生物质秸秆在聚光太阳能驱动下的动态热解特性实验

太阳能驱动生物质热解是重要的热化学互补技术,可将太阳能转化为高品质合成气中的化学能,并实现高效化学存储。为探究太阳能热解过程中的能量及化学转化特性,该文设计搭建了太阳能驱动生物质热解实验平台,并开展了太阳能驱动小麦秸秆热解实验研究。结果表明太阳能模拟器可提供平均能流密度为757 kW/m^(2)的高温焦斑,热解反应的最高温度和最大瞬时加热速率分别达到870℃和25℃/s。太阳能模拟器输入电功率由1.5 kW提升至6.0 kW,反应气体产物的质量百分比由24.7%上升至54.4%,对应的H_(2)动态浓度峰值(体积百分比)将由1.49%增加至11.48%,CO动态浓度峰值(体积百分比)由1.59%增加至11.61%,增大入射光能流密度有效促进了H_(2)、CO等燃料气体的生成,并能提高反应速率。研究结果将为太阳能驱动秸秆生物质的高效热解转化和太阳能反应器设计提供参考。