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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
含有壳聚糖纳米粒的可食用膜的产品开发及产业化
壳聚糖作为一种带有正电荷的,可生物降解的天然高分子材料,在食品及医 药领域都得到了广泛的应用。壳聚糖与聚阴离子之间可通过分子间及分子内相互 交联自发形成纳米粒,这种温和纳米粒的形成特性也促进了其在包埋活性物质领 域的应用。 制备了壳聚糖空白纳米粒及包封有活性物质的纳米粒,并将制备的纳米粒添 加到天然高分子材料中制备得到活性纳米复合膜。一方面,纳米粒小尺寸的特殊 性不会对膜的外观(如透明度、色泽等)产生较大的影响,纳米粒的加入能够增 强膜的机械性能,改善膜的透湿、透氧性。另一方面,可以将一些活性物质(如 维生素,多酚类,黄铜类及精油类等)包埋入纳米粒中,制备具有抗菌、抗氧化 等特性的活性膜。 创新要点 (1)加入壳聚糖纳米粒的可食用膜,其抗拉强度等机械性能得到显著提高; 同时,基于壳聚糖本身的抗菌能力,含有空白壳聚糖纳米粒的膜本身具有一定的 抗菌能力; (2)与壳聚糖能够形成纳米粒的聚阴离子可选范围广泛,制备的纳米粒之 间存在的差异性也带来了最终形成膜的性质的可调性; (3)在膜中添加活性物质,可以避免了活性物质与食品体系自身物质之间的不良反应。
江南大学 2021-04-11
挥发性有机气体处理新技术-等离子体除臭技术
等离子体被称为是除固、液、气三态以外的第 4 种物形态,它是由电子、离子、自由基和中性粒子组成的呈电中性的导电性流体,一般分为热等离子体(平衡等离子体)和低温等离子体(非平衡等离子体),低温等离子体技术在半导体工业、聚合物薄膜、材料防腐蚀、等离子体电子学、等离子体合成、等离子体冶金、等离子体煤化工、等离子体三废处理等领域被广泛应用,通常是采用加热或放电的手段产生. 自然界中等离体产生的方式主要包括:电晕放电、介质阻挡放电、火花放电、辉光放电、汤生放电和弧光放电。其中,电晕放电和介质阻挡放电在常温常压环境下就可操作,因而被广泛应用。
北京交通大学 2021-02-01
吸附-等离子体同步烟气脱硫脱硝回收硫酸技术(APDSNSR)
研究历程:“吸附-等离子体同步烟气脱硫脱硝回收硫酸技术(APDSNSR)”系在国家重点基础研究发展规划项目(973)和国家863计划项目基础上,经七年研究、开发,完成了烟气NOx/SOx 同步脱除及其回收硫酸的机理与方法研究、工程化技术基础和工业试验研究(连续48小时运行试验和累计运行600小时以上)。
东南大学 2021-04-10
合肥研究院高结晶石墨烯宏观体研究获进展
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员王振洋团队在高结晶石墨烯宏观体的共价生长及其电学行为调制方面取得系列进展。
合肥物质科学研究院 2023-07-10
超微柑橘果皮全粉的制备技术及粉体特性研究
已有样品/n超微柑橘果皮全粉的制备技术及粉体特性研究。  成果简介:伪狂犬病毒(Pseudorabies virus, PRV)可引起多种家畜和野生动物的伪狂犬病,给中国乃至世界养猪业都造成了巨大的经济损失。与其它α-疱疹病毒亚科的成员一样,伪狂犬病具有神经嗜性和潜伏感染等特征。目前,预防和控制该病的主要措施仍然是免疫接种疫苗,虽然它可以减少临床症状,但是却不能完全阻止病毒的感染和散毒。Nectin-1基因是α-疱疹病毒的受体,介导伪狂犬病毒进入猪的上皮细胞和神经细胞。Nectin-1的N端有一个类
华中农业大学 2021-01-12
果叶兼用人工多倍体新桑品种嘉陵40号
该品种是西南大学生物技术学院余茂德教授、赵爱春教授和王茜龄副教授新近采用植物组织培养与染色 体工程和杂交相结合育成,该品种桑根大,结果多而密,产量高(亩桑产果量1600公斤以上),亩桑产叶量 2250公斤以上,结果部位集中,适宜套袋,采果采叶省力,2014年通过重庆市蚕桑品种审定委员会审定。桑 模甜度比对照高2度,桑棋还原糖含量为11.26% ,榨汁率高达60%。该品种是一个高产、优质、经济价值高 的多倍体果叶兼用新桑品种,适应渝、川、云、贵、桂等西部蚕区、长江流域和北方蚕区不同类型桑园种 植。农民种植该新桑品种,既可获得桑果收益,还可获得养蚕收益,种植该品种年亩桑、果效益可达 15000元以上,具有很好的应用前景与推广价值。
西南大学 2021-04-13
有丝分裂中染色体的非随机分配现象研究成果
浙江大学医学院/附属第二医院呼吸与危重症医学科应颂敏教授、沈华浩教授团队在实验中观察到了有丝分裂中染色体的非随机分配现象,即一个子细胞里的染色体DNA完好无损,而另一个子细胞里的染色体DNA却伤痕累累,伴有明显的DNA损伤修复反应。研究人员发现ATR/CHK1信号通路在对损伤染色体的非随机分配过程中起着至关重要的调控作用,看似“生命体非常聪明地通过这种方式来‘保种’”。
浙江大学 2021-04-11
基于特征吸收光谱的气体体吸热太阳能发电装置
本实用新型公开了一种基于特征吸收光谱的气体体吸热太阳能发电装置。光能转换器件一侧吸收聚焦太阳光转换为热能,热能传递到光能转换器件另一侧,转换为气体工质的特征吸收峰邻近的辐射能,并向吸热腔内辐射换热。回热器出口的气体工质进入吸热腔,立体吸收辐射能,温度迅速升高。加热后的高温工质进入透平机膨胀做功,膨胀之后的工质流经回热器换热,温度降低后依次进入冷却器、压缩机和回热器,回热器出口的工质再进入吸热腔内立体加热,完成一个热功转换循环。本实用新型采用光能转换器件,将太阳能转换为气体工质的特征吸收峰邻近的辐射能,工质直接立体吸收辐射能,大幅减少了吸热表面积,吸热器结构简单,效率高,成本低。
浙江大学 2021-04-13
吸附-低温等离子体SO2和NOx同步脱除方法
一种针对所有燃煤锅炉以及以含硫含氮物质作为燃料的锅炉的燃烧后尾气中二氧化硫和氮氧化物的净化处理装置及方法,尤其是一种吸附-低温等离子体SO2和NOx同步脱除装置及其方法。主要特点 本方法无需任何脱硫脱硝剂,生成产物是工业原料硫酸和可直接排入大气的无害N2,无废物排放,可资源再利用,提高整体的经济效益;较连续等离子体反应器节省电力约50%。本发明以低温等离子体技术为主,结合吸附催化剂,使SO2和NOx分别按照氧化反应和还原反应的途径同步进行脱除,具有设备简单、投资少、占地面积小、能耗小、无二次污染、运行周期长和广泛适用于各种型号锅炉烟气脱硫脱硝等优点。 图1是该装置的总体结构示意图。其中有烟气进气阀11;出气阀12、引风进气阀13、流量调节阀门14;低温等离子体反应器2;主烟气进气端21;引风端22;主流烟气出气端23;反应产物出口24;等离子体发生器25:高压脉冲电源3;能量切换装置4;空气压缩机5;浓硫酸池6;纤维除雾器7。
南京工程学院 2021-04-13
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