|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
新型催化精馏规整填料技术
技术简介： 催化精馏技术在一个设备内整合催化反应与精馏分离，在催化反应进行的同 时，通过精馏过程把产物从体系中分离，推动反应平衡向右移动。它适用于需要 催化剂进行均相或非均相催化来提高反应速率,且反应物的转化率和催化剂的选 择性通常达不到 100%的情况。 天津大学开发的新型催化精馏规整填料技术，在实现催化精馏耦合过程的同 时，可有效提升设备的通量以及催化剂的装填量，并降低压降。相比于传统的催 32天津大学科技成果选编 化精馏填料，可提升通量 50%以上。填料内部的特殊结构设计可有效提升气液固 三相的传质，促进物料在催化剂内部的扩散，大大提升了反应效率和分离效率。 目前该技术已经在石化行业中的轻汽油醚化，MTBE，叔丁醇脱水，碳四加氢异 构化等工艺中得到了应用。 应用前景分析： 催化精馏最早应用于甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)等合成工 艺中，现已广泛应用于包括酯化、醚化、异构化、烷基化、叠合过程、烯烃选择 性加氢、氧化脱氢、碳一化学、水解、酯交换和其他反应过程等多种平衡反应。 化工行业中有着巨大的市场需求，且由于催化剂的活性问题，每三年即需要更换 一次，因此该需求有较好的持续性。传统捆扎包式催化精馏填料存在通量小，压 降大，易发生偏流和短路，分离和反应效率低等问题。新型崔化精馏规整填料技 术完美的解决了上述问题，目前，该填料已经在多个工艺上成功工业化应用，为 企业节约了大量的投资费用和操作成本，产品转化率等也有明显提升。 经济效益预测： 相比于传统的捆扎包式的催化精馏填料，该新型催化精馏填料技术可提升通 量 50%以上，节约固定设备初投资 30%以上，节约操作费用 30%以上。相比于 传统的先反应再分离的技术，可节约设备初投资 50%以上，节约操作费用 50% 以上。 技术成熟度:产业化项目
天津大学
2021-04-11
燃料电池催化剂
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有能量转换效率高和环境友好等优点， 是电动汽车的理想动力源。但燃料电池电动汽车(FCV)的商业化，必须解决基 于碳载钳(Pt/C)催化剂FCV的高成本问题。 自2009年美国科学家在Science杂志报道氮参杂碳纳米管(NC)具有潜在 的氧还原(0RR)催化活性以来，化学家与材料科学家一直在探寻如何进一步 提高NC材料的0RR催化活性的方法，以代替目前燃料电池发动机中的Pt/C催化剂。因此，我们的研究团队基于氮参杂石墨烯(NG)材料，在国际上首次通过 “NG分子结构一NG电导率一0RR催化活性”的关联，找到了该科学难题的突破 点.我们在分子结构模拟的基础上，认识到三种氮参杂NG材料中，既唳型和既 咯型具有二维平面结构，使NG保持了石墨烯原有的平面共辗大兀键结构，具 有良好的导电性，因而具有优异的0RR催化活性；而丁基型NG为三维空间不 平整结构，破坏了石墨烯原有的二维平面共巍大e键结构，导电性差，因而0RR 催化活性低。因此，有效的氮参杂应以唬唳型和唬咯型为主，尽可能减少甚至 杜绝丁基型NG的形成。我们利用层状材料(LM)的层间限域效应，通过调制LM 层间距，在LM层间插入苯胺单体，层间聚合，然后热解的方法，获得平面氮参杂 达90%以上的NG材料。其催化0RR的半波电位仅比Pt/C催化剂落后60mV,是传 统方法下获得的NG材料0RR催化活性的54倍，以该材料为正极催化剂的质子 交换膜燃料电池的输出功率达580mW/cm ,与Pt/C催化剂的0RR活性处于同一 个数量级，为世界领先水平。我们开发的此类新型NG材料已经具备了在燃料 电池发动机中完全替代Pt/C催化剂的可能性。LM层间近乎封闭的扁平反应空间 不仅克服了传统开放体系下合成的NG以丁基型为主，导电性差，活性低的弊病， 而且也克服了开放体系下因掺N效率低而导致合成NG成本高的问题。该研究成 果意味着，长期困扰燃料电池实用化的高成本问题将不再是瓶颈问题。
重庆大学
2021-04-11
高级催化还原技术与设备
该项目为“十五”国家 863 计划课题成果。针对难降解工业废水浓度高、色度大、 有毒有害的特点，开发出催化铁、催化铝等内电解方法，经处理后废水的可生化性大大 改善、色度降低，且产生的铁离子等起到混凝作用，强化了后续好氧生物处理工艺。对 一般化工区混合废水采用该方法预处理、再经通常的生物处理工艺，出水可以达到二级 排放标准。
同济大学
2021-04-13
新型催化精馏规整填料技术
催化精馏技术在一个设备内整合催化反应与精馏分离，在催化反应进行的同时，通过精馏过程把产物从体系中分离，推动反应平衡向右移动。它适用于需要催化剂进行均相或非均相催化来提高反应速率,且反应物的转化率和催化剂的选择性通常达不到100%的情况。天津大学开发的新型催化精馏规整填料技术，在实现催化精馏耦合过程的同时，可有效提升设备的通量以及催化剂的装填量，并降低压降。相比于传统的催化精馏填料，可提升通量50%以上。填料内部的特殊结构设计可有效提升气液固三相的传质，促进物料在催化剂内部的扩散，大大提升了反应效率和分离效率。目前该技术已经在石化行业中的轻汽油醚化，MTBE，叔丁醇脱水，碳四加氢异构化等工艺中得到了应用。
天津大学
2023-05-10
钛基电催化电极技术
1、成果简介：（500字以内） 以钛金属为基体的带有电催化涂层的电极最初由H. Beer在1965年发明，被称为DSA®型RuO2-TiO2涂层阳极在意大利的Denora公司首先实现了工业化，商品名称为尺寸稳定阳极DSA® （Dimensionally Stable Anode）。DSA®阳极首先被用到氯碱工业，由于它的不溶性，氯过电
吉林大学
2021-04-14
旋转锥式生物质闪速热解能液化装置
本装置采用以旋转锥反应器为核心的闪速热解技术，可最大限度地生产生物质油。该技术能以连续的工艺将低品位的生物质(锯末、稻壳、秸杆等有机废弃物)转化为易储存、易运输、能量密度高且具有商业价值的生物质油，同时产生的副产品还有中热值的可燃气和少量的炭。生物质油可以直接用于现有的锅炉燃烧，更重要的一步通过加氢处理和沸石合成技术将生物质油改质为热值较高的烃类燃料，合成为生物质汽油或生物质柴油。该技术为生物质及有机废弃物的有效清洁利用和可再生能源的生产探索了一条新途径。 生物质油除了能量的应用外，也可作为化工工业的重要原料，经GC-MS分析，证明含有数十种有机化合物，它们经过深加工可以制取染料、农药、医药、香料、树脂和助剂等精细化工产品。例如生物质油中的3-甲氧基-4羟基苯甲醛(即香草醛)，广泛用于定香剂、变味剂和调合剂的重要原料。它是一种天然香料，所以价格十分昂贵。因此，生物质闪速热解转化的生物质油作为绿色化工产品的生产原料也具有广泛的应用前景。技术指标 生物质加工量10kg/h 气相滞留期0.1～1秒 生物质颗料尺寸＜2mm 生物质油产率60%(占生物质原料重量比)
上海理工大学
2021-04-11
一种具有车削区温度解耦功能的刀具
本发明公开了一种具有车削区温度解耦功能的刀具，包括车削刀杆和安装在车削刀杆上的刀片，在刀片内有二个测试微细盲孔，分别用于布置高温光纤光栅，一个盲孔位于刀具前刀面正下方，另一个盲孔亦位于刀片内部，盲孔底部紧靠刀尖位置。所述一个盲孔的轴线垂直于切削刃，盲孔底部距离切削刃 0.2 至 0.8mm，盲孔距离前刀面为 0.5 至 1.2mm，并偏出刀尖 1 至 1.5mm 位置，用于测试刀屑接触面的温度分布。所述另一个盲孔距离刀尖外表面 0.2 至 0.5mm，盲孔轴线与前刀面夹角为 20 至 30°，并指向刀片内部。本发明可以在车削微区域内实现多点测量，动态特性好，能较好的对切削微区生热进行解耦，具有较强的微区域测试特性，较好的温度动态显示特性，以及较高的测试精度。
华中科技大学
2021-04-11
一种生物质快速热解与燃煤锅炉耦合系统
本发明公开了一种生物质快速热解与燃煤锅炉耦合系统，其包 括生物质快速热解设备、生物油重整分离设备、原油精炼设备和燃煤 锅炉设备，生物质快速热解设备用于将生物质进行快速热解以产生液 态生物油以及少量不凝结气体产物和固体含碳灰渣；液态生物油重整 分离设备用于将液态生物油进行化学物理分离得到液态生物原油和固 体生物炭；原油精炼设备用于将液态生物原油进行精炼以制取化工原 料或高热值能源产品；燃煤锅炉设备用于实现固体含碳灰渣、不凝结 气体产物和固体生物炭的能源化利用。本发明将生物质高效制取生物 油与燃煤锅炉有机耦合，实现高低能量的互补利用，实现了生物质资 源和能源的梯级利用。
华中科技大学
2021-04-13
低浓度硫化氢和恶臭性混合物有害废气净化技术与设备
硫化氢是一种有毒气体，它的存在严重地威胁人身健康，浓度越高,对人体危害越大,当达到1000 mg/m3时,数秒钟很快出现急性中毒,呼吸加快,麻痹而死亡[2-6]。我国对环境大气、车间空气中H2S的浓度也已有严格规定：居民区环境大气中H2S的最高浓度不得超过0.01 mg/m3；车间工作地点空气中H2S最高浓度不得超过10 mg/m3。尤其是地处低洼地带的集输站，通风不好，挥发气体不宜扩散，很容易发生中毒事件，给国家财产和人民生命安全造成巨大的损失。 原油是多种物质的混和成份，多为烃类。主要分布于地层中的孔隙和裂缝中。目前在石油中所含有众多硫化物中，H2S所占的比例较大，其它含硫物质在一定的条件下有时也可能转化为H2S。原油成分中多为烃类物质，在其中H2S溶解能力比较强，地层中的H2S也就溶解在原油中或是在原油中形成。随着原油的不断开采，H2S也就随着原油被遗弃带出了地层。一般情况下，在不含水的原油中H2S几乎不会析出，但是在油井酸化增产作业过程中以及生产工艺的要求加入了水，使H2S渐渐析出，当原油输送到联合站在储运的过程中会产生硫化氢气体逸出，通过储油罐顶的呼吸阀、取样孔等位置排入大气。因此，对石油工业的生产过程，特别是原油储运的生产过程进行监控，及时发现并控制有毒有害气体的排放已成为一项非常迫切的任务。
西安交通大学
2021-04-11
无膜分步法电解水制氢
传统的电解工业（电解水、氯碱工业）阴、阳极会同时产生两种气体，一般采用离子交换膜防止两种气体的混合，避免爆炸性混合气体的产生。离子交换膜的使用增加了电解的成本，此外膜内阻也增加了电解的能耗。且由于阳极和阴极室的气体压力必须通过稳定的电源输入保持平衡，很难利用风能和太阳能等不稳定的可持续能源来直接为离子膜电解池供电。另一方面，电解池中的高压气体和阳极氧化过程的中间产物也会加剧膜的老化降解，近一步增加电解成本。基于电池电极的分步法无膜电解技术有望为电池电极反应推出一个新的研究方向，随着电池工业迅速发展，电池电极的制备已经非常成熟，分步法电解技术很容易利用现有的商业化电极实现产业化。
复旦大学
2021-04-10