[实用新型]一种连续流动化学反应储热器

说明书

本实用新型实用新型属于储能技术领域，具体地说是一种连续流动化学反应储热器，包括外壳、反应器部件及流体输送部件；反应器部件包括反应物输入管、反应物输入箱、反应产物输出箱、反应产物输出管及若干个可拆分的管状催化剂容纳组件；流体输送部件包括热流体输入管、热流体输入箱、热流体输出箱、热流体输出管及若干个热量交换管，热流体输入箱及热流体输出箱之间通过各热量交换管连通，各热量交换管的外壁分别与相邻的两个管状催化剂容纳组件的外侧面抵接。本实用新型通过可拆分的管状催化剂容纳组件的设置，可方便地直接取出更换催化剂，而不必完全将装置拆卸，使装置整体维护简单，可有效节约人力，结构简单可靠，拆装容易。

技术领域

本实用新型属于储能技术领域，具体地说是一种连续流动化学反应储热器。

背景技术

储热技术能够解决热能在时间和空间上的不均衡，从而提高热能的整体利用效率。传统的储能方式主要为物理储能机制，包括显热储能和潜热储能。显热储能是利用储热材料在升温过程中吸收热能实现存储。潜热则是利用熔化、汽化等物理相变转化过程吸收热能并存储。物理储热方法简单，设备要求较低，技术方案成熟可靠，是目前储热采用的主要方式。但物理储热技术自身存在一些问题：显热储能性能直接受储热材料自身比热容制约，而目前显热储热材料仅局限于少数几种比热容较高的材料，例如水；潜热材料在相变过程中往往存在过热/过冷现象，造成储热过程的体系温度难以控制，吸热和放热波动过大。当然，物理储热由于与储热材料的温度直接相关，因此需要极高的保温环境才能实现较长时间的热存储，这也导致物理储热技术在长期储热和远距离输运过程热能流失较高。这些问题的存在限制了物理储热技术的进一步发展和应用。

化学储热是利用化学吸热反应将热能吸收并转化为化学能储存。反应储热量主要由化学反应焓值决定。丰富的化学反应使得化学储热可以达到较高的能量密度，能够满足现今绝大多数应用场景需求。由于热能以化学能的形式存储与产物中，而非依赖温度，因此不需要复杂的隔热体系就可以完成长期储能或远距离能量传输。此外，通过流动过程的设计，能够实现连续化储能，从而避免传统储能体系的储能极限，不需要额外的储能体系再生或储能物质更换。因此，连续流动化学反应储热器在科研及生产的多个领域都具有广泛的应用前景。

现有的连续流动化学反应储热器一般通过使反应物通过装置中的催化剂发生反应，以进行吸热/放热，在长时间使用后催化剂可能会流失甚至失效。但目前现有的基于化学吸热反应的连续流动化储热器的结构较为复杂，对催化剂进行更换经常需要完全拆卸整个装置，取出更换催化剂较为困难。

实用新型内容

针对现有的连续流动化学反应储热器取出更换催化剂困难的问题，本实用新型的目的在于提供一种连续流动化学反应储热器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种连续流动化学反应储热器，包括外壳、用于通入反应物进行反应的反应器部件及用于通入热流体的流体输送部件；

所述反应器部件包括反应物输入管、反应物输入箱、反应产物输出箱、反应产物输出管及若干个可拆分的管状催化剂容纳组件，所述反应物输入箱及反应产物输出箱均设置于所述外壳内部，所述反应物输入箱及反应产物输出箱之间通过各管状催化剂容纳组件连通，各所述管状催化剂容纳组件沿水平方向平行设置，所述反应物输入管的一端与所述反应物输入箱连通、另一端连接外接反应物输入源，所述反应产物输出管的一端与反应产物输出箱连通、另一端连接外接反应产物储存装置；

所述流体输送部件包括热流体输入管、热流体输入箱、热流体输出箱、热流体输出管及若干个热量交换管，所述热流体输入箱及热流体输出箱均设置于所述外壳内部，所述热流体输入箱及热流体输出箱之间通过各热量交换管连通，每相邻的两个所述管状催化剂容纳组件之间均设有一个热量交换管，且各所述热量交换管的外壁分别与相邻的两个所述管状催化剂容纳组件的外侧面抵接。

所述外壳的外侧面包覆有保温材料层。