一种太阳能光催化水解制氢设备的制作方法

本发明涉及光催化水解制氢，具体是一种太阳能光催化水解制氢设备。

背景技术：

1、光催化水解制氢是一种基于太阳能来制造清洁的燃料氢的方法，该方法使用特殊的光敏化合物作为催化剂，通过催化剂吸收太阳光并促进化学反应，将光能转换成电子能，并将电子传输到水分子中的氢离子上，将它们与电子结合成氢气。光催化水解制氢是一种绿色、可持续的氢气生产方式。

2、现有的光催化水解制氢装置，如公开号cn116239078a公开的一种光解水制氢装置及方法，其通过简单的聚光照射一个容器的方式，配合催化剂进行光催化水解制氢操作，但是这种反应方式只能实现对照射于光催化剂与水接触位置的反应，且水体流动性不佳，使得催化剂利用效率不高，反应产生的气流也不能及时排出，因此有必要提出改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种太阳能光催化水解制氢设备，以解决上述背景技术中提出的现有技术水体流动性不佳，使得催化剂利用效率不高的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种太阳能光催化水解制氢设备，包括外筒体，所述外筒体的中部嵌设有透光板，所述外筒体的内部设置有催化组件，所述催化组件包括催化反应管，所述催化反应管的内部开设有反应腔，所述反应腔的内部填充有光催化剂；所述催化反应管的中部开设有若干个等距分布的流通槽，若干个所述流通槽的内壁四周均开设有若干个流通口，若干个所述流通口均与反应腔相连通；所述催化反应管的顶部开设有若干个排出口，所述催化反应管的底部开设有若干个进水口，所述排出口与进水口均与反应腔内部相连通；所述催化反应管的内部设置有利用太阳能光照热量进行发电的导流发电组件，所述催化反应管与导流发电组件之间设置有用于向催化反应管反射光线的反光组件；所述外筒体的底部边沿固定连接有若干个用于进水的分流管。

4、所述催化反应管的上方设置有过滤膜，所述过滤膜顶部与外筒体内壁顶部之间设置有集气腔，所述外筒体的顶部固定连接有集气管，所述集气管的底部与集气腔连通，所述集气管的顶部与外接抽气泵的进气端固定连接；所述外筒体的底部固定连接有底座，所述底座的外侧设置有用于将光线向外筒体聚集的聚光组件。

5、作为本发明进一步的方案：所述反光组件包括连接套管，所述连接套管的外部固定连接有若干个等间距排布的反光罩，所述反光罩的两侧均倾斜设置，若干个反光罩分别与若干个流通槽所在位置对应设置，用于将流通槽射入的光线反射回催化反应管。

6、作为本发明进一步的方案：所述导流发电组件包括安装架，所述安装架的中部固定安装有导流桨叶，所述外筒体的底部中心设置有热电转换组件，所述热电转换组件包括高温端和低温端，所述高温端包括集热环，所述集热环的顶部倾斜设置，所述低温端包括若干个分散设置的导热块，若干个所述导热块均固定连接于导热盘上；所述安装架的底部与外筒体内壁底部之间设置有进水腔，若干个所述进水口均与进水腔连通。

7、作为本发明进一步的方案：所述集热环的上方设置有导热单元，所述导热单元包括若干个导热管，若干个所述导热管的中部均固定连接有若干个导热环，若干个所述导热管的上方均固定连接有导流块，所述导流块的中部开设有导流腔，导流腔的内壁倾斜设置，若干个所述导热管的底部均与集热环的顶部对应设置。

8、作为本发明进一步的方案：若干个所述导热环的外壁均固定连接有导热罩板，若干个所述导热罩板分别与若干个反光罩的内壁贴合接触。

9、作为本发明进一步的方案：所述连接套管上两个相邻反光板之间的位置固定连接有光伏板。

10、作为本发明进一步的方案：所述导热盘的下方固定连接有进水分流盘，所述进水分流盘的底部固定连接有进水管，若干个所述分流管的底部均与进水分流盘的顶部固定连接。

11、作为本发明进一步的方案：所述聚光组件包括转动连接于底座外壁的调节转板，所述调节转板的顶部固定连接有若干个基座，若干个所述基座的顶部均转动连接有聚光板。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过以透明材料制成催化反应管，方便进行光照催化反应，配合设置多个流通槽与流通口，提高水流路径复杂度，进而提高水流与催化剂的接触概率，增大水解反应效率；通过设置导流桨叶对催化反应管位置的水体提供推送力，实现水流的循环驱动，方便流动的流通以提高水流与催化剂的接触效率，进而提高反应效率；通过配合设置反光罩，将流通槽射入的光线反射回催化反应管，同时对部分散射或漫反射的光线进行集中的反射，进而使得靠近催化反应管内侧的催化剂也能得到利用，进而提高催化反应效率；

13、本发明的通过设置热电转换组件，利用塞贝克效应对光照产生的热能进行利用，其通过设置导热环和导热管，利用热传导实现对水里热量的吸收，同时配合导流桨叶带来的水流流动，实现部分水流由导热管内部穿行并在完成与导热更换的热量传导的同时流向集热环，进而实现对装置内水体热量的高效输送集中，使得作为高温端的集热环能够保持较高温度，进而使得高温端与低温端保持较大温度差，提高热电转换组件的发电效率。

技术特征：

1.一种太阳能光催化水解制氢设备，其特征在于，包括外筒体(2)，所述外筒体(2)的内部设置有催化组件，所述催化组件包括催化反应管(4)，所述催化反应管(4)的内部开设有反应腔(7)，所述反应腔(7)的内部填充有光催化剂；所述催化反应管(4)的中部开设有若干个等距分布的流通槽(5)，若干个所述流通槽(5)的内壁开设有若干个流通口(6)，若干个所述流通口(6)均与反应腔(7)相连通；所述催化反应管(4)的内部设置有导流发电组件，所述催化反应管(4)与导流发电组件之间设置有用于反射光线的反光组件，所述外筒体(2)的顶部固定连接有集气管(12)。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能光催化水解制氢设备，其特征在于，反光组件包括连接套管(13)，所述连接套管(13)的外部固定连接有若干个等间距排布的反光罩(15)，所述反光罩(15)的两侧均倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能光催化水解制氢设备，其特征在于，所述导流发电组件包括安装架(22)，所述安装架(22)的中部固定安装有导流桨叶(23)，所述外筒体(2)的底部设置有热电转换组件，所述热电转换组件包括高温端和低温端，所述高温端包括集热环(21)，所述集热环(21)固定安装于安装架(22)顶部，所述安装架(22)的底部与外筒体(2)内壁底部之间设置有进水腔，所述催化反应管(4)的底部开设有若干个进水口(10)，若干个所述进水口(10)均与进水腔连通。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能光催化水解制氢设备，其特征在于，所述集热环(21)的上方设置有导热单元，所述导热单元包括若干个导热管(19)，若干个所述导热管(19)的中部均固定连接有导热环(18)，若干个所述导热管(19)的上方均固定连接有导流块，所述导流块的中部开设有导流腔(20)，若干个所述导热管(19)的底部均与集热环(21)的顶部对应设置。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能光催化水解制氢设备，其特征在于，若干个所述导热环(18)的外壁均固定连接有导热罩板(17)，若干个所述导热罩板(17)分别与若干个反光罩(15)的内壁贴合接触。

6.根据权利要求3所述的一种太阳能光催化水解制氢设备，其特征在于，所述低温端包括导热盘(24)，所述导热盘(24)的下方固定连接有进水分流盘(25)，所述进水分流盘(25)的底部固定连接有进水管(27)，所述外筒体(2)的底部边沿固定连接有若干个分流管(26)；若干个所述分流管(26)的底部均与进水分流盘(25)的顶部固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能光催化水解制氢设备，其特征在于，所述催化反应管(4)的顶部开设有若干个排出口(8)，所述催化反应管(4)的上方设置有过滤膜(9)，所述过滤膜(9)顶部与外筒体(2)内壁顶部之间设置有集气腔(11)，所述集气管(12)的底部与集气腔(11)连通。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能光催化水解制氢设备，其特征在于，所述外筒体(2)的底部固定连接有底座(1)，所述底座(1)的外侧设置有用于将光线向外筒体(2)聚集的聚光组件，所述聚光组件包括调节转板(28)，所述调节转板(28)的顶部固定连接有若干个基座(29)，若干个所述基座(29)的顶部均转动连接有聚光板(30)。

技术总结
本发明公开了一种太阳能光催化水解制氢设备，涉及光催化水解制氢技术领域，包括外筒体，所述外筒体的内部设置有催化组件，所述催化组件包括催化反应管，所述催化反应管的内部开设有反应腔，所述反应腔的内部填充有光催化剂；所述催化反应管的中部开设有若干个等距分布的流通槽，若干个所述流通槽的内壁四周均开设有若干个流通口，若干个所述流通口均与反应腔相连通；所述催化反应管的内部设置有导流发电组件，本发明通过以透明材料制成催化反应管，方便进行光照催化反应，配合设置多个流通槽与流通口，提高水流路径复杂度，进而提高水流与催化剂的接触概率，增大水解反应效率。

技术研发人员：丁尹
受保护的技术使用者：海南日木投资集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15