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公开(公告)号：CN111854178A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010681591.9
申请日：2020-07-15
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种二次聚光反射-均匀热流槽式太阳能集热器。该集热器包括抛物槽面反射镜、反射镜支架、真空集热管和二次复合平面反射镜，二次复合平面反射镜与真空集热管分别置于抛物槽面反射镜的焦线上方和下方位置，太阳光少部分光线通过二次复合平面反射镜内侧间隔照射到真空集热管向阳壁面；剩下部分光线经过抛物槽面反射镜完成一次聚光后，一部分光线反射到真空集热管背阳壁面；一部分光线经过二次复合平面反射镜后反射到真空集热管向阳壁面，完成二次聚光。本发明实现了真空集热管周向壁面受照光通量均匀，解决了传统槽式集热器中集热管周向热流密度分布不均匀的问题，有效降低了集热管的热应力损伤，改造工艺简单，成本低廉。
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公开(公告)号：CN115057410B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202210682371.7
申请日：2022-06-16
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种基于强化预热的锥形太阳能甲烷重整反应器，该反应器包括用于接收太阳能辐射的椭球形石英窗口；外侧物料进口腔体；内侧物料进口腔体，所述腔体包含多孔介质，以吸收太阳辐射提高进口物料温度；多孔介质反应腔体，所述腔体介于内外侧物料进口腔体之间，通过多孔介质吸收太阳辐射，通过锥形隔板与内外侧腔体流入的物料换热，强化预热；所述反应腔体包含涂覆催化剂的多孔介质，物料流入所述腔体后进行重整反应。该反应器引导物料通过内外两侧流入反应腔体，同时在内侧物料进口腔体填充多孔介质，强化预热过程和尾部热量回收，提高反应腔体温度，降低出口气体温度，实现甲烷的高效重整。
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公开(公告)号：CN111111565B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201911311465.8
申请日：2019-12-18
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种翅片与环路式冷却系统耦合的储氢反应器，属于化工反应器设计领域。反应器整体结构为圆柱形，外侧设有水套，内部中心位置设有中心换热管，中心换热管与水套连通形成一体化环路；经结构优化后的内、外翅片分别沿中心换热管和水套内壁平行布置，翅片之间的空腔填充有金属氢化物，内、外翅片之间布置有四根氢气管道；反应器顶端布置有氢气入/出口，换热流体入口和气体安全阀，底端布置有底座和立式支座；换热流体从顶端中心位置流入反应器，从水套侧出口流出，在储氢过程中，氢气通过管板上物料进出孔及氢气管进入床层，与金属氢化物发生反应。本发明的优点包括传热传质效果优良，气密性好、结构紧凑、易于加工、操作简便、适用于热效应较大的金属氢化物脱氢/氢化的化学反应。
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公开(公告)号：CN115304029A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202211034976.1
申请日：2022-08-26
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种优化能量分配策略的被动热管理式太阳能高温反应器，包括用于接收高聚光比太阳辐射的石英窗口、内外侧高温相变蓄热区、以及前后侧多孔介质反应床；蓄热区采用内外分离式设计，外侧相变蓄热区固定于反应器外部封装壳体上，内侧相变蓄热区固定于反应器底部封装壳体上，多孔介质反应床夹于两相变蓄热区中间，前侧反应床采用大孔径设计，后侧采用小孔径设计，以降低前侧辐射集聚，改善反应床的导热性能。一部分太阳辐射被前侧反应床或反应流体直接吸收，另一部分辐射打入多孔介质内部被内侧相变蓄热区吸收，并通过导热棒将热量迅速传递到相变材料内部，在保证热化学效率的同时提高反应器充放热速度，为辐射波动提供充分的热缓冲作用。
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公开(公告)号：CN115273996A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210899615.7
申请日：2022-07-28
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种基于热力学平衡的产物分离膜反应器的一体化建模方法。包括反应条件输入流程、组分平衡分离流程和性能输出流程，其皆通过Matlab代码实现并集成。所述的反应条件输入流程确定了操作条件、反应组分及物性模型，并判断是否具有产物分离膜。组分平衡分离流程将膜反应器分为数个微元，基于吉布斯自由能最小的反应组分热力学平衡，分别对反应及分离过程依次计算直至收敛；对于无膜反应器则直接计算反应的热力学平衡。性能输出流程展示了反应器在热力学平衡下的反应组分占比及相关性能，本发明可实现带有产物分离膜的反应器平衡模拟，一体化模型具有高效、快速、通用、易耦合等特点。
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公开(公告)号：CN111111565A
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201911311465.8
申请日：2019-12-18
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种翅片与环路式冷却系统耦合的储氢反应器，属于化工反应器设计领域。反应器整体结构为圆柱形，外侧设有水套，内部中心位置设有中心换热管，中心换热管与水套连通形成一体化环路；经结构优化后的内、外翅片分别沿中心换热管和水套内壁平行布置，翅片之间的空腔填充有金属氢化物，内、外翅片之间布置有四根氢气管道；反应器顶端布置有氢气入/出口，换热流体入口和气体安全阀，底端布置有底座和立式支座；换热流体从顶端中心位置流入反应器，从水套侧出口流出，在储氢过程中，氢气通过管板上物料进出孔及氢气管进入床层，与金属氢化物发生反应。本发明的优点包括传热传质效果优良，气密性好、结构紧凑、易于加工、操作简便、适用于热效应较大的金属氢化物脱氢/氢化的化学反应。
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公开(公告)号：CN115304029B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202211034976.1
申请日：2022-08-26
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种优化能量分配策略的被动热管理式太阳能高温反应器，包括用于接收高聚光比太阳辐射的石英窗口、内外侧高温相变蓄热区、以及前后侧多孔介质反应床；蓄热区采用内外分离式设计，外侧相变蓄热区固定于反应器外部封装壳体上，内侧相变蓄热区固定于反应器底部封装壳体上，多孔介质反应床夹于两相变蓄热区中间，前侧反应床采用大孔径设计，后侧采用小孔径设计，以降低前侧辐射集聚，改善反应床的导热性能。一部分太阳辐射被前侧反应床或反应流体直接吸收，另一部分辐射打入多孔介质内部被内侧相变蓄热区吸收，并通过导热棒将热量迅速传递到相变材料内部，在保证热化学效率的同时提高反应器充放热速度，为辐射波动提供充分的热缓冲作用。
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公开(公告)号：CN115057410A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210682371.7
申请日：2022-06-16
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种基于强化预热的锥形太阳能甲烷重整反应器，该反应器包括用于接收太阳能辐射的椭球形石英窗口；外侧物料进口腔体；内侧物料进口腔体，所述腔体包含多孔介质，以吸收太阳辐射提高进口物料温度；多孔介质反应腔体，所述腔体介于内外侧物料进口腔体之间，通过多孔介质吸收太阳辐射，通过锥形隔板与内外侧腔体流入的物料换热，强化预热；所述反应腔体包含涂覆催化剂的多孔介质，物料流入所述腔体后进行重整反应。该反应器引导物料通过内外两侧流入反应腔体，同时在内侧物料进口腔体填充多孔介质，强化预热过程和尾部热量回收，提高反应腔体温度，降低出口气体温度，实现甲烷的高效重整。
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公开(公告)号：CN113713721B
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN202110819973.8
申请日：2021-07-20
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种复合翅片与金属泡沫的耦合套管储氢反应器，结构为圆柱形壳体，中心设有换热套管，换热套管包括内换热管和外换热管；经结构优化后的纵向翅片沿外换热管周向均匀布置，纵向翅片与壳体之间的空腔填充有金属氢化物和金属泡沫的混合物，混合物床层分为两层，分别填充有金属泡沫；反应器顶端布置有氢气入/出口、换热流体入口、换热流体出口和气体安全阀，底端布置有底座和立式支座；换热流体从顶端内换热管流入，从顶端外换热管流出，氢气通过管板上物料进出孔进入床层，与金属氢化物发生反应。本发明传热传质效果优良，床层温度分布均匀、可靠性高、气密性好、结构紧凑、适用于热效应较大的金属氢化物氢化/脱氢的化学反应。
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公开(公告)号：CN113713721A
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202110819973.8
申请日：2021-07-20
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种复合翅片与金属泡沫的耦合套管储氢反应器，结构为圆柱形壳体，中心设有换热套管，换热套管包括内换热管和外换热管；经结构优化后的纵向翅片沿外换热管周向均匀布置，纵向翅片与壳体之间的空腔填充有金属氢化物和金属泡沫的混合物，混合物床层分为两层，分别填充有金属泡沫；反应器顶端布置有氢气入/出口、换热流体入口、换热流体出口和气体安全阀，底端布置有底座和立式支座；换热流体从顶端内换热管流入，从顶端外换热管流出，氢气通过管板上物料进出孔进入床层，与金属氢化物发生反应。本发明传热传质效果优良，床层温度分布均匀、可靠性高、气密性好、结构紧凑、适用于热效应较大的金属氢化物氢化/脱氢的化学反应。
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