[发明专利]熔盐塔式太阳能氨分解制氢系统及其工艺

权利要求书

1.熔盐塔式太阳能氨分解制氢系统，其特征在于包括太阳能吸热系统、熔盐式储热系统、熔盐再加热系统、氨反应发生系统和熔盐储存系统；所述太阳能吸热系统、熔盐式储热系统、熔盐再加热系统和氨反应发生系统依次通过热盐管道（4）连接，氨反应发生系统、熔盐储存系统和太阳能吸热系统通过冷盐管道（16）连接。

2.如权利要求1所述的熔盐塔式太阳能氨分解制氢系统，其特征在于，所述的熔盐再加热系统包括过热器（5）和再热器（6），热盐管道（4）分成两管路分别与过热器（5）和再热器（6）的进口连接，过热器（5）和再热器（6）的出口汇成一管路后与氨反应发生系统连接。

3.如权利要求2所述的熔盐塔式太阳能氨分解制氢系统，其特征在于，所述的氨反应发生系统包括氨分解反应器（7）、氨储存罐（8）、氢气储存罐（10）和氮气储存罐（11），过热器（5）和再热器（6）的出口汇成一管路后与氨分解反应器（7）的内部通道的入口连接，氨分解反应器（7）的外部通道通过气体管道（9）分别与氨储存罐（8）、氢气储存罐（10）和氮气储存罐（11）连接，氨分解反应器（7）的内部通道的出口通过冷盐管道（16）与熔盐储存系统连接。

4.如权利要求3所述的熔盐塔式太阳能氨分解制氢系统，其特征在于，所述的熔盐储存系统包括冷盐罐（12）和冷盐泵（13），氨分解反应器（7）的内部通道的出口通过冷盐管道（16）与冷盐罐（12）连接，冷盐罐（12）与冷盐泵（13）连接，冷盐泵（13）通过冷盐管道（16）与太阳能吸热系统连接。

5.如权利要求4所述的熔盐塔式太阳能氨分解制氢系统，其特征在于，所述的太阳能吸热系统包括定日镜场（1）、吸热管（2）和吸热塔（3），定日镜场（1）吸收太阳能给吸热管（2），吸热管（2）设于吸热塔（3）上，冷盐泵（13）通过冷盐管道（16）与吸热管（2）连接，吸热管（2）通过热盐管道（4）与熔盐储热系统连接。

6.如权利要求5所述的熔盐塔式太阳能氨分解制氢系统，其特征在于，所述熔盐储热系统包括热盐罐（14）和热盐泵（15），吸热管（2）通过热盐管道（4）与热盐罐（14）连接，热盐罐（14）与热盐泵（15）连接，热盐泵（15）的出口分别与过热器（5）和再热器（6）的入口连接。

7.一种如权利要求6所述的熔盐塔式太阳能氨分解制氢工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：

定日镜场（1）将太阳光反射到吸热管（2）中，吸热管（2）中的熔盐吸热，受热完成后的热熔盐从吸热管（2）沿热盐管道（4）流进热盐罐（14）中进行储存保温；

通过热盐泵（15）把热熔盐从热盐罐（14）中抽取出来，熔盐通过热盐管道（4）分别进入到过热器（5）以及再热器（6）中，对熔盐进行再次加热，进一步提升熔盐的温度；

从过热器（5）以及再热器（6）中流出来的高温熔盐经过热盐管道（4）进入到氨分解反应器（7）的内部通道中，为氨分解制氢过程提供温度条件；

氨气从氨储存罐（8）中流进氨分解反应器（7）的外部通道内进行分解，得到H₂和N₂两种气体，随后分别进入到氢气储存罐（10）和氮气储存罐（11）中，熔盐经过换热之后温度就会下降到冷盐状态，经过冷盐管道（16）进入到冷盐罐（12）中进行储存，等到有阳光的时候再经过冷盐泵（13）将冷熔盐经过冷盐管道（16）打入到吸热塔（3）上的吸热管（2）中，如此循环反复，不断地为氨分解进行热量提供。

8.如权利要求7所述的一种熔盐塔式太阳能氨分解制氢工艺，其特征在于，所述的热盐罐（14）中的热熔盐的温度为540~560℃，从过热器（5）以及再热器（6）中流出来的高温熔盐的温度为600℃以上。

9.如权利要求7所述的一种熔盐塔式太阳能氨分解制氢工艺，其特征在于，氨气从氨储存罐（8）中流进氨分解反应器（7）的外部通道内进行分解，得到H₂和N₂两种气体，经过膜分离进行提纯，随后分别进入到氢气储存罐（10）和氮气储存罐（11）中。

10.如权利要求7所述的一种熔盐塔式太阳能氨分解制氢工艺，其特征在于，冷盐罐（12）中的熔盐的温度为220~240℃。