基于SnO2/Sn/CH4两步法生产太阳能燃料的热力学研究

SnO_(2)/Sn甲烷还原及水分解的太阳能燃料转换方法,有还原温度低、燃料选择性高、操作范围广的特点。运用HSC化学热力学软件对SnO_(2)/Sn甲烷太阳能燃料化的循环进行了计算与分析,研究了还原温度、反应物配比、还原反应器中气体压力对生成物质组分、燃料能量升级因子和能量转换效率的影响。结果表明,CH_(4)的引入可降低SnO_(2)的还原温度,还原温度高有利于反应进行;高压力(p)使SnO_(2)还原温度提高并降低能量升级因子及太阳能燃料转换效率;温度低有利于水氧化反应的进行,过大的X(H_(2)O/Sn摩尔比)会降低太阳能燃料转化效率。在p=0.1 MPa,R=2,X=2,T red=1260℃,T oxi=25℃时可获得最大的太阳能燃料转化效率0.50。