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超临界二氧化碳发电系统技术
成果完成人瞄准1000MW超临界二氧化碳燃煤（sCO2）发电系统，主持了国家重点研发计划项目“超高参数高效二氧化碳燃煤发电基础理论与关键技术研究”。
本成果从系统和部件两个层面进行研究，被推荐为2020年度国家重点研发计划重点科技成果，并在2021年1月27日科技日报上做了报导。具体成果如下：
1、sCO2锅炉模块化设计：sCO2循环流量是水蒸气机组的6-8倍，导致S-CO2锅炉严重堵塞，发现机组效率惩罚效应。首次提出1/8分流减阻原理，在保持吸热量及循环流量不变条件下，将压降降低为传统设计的1/8，由此提出模块化锅炉设计，将锅炉压降减小到与水蒸气锅炉相当或更低水平，彻底解决大压降难题。
2、烟气热量全温区吸收：针对sCO2循环适合中高温热源，单个sCO2循环无法吸收烟气全温区热量，提出顶低复合循环，实现热量全温区吸收。提出能量复叠利用原理及设备共享，完全消除顶底循环效率差并简化系统。1000MWe级燃煤sCO2发电效率达到～50%，比水蒸气机组高3-4个百分点。
3、锅侧和炉侧综合调温方法：针对sCO2进入锅炉温度较高，抬高受热面温度，提出锅侧和炉侧综合调温方法，发明“冷热匹配、层级降温”原理，提出“上大下小+双炉膛+烟气再循环”的创新型锅炉设计。建成压力达26MPa的超高参数sCO2传热系统，提出超临界传热类沸腾理论，结合实验数据，给出了锅炉管发生传热恶化的临界判据。诞生第一台超临界二氧化碳燃煤锅炉原理样机。
本成果阐明了能量复叠利用原理，是能量梯级利用的继承和发展，消除了复合循环中顶循环和低循环的效率差，最大限度挖掘了sCO2燃煤发电系统的效率优势。并首次阐明超临界流体分子尺度下的非均匀物质结构，颠覆了人类对超临界流体物质结构的认知，首次将亚临界压力下的多相流体理论体系引入到超临界传热中，初步实现了亚临界和超临界压力下能量传递与转换理论的统一，达到国际领先水平。
华北电力大学
2022-07-06
二氧化碳晶体结构模型
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
二氧化碳晶体结构模型
宁波浪力仪器有限公司（余姚市朗海科教仪器厂）
2021-08-23
集成化固定二氧化碳和生产琥珀酸项目
琥珀酸是直链饱和二元羧酸，为重要的化工原料，可以合成1，4-丁二酯、四氢呋喃、γ-丁内酯、己二酸等，广泛应用于医药、农药、染料、香料、油漆、食品、塑料和照相材料工业。近年来，由于不断开拓新的应用领域，琥珀酸的需求猛增。利用微生物发酵生产琥珀酸是以可再生资源取代石油生产的一种绿色平台化学技术。同时，发酵法生产琥珀酸过程中需要CO2，将发酵生产琥珀酸与CO2的生物固定过程进行偶合，更有可能将乙醇发酵过程中的CO2或者其他行业的含CO2废气加以利用，开辟了温室气体利用的新途径，从长远利益来讲有利于减缓全球变暖和能源危机。本项目利用代谢工程大肠杆菌进行琥珀酸发酵，通过发酵过程的相关调控，显著提高琥珀酸的合成和对葡萄糖的得率。同时设计了特殊的反应器，提高了二氧化碳的固定效率，实现了有效的琥珀酸生产和二氧化碳固定。主要参数如下：琥珀酸浓度：59g/L；葡萄糖转化率：1.24mol/mol；生产强度：1 g/L/h；本项目的主要创新和技术优势在于：1）利用廉价培养基实现琥珀酸的高效生产，过程简单，产量和生产强度较高，葡萄糖转化效率高；2）固定CO2效果良好，可与乙醇发酵或其它释放CO2的工艺有效偶联，减少CO2排放，并进一步降低成本；3）副产物少，提取方便。
华东理工大学
2021-04-13
二氧化碳的捕集与转化技术
项目简介： 针对现有碳收集、储存（CCS）方法中二氧化碳的压缩、脱附过 程的高能耗问题，我们采用碳收集与利用（CCU）的策略，将二氧化 碳的捕集、活化与转化利用相结合，为碳收集、储存及其活化利用提 供新方法。设计并合成高效、可活化二氧化碳的吸附材料，以利于在 捕集时活化二氧化碳分子，将二氧化碳的分离技术与二氧化碳（即活 化的二氧化碳分子）的转化反应相耦合，避免能耗高的脱附过程，从 而实现低压、温和条件下将捕集的二氧化碳的原位催化氢化反应，以 制备能源类产品甲酸、甲醇
南开大学
2021-04-11
二氧化碳的高值有效封存利用
CO2的大规模工业利用是目前国内外研究的重要课题，提出了一种新的 CO2 化学利用技术路线，即通过 CO2 与氨反应得到三聚氰酸等固体产品。这样， 不仅可实现 CO2的封存，而且能够实现 CO2的高值有效利用。对 CO2的减排具 112 有重要意义。 CO2氨化反应特点： CO2氨化矿化生成三聚氰酸所需原料用量少（一份重量的氨可固定 2.5 份 CO2）； 原料转化率高,(转化率达 95%以上)； 矿化反应设备投资少，在现有煤化工装置基础上，添加部分设备，通过改 变反应过程和目标产品即可实现 CO2的氨化矿化，矿化产品利用价值大。
山东大学
2021-04-13
二氧化碳替代光气绿色合成聚氨酯技术
聚氨酯是重要高分子合成材料，用于制造泡沫塑料、纤维、弹性体、合成革、涂料、胶黏 剂、铺装材料和医用材料等，广泛应用于交通、建筑、轻工、纺织、机电、航空、医疗卫生等 领域。目前，全世界生产聚氨酯都是采用光气异氰酸酯路线，本项目首创的绿色生产技术，以 二氧化碳替代剧毒的光气，与有机胺、多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇等为原料，具有原料 成本低 (比光气异氰酸酯路线低20～30％) 、转化率高、过程清洁等特点，产品质量优异，优级 品含量大于99.5％，经济性好，具有最强的国际市场竞争力。随着环境保护、节能减排的日益 重视，该项目的开发，对于节约宝贵的能源、利用二氧化碳废气、促进节能减排、经济社会和 谐发展具有非常重要的意义。 5万吨/年HDI型聚氨酯，总投资26000万元。
华东理工大学
2021-04-13
高效的二氧化碳电催化剂
通过将酞菁铜（CuPc）分子与碳纳米管复合，得到了高效的二氧化碳电催化剂。它可以在较低过电位下将二氧化碳高选择性地还原为甲烷，其法拉第效率达到66%（图3），是目前产甲烷的活性最高的电催化材料。不同于该课题组此前报道的单分散的CoPc/CNT催化剂（Nat. Commun. 2017,8,14675），CuPc分子晶体以堆积状态分散于CNT之中（图3b）。原位在线X射线吸收（XAS）研究发现，堆积状态下的CuPc分子在催化工作电位下会自发转变为尺寸为2nm左右的铜纳米团簇，是高催化活性位点；当停止催化反应后，铜纳米团簇又会可逆地回到CuPc分子结构（图3c-e）。不同于CuPc，另外两种铜配合物HKUST-1和[Cu(cyclam)]Cl2在催化反应电位下都不可逆地转变为金属铜微米枝晶，因此催化活性和选择性远低于CuPc/CNT
南方科技大学
2021-04-13
二氧化碳催化加氢制备高品质汽油
成果创新点 主要技术创新路径：一步催化二氧化碳加氢高选择性 制备高品质（清洁）汽油 核心解决问题、核心优势：一步催化二氧化碳加氢高 选择性制备汽油,即缓解能源危机又能改善环境问题。催化 剂由金属氧化物和分子筛两部分组成，金属氧化物可以较 大规模制备，分子筛的价格也比较低廉，催化剂稳定性较 好，有工业推广前景。 这种方法所制备的汽油有别于传统石油裂解制备的汽 油，其不含硫或磷，
中国科学技术大学
2021-04-14
二氧化碳的高值有效封存利用
CO2的大规模工业利用是目前国内外研究的重要课题，提出了一种新的CO2化学利用技术路线，即通过CO2与氨反应得到三聚氰酸等固体产品。这样，不仅可实现CO2的封存，而且能够实现CO2的高值有效利用。对CO2的减排具有重要意义。 CO2氨化反应特点： CO2氨化矿化生成三聚氰酸所需原料用量少（一份重量
山东大学
2021-04-14