的低侧设有清洗出口，高侧设有物料进口，外部包覆有隔热泡沫。

所述支架包括立柱和安装在立柱顶部的双层支撑板，立柱底端与设于底座中心的支撑柱可转动连接，上、下层支撑板之间由活动杆支撑，活动杆的长度不同，使上层支撑板处于向一侧倾斜的状态。

所述上、下层支撑板均设置为正方形，所述活动杆设置为四根，分别安装在支撑板的四角；活动杆的两端均通过活动铰链与所述支撑板铰接；所述活动杆的长度设置为两种，其中两个较长，另两个较短。

所述支架设有能够控制上层支撑板作倾斜度调节的倾斜控制装置，包括一电机，安装于电机输出轴上的主动齿轮，以及与所述主动齿轮啮合连接的从动齿轮，从动齿轮通过齿轮支架安装在上层支撑板上，从动齿轮上设有偏离其中心设置的长轴，长轴的两端分别与两个较短的活动杆铰接。

所述支架设有能够控制其实现自动转动的自动旋转控制装置，包括电机，安装在电机轴上的主动齿轮，及以安装在立柱上的从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮通过链条传动。

所述太阳能氢气制取装置还包括，能够使支架追随太阳自动转动并自动调节其倾斜角度以使阳光始终保持垂直射入钽金属空心椭圆球内的太阳追踪器，太阳追踪器安装在上层支撑板较低一边中心的固定杆上，且分别与两个电机、通过信号线连接。

所述上层支撑板的较高侧边的两端设有固定杆，所述菲涅尔聚光透镜通过固定杆与支架连接。

所述支架的立柱与下层支撑板的边缘连接有加强肋条。

所述支架的立柱与底座的支撑柱通过轴承连接。

本实用新型的有益效果：通过收集转换太阳能来热解生物质水溶液以制取氢气等可燃气体，无污染、低能耗，在制取氢气的过程中，该装置能够跟随太阳的变化自动调节加热反应发生器相对于太阳的位置，最大化的利用太阳能，提高制取效率。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。