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日前(qian)，大連(lian)理工大學能源與動力學院唐大偉教授團(tuan)隊在分布式制氫領域取得(de)新進(jin)展，相關成果(guo)以(yi)“A high temperature tubular reactor with hybrid concentrated solar and electric heat supply for steam methane reforming”為題發表于期(qi)刊《Chemical Engineering Journal》（IF：13.27）。

太陽(yang)能(neng)光熱(re)(re)(re)驅動(dong)的蒸汽甲烷重整是實現(xian)能(neng)源脫(tuo)碳、升級和(he)利用的有(you)效途徑(jing)，其中分(fen)布式(shi)太陽(yang)能(neng)熱(re)(re)(re)化(hua)學(xue)反應(ying)(ying)(ying)器(STR)被廣泛研究。STR是實現(xian)太陽(yang)能(neng)光-熱(re)(re)(re)-化(hua)學(xue)轉(zhuan)化(hua)的關鍵(jian)部件(jian)。然而，目前的STR存在導熱(re)(re)(re)性能(neng)差(cha)和(he)受太陽(yang)能(neng)輻照度制約的問(wen)題(ti)。團隊提出(chu)一種基于高(gao)溫熱(re)(re)(re)管的管式(shi)反應(ying)(ying)(ying)器，突(tu)破目前制氫反應(ying)(ying)(ying)器技術瓶頸，實現(xian)了太陽(yang)能(neng)光熱(re)(re)(re)與光伏電的混合能(neng)源供應(ying)(ying)(ying)的全時長產氫。

考慮到甲(jia)烷蒸汽(qi)重整是(shi)強(qiang)吸熱(re)(re)(re)過(guo)程(cheng)，因此，強(qiang)化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)傳(chuan)熱(re)(re)(re)性(xing)能(neng)是(shi)提升光-熱(re)(re)(re)-化(hua)(hua)學轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)率的(de)有效(xiao)手段(duan)，研(yan)究團隊設計了具有相(xiang)變金屬及毛細心的(de)同(tong)心高(gao)(gao)溫熱(re)(re)(re)管(guan)熱(re)(re)(re)化(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)。研(yan)究表明：（1）反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)響(xiang)應(ying)(ying)速(su)度較(jiao)快，且均溫性(xing)為96.5%，高(gao)(gao)于(yu)傳(chuan)統STR約60%以上，有效(xiao)避免反(fan)(fan)應(ying)(ying)過(guo)程(cheng)中(zhong)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)局部過(guo)熱(re)(re)(re)和催化(hua)(hua)劑(ji)燒結。（2）反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)運(yun)行穩定，在(zai)全時長制氫過(guo)程(cheng)中(zhong)，甲(jia)烷轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)率達96%以上，氫氣(qi)純度高(gao)(gao)于(yu)70%，且光-熱(re)(re)(re)-化(hua)(hua)學能(neng)量(liang)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)達到40%以上。該研(yan)究實現了分布(bu)式太陽能(neng)利(li)用及高(gao)(gao)效(xiao)能(neng)源轉(zhuan)(zhuan)換，同(tong)時指明了STR的(de)發展方(fang)向。

以上工作得到(dao)國(guo)家自然科(ke)學(xue)基金、海洋能源利用與節能教育部(bu)重點實驗室、大連市(shi)重點領域創新團隊的(de)大力支(zhi)持。

論文的第一(yi)作者為我(wo)院博士生馬靖，通訊作者為唐大偉教授和李(li)林副教授。其(qi)余相關成果申(shen)請(qing)并授權項發明專利(li)一(yi)項、實用新型專利(li)兩項，同時獲得(de)企業資助支持。

原文鏈接：//www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894721036524