申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

申请日：2022-09-20

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN115418247B

主分类号：C10G2/00

分类号：C10G2/00;C10L1/04;B01J19/12;B01J8/02;B01D53/18;B01D46/64;F24S23/71;F24S50/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.12.20#实质审查的生效;2022.12.02#公开

摘要：本发明涉及一种面向太阳全光谱利用的火星原位合成碳氢燃料系统，包括：用于捕集和提纯大气中二氧化碳的捕集与提纯模块，用于收集及传输太阳能的光热加热模块，用于接收二氧化碳和氢气进行催化反应的热电促进催化反应模块；捕集与提纯模块与所述热电促进催化反应模块之间连接有第一管路；捕集与提纯模块捕集大气中的二氧化碳生成富含二氧化碳的离子液体，并基于离子液体释放出提纯的二氧化碳，经过第一管路送至热电促进催化反应模块；光热加热模块与所述热电促进催化反应模块相连接的设置，用于将收集的太阳能传输至热电促进催化反应模块；第一管路设置有氢气输入支管路；热电促进催化反应模块接收二氧化碳和氢气并进行催化反应生成甲烷燃料。

主权项：1.一种面向太阳全光谱利用的火星原位合成碳氢燃料系统，其特征在于，包括：用于捕集和提纯大气中二氧化碳的捕集与提纯模块（1），用于收集及传输太阳能的光热加热模块（2），用于接收二氧化碳和氢气进行催化反应的热电促进催化反应模块（3）；所述捕集与提纯模块（1）与所述热电促进催化反应模块（3）之间连接有第一管路（4）；所述捕集与提纯模块（1）捕集大气中的二氧化碳生成富含二氧化碳的离子液体，并基于所述离子液体释放出提纯的二氧化碳，释放出的所述二氧化碳经过所述第一管路（4）送至所述热电促进催化反应模块（3）；所述光热加热模块（2）与所述热电促进催化反应模块（3）相连接的设置，用于将收集的太阳能传输至所述热电促进催化反应模块（3）；所述第一管路（4）设置有用于混入氢气的氢气输入支管路（41）；所述热电促进催化反应模块（3）接收所述二氧化碳和所述氢气并进行催化反应生成甲烷燃料；所述捕集与提纯模块（1）包括：依次连接的第一过滤单元（11），第二过滤单元（12）和离心风机（13）；所述第一过滤单元（11）用于对外界大气进行一次过滤；所述第二过滤单元（12）用于对外界大气进行二次过滤并通入离子液体吸收外界大气中的二氧化碳，生成富含二氧化碳的离子液体，以及对所述离子液体进行热处理提纯出其中的二氧化碳；所述第一管路（4）与所述第二过滤单元（12）相连接；所述光热加热模块（2）包括：第一聚光器（21）和设置于所述第一聚光器（21）上方的第二聚光器（22）；所述第一聚光器（21）包括：可反射红外光并透射可见光和紫外光的热反射镜（211）；所述热反射镜（211）用于将太阳光中的红外光反射至所述第二聚光器（22）；所述第二聚光器（22）连接在所述热电促进催化反应模块（3）的下侧，用于将所述第一聚光器（21）传输的红外光导入至所述热电促进催化反应模块（3）；所述热电促进催化反应模块（3）包括：吸热结构（31），催化反应结构（32），冷却结构（33），输入管路（34）和输出管路（35）；所述吸热结构（31）为下端开口，上端封闭的金属筒；所述吸热结构（31）与所述催化反应结构（32）同轴的设置在所述催化反应结构（32）内，且所述吸热结构（31）与所述催化反应结构（32）之间具有间隔的构成反应腔；所述冷却结构（33）设置在所述催化反应结构（32）的外侧；所述输入管路（34）与所述催化反应结构（32）的下端相连接，并与所述反应腔相连通；所述输出管路（35）与所述催化反应结构（32）的上端相连接，并与所述反应腔相连通；所述输入管路（34）与所述第一管路（4）相连接；所述第二聚光器（22）与所述吸热结构（31）的下端同轴的连接。

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