[发明专利]以生物质浆液为集热工质的太阳能热化学转化系统及方法

权利要求书

1.以生物质浆液为集热工质的太阳能热化学转化系统，包括储料箱(1)、柱塞泵(2)、太阳能集热器(8)、排气阀(10)和余热回收换热器(16)；其特征在于：

藻细胞悬浮液(11)装在储料箱(1)中；储液箱(1)通过管路与余热回收换热器(16)的第一进口连接，余热回收换热器(16)的第一出口通过柱塞泵(2)和管路二连接太阳能集热器(8)；太阳能集热器(8)通过排气阀(10)和管路三连接余热回收换热器(16)的第二进口；余热回收换热器(16)的第二出口通过管路四与发酵装置(14)和/或油脂提取装置(15)连接；

所述太阳能集热器(8)将太阳能转换成热能，并对藻细胞悬浮液加热；藻细胞悬浮液在太阳能集热器(8)内吸收热量，发生热化学转化并转化成藻细胞水解液；

所述余热回收换热器(16)将藻细胞水解液与藻细胞悬浮液进行换热；藻细胞水解液通过管路四流入发酵装置(14)和/或油脂提取装置(15)；

发酵装置(14)用于将藻细胞水解液转化成氢气、甲烷或乙醇；

油脂提取装置(15)用于提取藻细胞水解液的油脂。

2.根据权利要求1所述的以生物质浆液为集热工质的太阳能热化学转化系统，其特征在于：在管路二中设置有调节阀(3)、阻尼器(4)、流量计(5)、第一温度传感器(6A)和第一压力传感器(7A)；

在管路三中设置有第二温度传感器(6B)、第二压力传感器(7B)、和安全阀(9)。

3.根据权利要求1或2所述的以生物质浆液为集热工质的太阳能热化学转化系统，其特征在于：所述太阳能集热器(8)包括太阳能聚光板(22)和真空集热管；真空集热管由玻璃管(23)、不锈钢管(25)和光热转换涂层(24)组成；不锈钢管25)设置在玻璃管(23)内，玻璃管(23)与不锈钢管(25)之间的夹层设置为真空，不锈钢管(25)外表面涂有光热转化涂层；不锈钢管(25)的一端连接管路二；不锈钢管(25)的另一端连接管路三。

4.一种以生物质浆液为集热工质的太阳能热化学转化方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一、构建太阳能热化学转化系统；该系统包括储料箱(1)、柱塞泵(2)、太阳能集热器(8)、排气阀(10)和余热回收换热器(16)；藻细胞悬浮液(11)装在储料箱(1)中；其中，储液箱(1)通过管路与余热回收换热器(16)的第一进口连接，余热回收换热器(16)的第一出口通过柱塞泵(2)和管路二连接太阳能集热器(8)；太阳能集热器(8)通过排气阀(10)和管路三连接余热回收换热器(16)的第二进口；余热回收换热器(16)的第二出口通过背压阀(12)与发酵装置(14)和/或油脂提取装置(15)连接；

第二、将藻细胞悬浮液(11)装在储料箱(1)中，启动柱塞泵(2)，藻细胞悬浮液(11)在柱塞泵(2)的驱动下经过余热回收换热器(16)流进太阳能集热器(8)；

第三、所述太阳能集热器(8)将太阳能转换成热能，并对藻细胞悬浮液加热；藻细胞悬浮液在太阳能集热器(8)内吸收热量，发生热化学转化并转化成藻细胞水解液；热化学转化过程中产生的气体从排气阀(10)排出；

第四、藻细胞水解液(13)通过管路三流入余热回收换热器(16)，并在余热回收换热器(16)中与藻细胞悬浮液(11)换热后，流入发酵装置(14)和/或油脂提取装置(15)；

第五、藻细胞水解液(13)在发酵装置(14)中生成氢气、甲烷或乙醇；或者通过油脂提取装置(15)提取藻细胞水解液(13)中的油脂。

5.根据权利要求4所述的以生物质浆液为集热工质的太阳能热化学转化方法，其特征在于：所述太阳能集热器(8)包括太阳能聚光板(22)和真空集热管；真空集热管由玻璃管(23)、不锈钢管(25)和光热转换涂层(24)组成；不锈钢管25)设置在玻璃管(23)内，玻璃管(23)与不锈钢管(25)之间的夹层设置为真空，不锈钢管(25)外表面涂有光热转化涂层；不锈钢管(25)的一端连接管路二；不锈钢管(25)的另一端连接管路三。