随着世界经济的发展，对清洁能源的需求，尤其对氢气特别是高纯氢气的需求越来越大。氯碱工业副产氢气量很大, 通过对氯碱厂副产氢气进行分离提纯，开发了制取高纯氢的新工艺及设备。采用变温和变压相结合的再生工艺，强化了再生效果。在吸附剂再生过程中，分段加热吸附剂，既保证了再生效果又减少了再生气的用量。研究表明，此工艺的运用能大大提高副产氢气的分离效率，所得产品氢的体积分数可达到99.999%以上。氢气纯度：99.999%以上、含氧量小于0.5ppm、含水量小于5ppm，其他指标均能达到国标高纯氢参数指标。氯碱厂、钨钼材料厂、石英玻璃厂、多晶硅生产厂及相关生产企业。 目前多晶硅厂引进一套氢气回收净化系统需要上亿元，而我们设计的装置只要几百万的成本，全套设备也只有进口设备的十分之一的投资，是我国走自主创新、替代进口的理想技术产品。

本成果在对气体传感器的结构、工艺、电极及气敏材料开展了深入研究的基础上，设计了一种半导体氢气传感器。这种传感器具有灵敏度高、结构简单、反应速度快等优点。为了扩大传感器的测量范围，提高低浓度下传感器的分辨率，开发了新型复合纳米气敏材料，经测试发现这种传感器可以明显提高测量极限，并扩大测量范围。本项目共申请发明专利2项，发表论文10篇。项目获得江苏省自然科学基金的支持。

序号 型号 容积/L 气瓶 长度/mm 重量/kg 工作压力/MPa 充装 外径/mm 介质 1 CHG3-346-140-35 S/A 140 376 1800 78 35 氢气 2 CHG3-345-140-35 S/A 140 375 1790 76 35 氢气 3 CHG3-383-170-35 S/A 170 416 1790 88 35 氢气 4 CHG3-383-210-35 S/A 210 415 2140 105 35 氢气 产品优势： 1）高安全，型式试验和批量检验氢气瓶的水压爆破压力125MPa以上，远远超过标准（82.25MPa）的要求； 2）长寿命，气瓶具有优良的抗疲劳性能，常温压力循环次数达20000次以上； 3）耐冲击，抗冲击性能优越，即使瓶体被冲击，也不会发生爆炸； 4）产品一致性好，先进自动化生产设备保证产品一致性，质量性能稳定； 5）失效模式安全，具有爆破前泄漏（LBB）安全失效模式； 6）气瓶百分之一百安全可靠，出厂前逐只进行水压试验与气密性试验； 7）配合车载供氢系统的高温保护、过流保护、低压报警、泄漏检测及控制、静电接地等安全与可靠性设计，保障车辆用气的稳定性与安全性。

氢气膜分离技术在制氢和氢气回收方面有着巨大的用途。申请人针对新型氢气膜分离器构建过程中所需解决的关键技术问题申请了系列专利。专利主要涉及钯复合膜的制备方法、修补方法，钯复合膜的密封以及氢分离组件的设计等。基于以上系列专利技术所构建的氢气分离器产氢量为3-5 m3/h，工作温度在350-450 ˚C，操作压力2-10 bar，氢纯度达到99.99 %，氢气回收率大于70 %。随着氢能技术的日益发展，氢气膜分离器未来有着良好的推广前景。

在化工生产过程中会有大量的低浓度的醋酸水溶液产生，由于醋酸与水相对挥发度较小，因此要从低浓度的醋酸水溶液中回收醋酸必须采用较高的精馏塔设备，而且能耗很大。本技术可以实现对低浓度醋酸水溶液的回收，通过针对不同的低浓度醋酸水溶液体系，可分别采用恒沸精馏、萃取、反应精馏等回收方案，最终既可以减少环境污染，又可以创造可观的经济价值。 年处理10000吨低浓度醋酸，设备投资约150万。主要设备包括：萃取塔、脱水塔、精制塔、贮罐等。

工业企业有很多高温过程，生产过程完成后剩余大量的废热，如果加以回收利用，生产成本会大幅度下降。许多大型工业企业在生产过程设计或系统优化时已经考虑了生产废热的回收利用，但还有企业没有考虑废热的回收。随着废热回收技术的发展，原来被认为不能回收或不值得回收的热量已经可以经济地回收利用。 冶金生产可以回收的废热可能有以下几个方面：高炉、加热炉、炼焦和自备电厂等，其他工业过程包括玻璃、陶瓷等热加工过程的炉窑、石油炼制过程废液。 北京科技大学的废热回收采用先进的无机传热元件将废热从废热介质中提取出来，然后倾注到废热回收介质中生产热水或蒸汽。   无机传热元件有以下特点： 传热能力强：热量在传热元件中以驻波形式传递，元件最远端具有最高的传热能力。 工作工质安全：根据在斯坦佛大学的测试，工质的辐射特性欲金属相同，对动物眼睛(兔)没有刺激作用；对老鼠进行强制灌食没有发现对笑消化系统的不良影响。 工作寿命长：传热元件内部有3层工作膜，靠近金属管壁的一层将工质隔离开来，实现致密保护，避免了金属的腐蚀。 由无机传热元件组成的环热装置具有功率大、体积小、操作简单和免维护等优点。废热回收装置直接安装在烟道或流体通道上，通常之在高度上有少量的提高。 一般废热介质（液态和气态）只要温度高于200℃就可以用来生产蒸汽，而温度在150℃～200℃之间 可以用来生产生活用热，低于150℃的热量虽然也能回收利用，但考虑到烟气中的腐蚀性气体会结露造成设备的腐蚀破坏，通常就不再回收利用。◆经济效益及市场分析 北京科技大学的无机传热传热技术已经在多种工业场合应用，在冶金企业中，已经在加热炉上应用，如坯材车间、轧钢车间等。按照经济效益分析，通常理论投资回收期在0.3年，考虑生产随市场波动等因素，实际工程的投资回收基本上不超过5个月。 以一台30000Nm3/h烟气量的废热回收装置为例。2003年11月签订合同后，装置加工40天完成，建筑安装15天完成，一次试车成功，运行半年节约燃料煤1500t，当地煤价格450元，此项节省67.5万元，生产蒸汽6570t，蒸汽价格90元/t，价值59.13万元。实际项目投资回收期不足3个月。 火力发电厂锅炉的排烟温度只要超过150℃就有回收价值。按照电站锅炉的经验数据，排烟温度每降低30℃，锅炉效率可能提高2％。而这2％的锅炉效率，对于一台300MW发电锅炉将意味着每年千万元的燃料费。如果是燃煤锅炉，还会因为降低煤耗而减轻锅炉磨损，延长锅炉寿命。

镁化学性质活泼，目前镁屑的回收利用不仅烧损严重，而且存在极大的安全隐患。本项目开发了一种安全回收利用镁屑的技术方法，并可以进一步提高镁合金材料的品质。该项技术已经获得授权国家发明专利 2 项。产品性能、指标采用本项目技术回收利用的镁屑，金属镁的收得率达到 90%以上，回收过程安全、可靠，回收得到的镁合金材料力学性能不低于同类合金材料。适用范围、市场前景适用于生产各种镁合金锭材或零部件的企业，如作为压铸镁合金锭，或者做成手机外壳、汽车方向盘等。

在有机化工、精细化工、医药、农药、染料、印染、染整、印刷、清洗、电子、聚合物等许多工业领域广泛使用酯类、酮类、醚类、烷烃类溶剂，但目前大多数企业溶剂回收不充分，大量的溶剂进入废水、废气中，导致环境污染，同时能耗高，宝贵的原料和能量浪费很大。 本技术开发了具有国际先进水平的集成分离回收溶剂技术，溶剂回收充分，能耗低，经济效益好、三废排放大幅度减少。

钯膜具有超强氢分离能力且操作简单，已被广泛用于氢气与氢同位素的纯化。为克服传统轧制型钯膜所存在的贵金属消耗多、工艺复杂、能耗高、强度差等缺点，自主研发了负载型管式钯膜，膜厚度仅5μm左右，单位膜面积的高纯氢产量提高了一个数量级。负载型钯膜具有更高膜强度，安装和操作十分方便。除氢气纯化之外，钯膜还可以用于氢同位素的分离与纯化。基于高性能钯膜材料，我们开发了各种氢气纯化器，并将纯化器与电解氢气发生器相结合开发了高纯氢发生器，拥有自主知识产权。