[发明专利]一种燃料制备装置及其应用

权利要求书

1.一种燃料制备装置，其特征在于，包括反应器，所述反应器包括电化学氧泵和多孔载体，所述多孔载体与外设燃料原料流连通，所述燃料原料流中的原料在多孔载体中反应生成氧气和燃料，所述电化学氧泵用于将所述氧气抽离所述多孔载体。

2.根据权利要求1所述的一种燃料制备装置，其特征在于：所述电化学氧泵包括氧泵阴极、电解质层、氧泵阳极，所述电解质层位于所述氧泵阴极与所述氧泵阳极之间，所述多孔载体与所述氧泵阴极相邻。

3.根据权利要求1所述的一种燃料制备装置，其特征在于：所述反应器包括腔体式反应器、管式反应器或柱状反应器；优选地，所述腔体式反应器的形状为圆柱形、圆锥形或方形中的至少一种；优选地，所述管式反应器的形状为圆柱形管、圆锥形管或方形管中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种燃料制备装置，其特征在于：所述反应器包括直接式反应器或间接式反应器；优选地，所述直接式反应器包括依次设置的所述电化学氧泵、多孔载体、空腔和透光板，所述多孔载体位于所述电化学氧泵与所述空腔之间，所述透光板位于所述空腔背离所述多孔载体的一侧；

优选地，所述直接式反应器呈腔体型，所述电化学氧泵和所述透光板构成所述直接式反应器的外层，所述多孔载体与所述透光板之间形成所述空腔；

或者所述直接式反应器呈腔体层型，所述电化学氧泵的两侧设置保温层，所述保温层分别与所述多孔载体的两端、所述透光板的两端相邻，所述多孔载体、所述透光板与所述保温层之间形成所述空腔；

或者所述直接式反应器呈管状，所述直接式反应器内部中空且与外界连通形成空气通道，所述直接式反应器由内而外依次包括空气通道、电化学氧泵、多孔载体、空腔和透光板；

优选地，所述透光板为玻璃板。

5.根据权利要求4所述的一种燃料制备装置，其特征在于：所述间接式反应器包括依次设置的所述电化学氧泵、多孔载体和换热部，所述多孔载体位于所述电化学氧泵和所述换热部之间；优选地，所述换热部包括传热层或换热器中的至少一种；优选地，所述换热部包括传热层和换热器，所述传热层位于所述多孔载体和所述换热器之间；

优选地，所述间接式反应器呈腔体型，所述电化学氧泵位于所述间接式反应器的外侧，所述传热层远离所述多孔载体的一侧形成与空气相通的空腔；

或者所述间接式反应器呈管状，所述间接式反应器内部中空且与外界连通形成空气通道，所述间接式反应器由内而外依次包括空气通道、传热层、多孔载体和电化学氧泵；

或者所述间接式反应器呈管状，所述间接式反应器内部中空且与外界连通形成空气通道，所述间接式反应器由内而外依次包括空气通道、电化学氧泵、多孔载体和传热层。

6.根据权利要求1所述的一种燃料制备装置，其特征在于：所述燃料制备装置还包括供热装置，所述供热装置用于向所述反应器提供热能；优选地，所述供热装置包括太阳能供热装置、核能废热供热装置、工业废热供热装置或电能供热装置；优选地，所述供热装置包括聚光光热装置、激光装置、核电/工业余热装置或电池。

7.根据权利要求4所述的一种燃料制备装置，其特征在于：所述燃料制备装置还包括供热装置，所述反应器为直接式反应器时，所述供热装置为聚光光热装置或激光装置中的至少一种，所述聚光光热装置或激光装置的光线穿过所述透光板照射于所述多孔载体上。

8.根据权利要求5所述的一种燃料制备装置，其特征在于：所述燃料制备装置还包括供热装置，所述反应器为间接式反应器时，所述供热装置与所述传热层相邻，所述供热装置的热量经传热层传输至所述多孔载体。

9.一种如权利要求1至8任一项所述的燃料制备装置在热化学燃料制备中的应用。

10.一种通过如权利要求1至8任一项所述的燃料制备装置制备燃料的方法，其特征在于，包括如下步骤：将燃料原料流通入多孔载体中，使所述燃料原料流反应生成氧气和燃料，启动电化学氧泵抽离由燃料原料流生成的氧气，收集制得的所述燃料。