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一种水/气净化的高效吸附-转化光催化剂
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
随着工业化的快速发展，环境污染问题日益突出。磺胺类抗生素、酚类等持久性有机污染物引起的水体污染，二氧化碳与氮氧化物的大量排放产生的气候变暖与大气污染，成为当前社会可持续发展面临的重大问题。光催化技术由于可以直接利用可持续的太阳能驱动化学反应，而成为水/气环境净化和清洁能源利用的理想途径之一。因此，开发高性能的光催化剂意义重大。
华中科技大学
2022-07-27
基于可再生吸附剂的高效烟气脱汞及汞回收技术
本成果创造性地提出了一种可再生磁珠高效脱汞技术。基于创新性提出的“以废治毒”思想，利用煤灰中磁珠制备可再生高效汞吸附剂，发明了可再生吸附剂喷射脱汞工艺系统。
据报道，煤中含铁矿物成分经燃烧后形成Fe2O3、Fe3O4，会同飞灰一并进入烟气管道，形成具有铁磁性的颗粒物。此类颗粒物因其较强的铁磁性，可利用磁选机实现分筛，所以具有作为磁性脱汞吸附剂载体的潜力。磁珠中所含铁尖晶石具有一定的催化氧化活性，可以将单质汞转化为二价汞。但是，该性质受磁珠化学组分差异的影响，表现出不稳定性。因此，需要进一步改性活化，以提高其汞吸附能力。
本技术利用铜氯基催化氧化作用，令汞单质与磁珠表面铜氯基活性位点通过化学吸附相结合，生成二价汞附着于磁珠表面，实现气态汞的颗粒化，再利用后续颗粒物捕集装置协同脱除烟气中汞。
该技术通过在烟气处理系统中嵌入磁珠分选、活化和喷射系统，实现吸附剂在线制备与应用，能够显著减少脱汞工艺流程，降低技术成本。
图4 磁珠改性制备系统
图5 汞回收装备
【技术优势】
1000MW燃煤机组磁珠脱汞示范项目应用效果显示，汞脱除效率维持在95%以上，排放烟气汞浓度为0.4µg/m3，远低于国内外现有大气污染物排放标准，且能够满足国际《关于汞的水俣公约》限值。高品质铁磁性矿物和汞回收也属于该技术重要一环，由此产生的经济效益能够抵扣脱汞成本，压缩静态投资回收期低至2年以下。
相较于同类技术，可再生磁珠脱汞技术属于高投资回报项目，具有强劲市场竞争力，有助于形成汞的产业闭环，完善工业烟气汞处理整体产业链，将原有排汞致污企业，转型为可持续循环的绿色生产企业。随着该项技术的推广应用，将对我国电力、冶金、建材等等行业的可持续健康发展，改善汞污染治理现状，提升大国地位和国际形象，产生积极的影响和作用，具有十分显著的经济、社会和环境效益。
【技术指标】
目前，美、欧盟等发达国家和地区300MW以上燃煤机组烟气汞排标准为<1～4µg/m3，而我国颁发的《火电厂大气污染物排放标准》中，燃煤电厂汞排放浓度限定在<30µg/m3水平，随着全球《关于汞的水俣公约》持续推进，我国汞排放限值将进一步收紧。基于1000MW燃煤机组的可再生磁珠脱汞示范系统能够实现烟气汞的超低排放，综合脱汞效率维持在95%以上，汞排放浓度为0.4µg/m3，满足国内外各区域烟气汞排放标准要求。
华中科技大学
2023-07-19
重金属的流动注射在线测定及高选择性吸附
本项目主要针对痕量重金属元素 Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、Fe、Mn、Cr、As 和有机物，合成三类萃取树脂：（1）螯合树脂（2）大孔吸附树脂（3）砷萃取树脂，为了实现在操作现场的痕量重金属元素和有机物的快速分析，我们将萃取树脂预富集和流动注射技术联合起来，建立一种在线分析方法，并对该方法的测定条件进行优化。
解决的关键问题
1、分离富集海水中痕量重金属元素和有机物所用的树脂是本项研究的关键。要求所合成的树脂在具有较适宜的螯合能力（和吸附能力）。
2、 所合成的树脂要有很好的选择性，对于待富集的痕量物质具有良好的螯合（和吸附）能力，但是对于对分析有干扰的大量基体元素（如 K、Na 等）没有明显的作用，这样可以消除大量元素对分析的干扰，提高了分析的准确度和灵敏度。
3、树脂应有适宜的孔结构和表面结构，保证它的动力学性质良好，便于快速富集和快速洗脱，这样有利于在操作现场进行在线分析，大大缩短分析时间。
4、检测器的选择。为了满足流动注射（FI）在线分析的要求，分析方法不仅要对待测物质具有很低的检出限，同时还要求它对分析信号可以快速反应，实时监测，并且待测试样的用量很小。
南开大学
2021-04-13
废碱渣循环流化床高效烟气脱硫应用技术的研制
目前，我国火电厂所采用的烟气脱硫装置许多从国外引进，如：日本三菱重工、挪威 ABB、德国 Lurgi 等，不仅造价昂贵（投资几百万至几千万美元之间），而且运行费用很高。还有一些电厂采用国内研发的湿法烟气脱硫净化技术，虽然造价较国外引进低一些，但仍然存在运行费用高，脱硫效率低等问题。 纯碱作为重要的基础化工原料，广泛应用于冶金、化工、建材等行业，废弃碱渣是制碱工业产生的主要废弃物之一。我国每年利用氨碱法生产纯碱约 300 多万吨，年产生废液 3000 多万 m3，废碱渣近 300 万吨。大部分氨碱厂的氨碱废液废渣靠筑坝堆存，天津碱厂在 70 年生产过程中已积存碱渣 1500 万吨，占地 3.5km2，造成渣山周围地区地上地下的严重污染。 利用废碱渣作为脱硫剂，采用循环流化床烟气脱硫净化技术，可以起到“一箭三雕”的效果：脱硫效率不降低的条件下降低了烟气脱硫的投资费用和运行费用、实现废弃物的转化消纳、减少了石灰石开采对环境的冲击。
北京交通大学
2021-02-01
废碱渣循环流化床高效烟气脱硫应用技术的研制
目前，我国火电厂所采用的烟气脱硫装置许多从国外引进，如：日本三菱重工、挪威ABB、德国Lurgi等，不仅造价昂贵（投资几百万至几千万美元之间），而且运行费用很高。还有一些电厂采用国内研发的湿法烟气脱硫净化技术，虽然造价较国外引进低一些，但仍然存在运行费用高，脱硫效率低等问题。 纯碱作为重要的基础化工原料，广泛应用于冶金、化工、建材等行业，废弃碱渣是制碱工业产生的主要废弃物之一。我国每年利用氨碱法生产纯碱约300多万吨，年产生废液3000多万m3，废碱渣近300万吨。大部分氨碱厂的氨碱废液废渣靠筑坝堆存，天津碱厂在 70年生产过程中已积存碱渣1500万吨，占地3.5km2，造成渣山周围地区地上地下的严重污染。 利用废碱渣作为脱硫剂，采用循环流化床烟气脱硫净化技术，可以起到“一箭三雕”的效果：脱硫效率不降低的条件下降低了烟气脱硫的投资费用和运行费用、实现废弃物的转化消纳、减少了石灰石开采对环境的冲击。 本项目利用氨碱厂所产废弃碱渣作为脱硫剂，采用循环流化床烟气脱硫净化技术，研究成果如下： 1. 废弃碱渣理化性质全面分析，为脱硫可行性，脱硫机理研究，脱硫后废弃物组成及毒性分析奠定基础。 2. 搭建一循环流化床试验装置，对废碱渣脱硫剂脱硫性能及动力特性进行研究。 3. 设计、研制并搭建循环流化床烟气脱硫中试实验装置（塔高5.6米），实验研究最佳脱硫工艺条件。实验证明，在最佳脱硫条件下，脱硫效率可达到85％以上。同时研究脱硫装置运行期间各测点温度、湿度、压力、脱硫剂浓度、SO2浓度等的变化规律，研究不同粒径废碱渣，不同喷水量，不同脱硫剂循环量等因素对脱硫效率的影响，为实际废碱渣循环流化床烟气脱硫装置的设计和运行调试奠定基础。 4. 嘉兴35t/h垃圾焚烧炉烟气净化塔现场实验研究，确定废碱渣脱硫最佳工艺条件，实验证明，在最佳脱硫条件，脱硫效率可达到85％。同时研究脱硫塔运行期间不同测点温度、湿度、压力、脱硫剂浓度、SO2浓度等的变化规律，研究不同粒径废碱渣，不同喷水量，不同脱硫剂循环量等因素对脱硫效率的影响。 5. 对比脱硫前后废碱渣理化性质的变化，分析脱硫机理。分析测定脱硫后废弃物的毒性，证明此废弃物无毒，可直接排放或利用。 6. 对废碱渣循环流化床烟气脱硫技术的经济性进行评估，与石灰石/石灰湿法烟气脱硫相比，在相同的脱硫效率下，建造费用降低30－50％，运行费降低50－60％。
北京交通大学
2021-04-13
余姚市环中教学仪器有限公司
余姚市环中教学仪器有限公司前身为余姚市环中仪器厂位于中国沿海开放区，素有"文献名邦"美誉的浙江省余姚市，是一家具有30多年历史的教学仪器生产企业，主要生产：教学用中学理科电阻类、电源类、信号源类、环境监测类等仪器，本公司还提供中学教学仪器成套组织服务，实行分地、县、校包装服务。 企业率先通过ISO9001国际质量保证体认证，恪守"品质至上，至诚至信"的经营理念，采用计算机辅助设计与管理，不断开发高品质的产品，培育一流的品牌，奉献我们的真诚与服务。 我们锐意创新、刻意求精，真诚与用户合作， 互惠互利、共同发展。我们愿与国内外新老客户共创辉煌未来。 共同创造，共同发展，共同繁荣！
余姚市环中教学仪器有限公司
2021-01-15
中国科大在纳米限域传质研究领域取得新进展
中国科学技术大学计算力学团队发展了纳米限域传质理论模型，分析了该非对称纳米通道中离子/质子的整流传输现象，揭示了限域空间内金属离子和质子的双向快速整流传输机制。
中国科学技术大学
2022-06-02
具有片状结构的聚苯胺/蒙脱土复合吸附剂的制备方法
（专利号：ZL 201210405199.7） 简介：本发明提供一种具有片状结构的聚苯胺/蒙脱土复合吸附剂的制备方法，属于高分子纳米复合材料制备技术领域。本发明方法所制备的具有片状结构的聚苯胺/蒙脱土复合吸附剂，通过在蒙脱土表面修饰上具有掺杂功能的高分子酸，利用蒙脱土独特的二维纳米结构和巨大的比表面积等特点，采用原位化学氧化聚合方法将聚苯胺和蒙脱土有机结合形成具有片状结构的复合材料。本发明方法制备工艺简单、条件可控，制得的聚苯胺/蒙脱土复
安徽工业大学
2021-01-12
去除当归多糖提取物中蛋白质的吸附剂的制备方法
当归，主产于甘肃东南部，其根可入药，早在数千年前就已经被人们作为滋补、造血、抗炎的良药，随着现代植物化学和药理学的不断发展，发现其根的主要活性成分是多糖（Carbohyd. Polym., 2012, 89,713–722）。研究表明当归多糖具有造血刺激、免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗糖尿病等多种生物活性，同时还能起到保护胃肠道和肝脏的作用（Carbohyd. Polym., 2012, 89, 713–722），但是其结构与生物活性的关系及作用机理尚不明确，为解决这一问题，首先应该分离出高纯度的当归
兰州大学
2021-04-14
去除当归多糖提取物中蛋白质的吸附剂的制备方法
本发明设计吸附剂技术领域，涉及一种对当归粗多糖中蛋白质去除的吸附剂的制备和应用。在植物多糖的提取过程中，需要对粗多糖中的蛋白质进行去除，本发明为一种对蛋白质具有选择性吸附作用的吸附剂。可以实现对植物粗多糖中蛋白质的选择性去除。
成果亮点
技术特点：本发明合成了一种多孔的蛋白质吸附剂，能够选择性的吸附去除植物粗多糖中的蛋白质，而对多糖无任何吸附作用。该吸附剂对当归粗多糖中蛋白的去除率可以达到81%，当归多糖的损失率小于5.0%，具有比商业采用的sevag法、三氯乙酸法、澄清剂法及反复冻融法等技术手段更高的蛋白去除效率及更小的多糖损失率。且该吸附剂可以重复使用10次以上。
兰州大学
2021-01-12