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应用于燃料电池的煤油超深度脱硫技术及重整技术的 开发
燃料电池作为高节能性,环境负荷小的能源技术受到注目。燃料电池的氢气源现在主要利用天然气,甲醇,DME,轻质馏分,汽油和煤油等进行水蒸气重整开发。其中,煤油具有价格便宜,携带便利,常温下稳定性高,供给系统完善等优点。可以广泛应用于家庭,汽车,野外或者是灾害时,成为非常方便的电力供给源。但是用于燃料电池的燃料油中的硫磺含有量必须从现在的数十 ppm 减少到 1ppm 以下。 为了达到这种严格的超深度脱硫,在现在既存的石油加工厂通过加氢精制脱硫的话,需要十分巨大的设备投资,实际上对于燃料电池用燃料油的脱硫处于无法对应状态。另外利用化学吸附的吸附型硫磺脱除器正在开发中,但是吸附选择性低,使用了无法再生的高价吸附剂,处理能力也比较低。 项目特色 本技术采用和现在的研究完全不同的想法,利用常压低温下的氧化反应,将煤油中的硫磺化合物用油溶性氧化剂氧化,并通过常压常温下的选择吸附除去硫的氧化物砜,是一种新的低价脱硫法。无论在国内国外,像本技术一样利用固定床流通式反应装置除去燃料油中的硫磺化合物的研究很少有报告。这个超深度脱硫技术的反应条件非常温和,应用于燃料电池的燃料油重整器,可以很容易使燃料电池小型化,轻量化。和传统的高温高压下的加氢脱硫方法相比,本技术是在温和条件下的高效率脱硫法。和非氧化吸附式脱硫技术相比,脱硫效率高数十倍,对于硫氧化物的选择吸附性高,吸附剂可以再生,吸附剂的使用量减少,可以降低成本。本项目的目的是将这个新的低价脱硫法应用于燃料电池的重整系统,制造出氢气提供给燃料电池。 项目应用前景 1. 利用氧化吸附脱硫法开发煤油的超深度脱硫器 图 1 是氧化吸附脱硫法的原理及煤油超深度脱硫器的概念图。煤油中的难脱硫化合物 DBT 在催化剂及氧化剂存在下,在常压低温下很容易氧化,生成硫氧化物,然后通过常温常压下的吸附被除去。反应容器里放入煤油及氧化剂,通过自然滴落在常压下送进填充了催化剂的固定床流通式氧化反应器,然后,常温常压下通过吸附器进行吸附,除掉氧化后的硫磺化合物。现在的研究结果是通过氧化吸附脱硫法可以将煤油中的硫磺含量减少到 0.5ppm。 2.超深度脱硫煤油的重整反应 图 2 是利用 Ru 系催化剂对含不同浓度硫的煤油进行水蒸气重整反应的结果。其反应是煤油和水生成 CO2 和 H2。从结果来看,不含硫的煤油 750 度的重整反应活性达到 100%,氢气收率达到了 80%,而含硫磺煤油的催化反应表现出催化剂失活现象。 3.项目计划 a.建立一套连续的氧化吸附脱硫装置,改变催化剂,氧化条件及吸附剂,将煤油中的硫磺含量减少到 0.1ppm。 b. 试做一套小型化脱硫装置,进行 1000,2000,10000 小时长期试运转实验,对催化剂,吸附剂的寿命,再生的可能性,装置的长期稳定性进行考察。 c.建立一套煤油的水蒸气重整反应装置,利用超深度脱硫煤油进行水蒸气重整,开发高活性,长寿命的重整催化剂。 d.将超深度脱硫器与重整反应系统组合成试验用别体型重整器,利用煤油制造氢气提供给燃料电池。 e.所需的仪器设备硫磺化学发光检测器(Sulfur Chemiluminescence Detector),氢 火 焰 离 子 检 测 器 气 相 色 谱 ( Gas Chromatography-FlameIonization Detector),热导池检测器气相色谱( Gas Chromatography-ThermalConductivity Detector)等
南开大学 2021-04-13
一种具有强化滴状冷凝效果的非均匀超疏水涂层及其制备方法
一种具有强化滴状冷凝效果的非均匀超疏水涂层及其制备方法,通过将钛酸四丁酯和硅溶胶分别在无水乙醇中进行分散,然后将钛酸四丁酯和无水乙醇的混合溶液超声分散之后,加入到硅溶胶与无水乙醇的混合溶液中,加入氟硅烷并将溶液在50℃?65℃水浴中搅拌12h?24h,制备超疏水涂层面漆溶液;将超疏水涂层涂覆在基底上,然后通过光催化作用将TiO2表面的氟硅烷催化分解掉,而SiO2表面的氟硅烷则不能够催化分解,从而实现样品表面的亲水?超疏水表面制备。本发明的样品表面水滴冷凝脱附效率高,集水、防雾以及换热效果较好,具有较好的推广价值和应用前景。
东南大学 2021-04-11
HCRG-XA型超热管余热回收器(气一气)热管式烟气换热器
HCRG一XA超导热管余格回收器是德煤、油、气锅炉(密炉)余热回收的专用设备,安装在锅炉(密炉)烟口或烟通中,将烟气余热回收后加热空气,热风可用作锅炉(密炉)助憾和干燥物料。其结构如下翻所示;四周管箱,中间后板将上下两侧通道期开,热管为全翅片管,可单极热管更换,工作时,高温湘气流经回收器下部冲期热管,此时热管吸热,端气放热温度下降,热管将吸收的热量传至上部,将流经热管上部的冷空何加热,此时热管放热,空气吸热温度上升。
山东海辰环保科技股份有限公司 2021-08-26
北京大学生命科学学院秦跟基课题组发现植物细胞分裂素信号途径重要新组分
植物激素在调控植物可塑性发育等多个方面均起到非常重要的作用。植物遗传学和分子生物学的发展使很多重要植物激素包括生长素、细胞分裂素、赤霉素、乙烯、脱落酸、茉莉素、油菜素内酯和独脚金内酯的信号通路得以解析。
北京大学 2022-10-10
首批51个项目落户粤港澳大湾区(广东)创新创业孵化基地开园
粤港澳大湾区(广东)创新创业孵化基地29日正式开园,旨在为港澳青年、大学生、留学回国人员等提供全周期创业孵化育成服务,打造集交流、培育、实训、孵化、展示、对接等功能于一体的示范性平台。
新华社 2021-03-30
大倾角“三软”易燃厚煤层综放面综合防灭火技术研究与应用
该成果主要研究了大倾角 “ 三软 ” 易燃厚煤层综放面自燃规律、基于指标气体的预测预报技术、大倾角 “ 三软 ” 易燃厚煤层综放面综合防灭火技术。并制定宝鸡秦源煤业有限公司火灾事故应急救援预案、火区综合治理技术。项目于 2008 年由陕西省科学技术厅组织的鉴定,鉴定委员会一致同意通过技术鉴定。认为该项目在大倾角 “ 三软 ” 易燃厚煤层综放面防灭火技术研究方面达到国际先进水平。
西安科技大学 2021-04-11
中央广播电视总台发布2022年度国内、国际十大科技新闻
中央广播电视总台发布2022年度国内、国际十大科技新闻
央视科教微信 2022-12-26
关于开展2020-2021年大型科研仪器开放共享评价考核工作的通知
提高我市重大科研基础设施和大型科研仪器设备利用效率,增强科技创新能力。
天津市科学技术局 2022-04-06
巨厚冲积层深、大井筒钻井法凿井关键技术 研究及工程应用
本项目创造了钻井法施工深(660m)、大(净 直径7.3m)井筒的新纪录,取得了井壁设计理 论和施工技术的重大创新,攻克了特厚冲积层 深大井筒钻井法凿井关键技术难关,并在板集 煤矿主、副、风三个井筒中得到了成功应用。
安徽建筑大学 2021-01-12
高速重载大能容摩擦片摩擦特性及边界条件测量技术与装备
针对高速重载大能容摩擦片制动过程的多场耦合特性,开发了摩擦层三参数摩滑载荷和边界条件模拟与仿真软件、摩擦机理及摩擦系数预测平台,提高了摩擦层三参数摩滑载荷和边界条件测试的精度,增强了摩擦元件工作过程的可靠性。研制了适用于多种工况的摩擦磨损测试设备,首创了摩擦特性的变速测试及压力边界动态测试方法,具有国际领先水平。 与某兵工院所合作单位开发的摩擦元件测试及边界条件精确获取方法己成功应用于某履带车辆的生产研制过程中,填补了国内外边界条件动态测试实践应用的空白。 该成果主要针对履带及重在车辆的军用和民用巿场。未来几年,国内重型机械和武器装备的需求将呈现持续明显上升趋势,该成果有助于推动重型机械中摩擦离合器和制动器的发展,具有广阔的发展空间和应用前景。 采用嵌入测量技术突破了压力及温度边界动态测试的瓶颈,测量精度相对原始六分力测量方法提高了25%。目前己获得包括实验技术、模型理论专用设备等方面的国家发明专利4项、软件著作权2项,发表国内外高水平论文10余篇。
北京航空航天大学 2021-04-13
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