太阳能熔融盐供热的CH_4-CO_2重整热化学储能反应热力学分析

摘要

以太阳能熔融盐为载热工质的CH_4-CO_2重整热化学反应是极具应用潜力的热化学储能技术，为探讨工业级CH_4-CO_2重整储能反应器在不同操作条件下热力学性能的变化规律，建立了基于太阳能熔融盐供热的CH_4-CO_2重整储能反应器的二维拟均相数学模型，通过数值模拟分析了反应混合物进口温度(T_(in))和进口摩尔流率(F_(tot, in))对反应器内温度、反应转化率和热化学储能效率等的影响规律。结果表明：当进口温度较高时(T_(in)=823 K),转化管内温度沿转化管轴向表现为先降低后升高的变化趋势；当进口温度较低时(T_(in)=573 K),转化管内温度沿转化管轴向单调升高；T_(in)=573 K下，随着进口摩尔流率的增大，反应转化率单调减小，化学储能效率呈现先增大后减小的变化趋势；在进口摩尔流率相同的条件下，进口温度越高，反应转化率和化学储能效率越大；T_(in)=823 K下，随着进口摩尔流率的增大，显热储能效率和热损失率减小，化学储能效率增大；F_(tot, in)=1 mol/s下，随着反应混合物进口温度的升高，化学储能效率与热损失率增大，显热储能效率减小。

关键词

太阳能 / 热化学储能 / CH_4-CO_2重整反应 / 储能效率