本项目在国家自然科学基金、国家火炬计划等支撑下，由基础研究、工程 设计单位成立协同创新团队，提出了新型极板湿式静电烟气深度净化技术新思 路。对柔性阳极和亲水改性固体阳极的水膜形成机理、内在动力特性、静电场 作用机制、清灰机理以及材料稳定可靠性等方面展开了基础研究，建设了不同 烟气处理量的小试、中试和小型工业化试验装置，完成了技术关键参数规律性 试验和系统集成，初步形成了以“新型极板”为核心的专利群。 研究成果已应用在燃煤电站 100MW、300MW、600MW 等不同规模机组， 取得了显著的社会、环境、经济效益。2013 年 8 月 19 日，由中国电机工程学会 组织的鉴定委员会对本项目的核心成果之一“新型湿式静电除尘除雾技术研究及 应用”进行了鉴定。认为项目组“提出了一种浸润织物阳极静电除尘除雾工艺用 于燃煤烟气末端 PM2.5 多污染物的综合治理方法”，“采用了自主研发的具有绝 缘、疏水、耐腐蚀特性的有机纤维织物作为柔性阳极材料，替代传统金属阳极 合金材料”，“研发了适用于织物阳极的经纬限位表面张紧工艺，研制的柔性阳 极板实现了表面水膜分布均匀，具备自清灰特性，降低了喷淋用水量”，“研制 了新型湿式静电除尘除雾装置，完成了系统集成”，“项目研究成果工艺新颖， 具有原创性，具有良好的经济、社会效益和推广应用前景，达到国际先进水平， 其中，在新型电极材料研究及应用方面居国际领先水平”。

石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺因技术成熟、脱硫效率高、运行稳定等优点 在燃煤机组得到了广泛的应用，是燃煤电厂主要脱硫方式。该脱硫系统采用石 灰石浆液洗涤烟气，由于燃煤及工艺水中含有微量元素氯，因此在脱硫系统运 行过程中会在吸收塔中产生氯离子富集的现象，当氯离子富集到一定浓度时会 将一部分脱硫废水排出吸收塔外，以达到控制循环浆液中 Cl－浓度的目的。脱 硫废水主要特点是：酸性较大，悬浮物含量很高，汞离子、Cl－ 浓度很高。 目前国内脱硫废水的化学水处理系统，能耗大、运行费用高、占地面积大。 对这些废水进行经济有效地处理以及对有效成分加以回收利用，对我国燃煤电 厂脱硫系统经济运行具有重要意义。 本项目技术在国家自然基金资助课题深入研究基础上，开发了一种经济、 高效的脱硫废水处理工艺，能够实现脱硫废水零排放。本技术的创新点：（1） 101 利用废水中有效成分，实现烟气中汞的氧化，并对其进行深度固定，协同实现 烟气中汞达标排放，使电厂无须再增加汞控制系统；（2）利用喷雾干燥原理， 将脱硫废水蒸发并全部循环利用，减少脱硫系统工艺水耗量；（3）在将脱硫废 水循环利用过程中，实现静电除尘器的除尘增效，并提高烟气中细颗粒物的脱 除率。

相变换热器是在多根并联的密闭管排束构件内利用相变工质汽化潜热传递 热量，相变下段的水吸收热量汽化为饱和蒸汽，蒸汽在一定的压差下上升到相变 上段，放出热量，然后凝结成液体，饱和水经汽水分离器回到相变下段，并再次 汽化，往复循环，完成了把热量从高端向低端的单向导热。特点:在保证锅炉不停

本发明公开了一种焦炉烟气脱硝方法，包括物理吸附、空烟混合、燃烧反应、烟烟混合、蒸发混合、脱硝反应、水气换热和气气换热。待脱硝焦炉烟气采用焦粉吸附焦油等杂质后，一部分与加热后空气混合，和焦炉煤气发生低氮燃烧反应，生成高温烟气，然后与采用水蒸汽雾化的氨水液滴直接接触，形成适合反应的氨气/烟气混合物，然后发生脱硝反应，脱除大部分氮氧化物，烟气通过换热器依次与给水和空气发生热量交换，前者吸热后变成水蒸汽，一部分作为雾化介质，另一部分回到焦化车间，后者加热后与前述焦炉烟气混合，最后净化后的烟气排放至大气。 该方法采用烟气再循环低氮燃烧和氨水直喷技术实现焦炉烟气SCR高效脱硝，具有系统紧凑、高效节能和产品循环利用的优点。

近年来，磁振子电子学在信息计算和信息传输领域表现出了极具价值的应用潜力。磁振子电子学利用以磁振子为载体的电子自旋进动来实现信息处理，有望实现无热量产生、低耗散的信息传输，相比于传统意义上通过操纵电荷来实现信息的处理的微电子学具有无可比拟的巨大优势。磁振子电子学领域的进展很大程度上依赖于能够有效传输磁振子的新材料的发现，而获得长距离的磁振子输运始终是磁振子电子学研究的重中之重。与通常的三维磁性绝缘体（如Yttrium Iron Garnet）相比，二维尺度下的磁振子被理论预言有很多的新颖物理效应，例如自旋能斯特效应，拓扑磁振子，以及外尔磁振子等。 在最新的研究文章中，量子材料科学中心韩伟课题组在二维磁性体系中展开工作并取得了重要进展，观测到了二维反铁磁体系中磁振子的长距离输运。MnPS3晶体是一种层状反铁磁材料，利用机械剥离手段得到了二维的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制备了用于测量磁振子输运的非局域器件，器件结构如图A所示。器件左侧Pt电极通过热方法来注入磁振子，右侧Pt电极探测在二维MnPS3中扩散传输的磁振子。在二维反铁磁MnPS3中，实验上观测到了几微米的磁振子扩散长度。并且从图B中可以看出，随着注入端和探测端距离的增加，探测到的非局域信号表现出e指数衰减的形式，跟一维漂移扩散模型的理论模型一致。在此基础上，他们还系统研究了MnPS3厚度对磁振子弛豫性质的影响。随着MnPS3厚度从40nm降低至8nm，磁振子弛豫长度由4μm减小到1μm（图C），这可能是由较薄的MnPS3中较强的表面杂质散射效应导致的。 该文章中的结果具有重要的学术价值：二维材料中的磁振子输运实现为二维磁性材料在磁振子电子学的应用与发展奠定了基础，也有望推动磁振子在量子尺度下的新颖量子物理性质研究。图：二维反铁磁体系中磁振子输运研究。（A）二维反铁磁MnPS3中的磁振子输运测量结构示意图。（B）自旋信号R_NL^*随电极间距的依赖关系，与理论预言的e指数衰减吻合。（C）磁振子弛豫长度随MnPS3厚度的依赖关系。 该工作于2019年2月7日在线发表于物理学术期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。该工作由韩伟研究员设计和指导完成，北京大学量子材料科学中心2015级博士生邢文宇为文章第一作者，物理学院2015级本科生邱露颐为第二作者（今年9月份将去哈佛大学读博士），韩伟研究员为文章通讯作者。本工作的顺利完成得到了量子材料科学中心贾爽教授和谢心澄院士的合作帮助，以及国家重大科学研究计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项的支持。

量子材料科学中心韩伟课题组在二维磁性体系中展开工作并取得了重要进展，观测到了二维反铁磁体系中磁振子的长距离输运。MnPS3晶体是一种层状反铁磁材料，利用机械剥离手段得到了二维的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制备了用于测量磁振子输运的非局域器件，器件结构如图A所示。器件左侧Pt电极通过热方法来注入磁振子，右侧Pt电极探测在二维MnPS3中扩散传输的磁振子。在二维反铁磁MnPS3中，实验上观测到了几微米的磁振子扩散长度。并且从图B中可以看出，随着注入端和探测端距离的增加，探测到的非局域信号表现出e指数衰减的形式，跟一维漂移扩散模型的理论模型一致。在此基础上，他们还系统研究了MnPS3厚度对磁振子弛豫性质的影响。随着MnPS3厚度从40nm降低至8nm，磁振子弛豫长度由4μm减小到1μm（图C），这可能是由较薄的MnPS3中较强的表面杂质散射效应导致的。 二维材料中的磁振子输运实现为二维磁性材料在磁振子电子学的应用与发展奠定了基础，也有望推动磁振子在量子尺度下的新颖量子物理性质研究。图：二维反铁磁体系中磁振子输运研究。（A）二维反铁磁MnPS3中的磁振子输运测量结构示意图。（B）自旋信号R_NL^*随电极间距的依赖关系，与理论预言的e指数衰减吻合。（C）磁振子弛豫长度随MnPS3厚度的依赖关系。

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空气、烟气成分和质量综合检测仪 该检测仪系统采用国家环保总局认可和美国环境保护署推荐的检测方法，利用差分吸收光谱技术（Differential Optical Absorption Spectroscopy—DOAS）检测大气环境以及烟气中有害气体含量。DOAS技术原理简单描述为：空气环境质量监测是一种长光程空气质量监测技术，光源发出的紫外可见光，经抛物反射镜准直成平行光射出，通过100 m甚至1,000 m的长光程，由接收端抛物反射镜将光汇聚耦合进入光纤，通过光纤导入光栅分光系统，在出射狭缝处用光电倍增管或者CCD探测，得到吸收光谱，通过对吸收光谱的数据处理就可以得到监测污染气体的浓度含量。由于该系统采用线采样，采样代表性较传统的点式有较大的改善，其结果不受光强、烟尘、水汽的影响，系统具有运行维护费用低，稳定可靠，测量准确，无人职守等特点。 烟气污染气体在线连续检测系统也是基于以上DOAS原理，主要的差别就是增加了对测量工况环境的适应性，例如增加了保护光学镜头的吹扫系统和测头得设计