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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-Flame Ionization Detector), 热导池检测器气相色谱( Gas Chromatography-Thermal Conductivity Detector)等
南开大学 2021-04-13
一种基于CMA-ES优化算法设计声学超材料单元的方法
本发明公开了一种基于CMA?ES优化算法设计声学超材料单元的方法,该方法将CMA?ES优化算法和有限元分析方法集合,CMA?ES优化算法可以对0?1排布的阵列进行优化,每一个尺寸维度的0?1阵列,都对应一种声学超材料单元结构,其中,0和1分别代表由空气或光敏树脂构成的声学单元结构的子单元;在优化过程中,每一个声学超材料单元结构的等效折射率和阻抗值可以通过有限元分析方法分析提取,作为CMA?ES优化算法中适应度函数的变量;通过对适应度函数的值进行优化,最终可以得到最优的、满足设计要求的声学超材料单元结
东南大学 2021-04-14
HCRG-XA型超热管余热回收器(气一气)热管式烟气换热器
HCRG一XA超导热管余格回收器是德煤、油、气锅炉(密炉)余热回收的专用设备,安装在锅炉(密炉)烟口或烟通中,将烟气余热回收后加热空气,热风可用作锅炉(密炉)助憾和干燥物料。其结构如下翻所示;四周管箱,中间后板将上下两侧通道期开,热管为全翅片管,可单极热管更换,工作时,高温湘气流经回收器下部冲期热管,此时热管吸热,端气放热温度下降,热管将吸收的热量传至上部,将流经热管上部的冷空何加热,此时热管放热,空气吸热温度上升。
山东海辰环保科技股份有限公司 2021-08-26
色温随时间模拟自然光变化的LED光源照明的方法和装置
本发明公开了一种色温随时间模拟自然光变化的LED光源照明的方法,首先在控制器中存储一系列不同时间节点和色温对应的LED光源的电流调整方案,控制器通过接受时钟的时间信号,并将时间信号和时间节点进行比较,然后提取相应的电流调整方案控制LED光源的电流,或者是手动选择色温,控制器根据该色温对应的电流调整方案,控制LED光源的电流,从而模拟自然光色温的变化,使LED照明模块的合成光具有较高的显色性。本发明还公开了一种色温随时间模拟自然光变化的LED光源照明的装置。
浙江大学 2021-04-11
一种基于紫外光激发的白光发射器件及其制备方法
本发明涉及一种半导体发光与显示器件的制备方法,具体地说,是涉及一种基于紫外光激发的白光发射器件及其制备方法,属光电集成技术领域。该制备方法包括如下步骤:清洗硅片、在清洗后的硅片上制备多孔硅、在多孔硅上沉积氮化铝薄膜、用紫外光照射氮化铝薄膜,得到在可见光区发光的白光发射器件。 技术推广意向:半导体发光与显示领域技术创新:本发明具有如下的有益效果:器件结构简单,无污染,制备成本低;不需要荧光粉,发光效率高;发光性能稳定,光谱波长范围宽。
江苏师范大学 2021-04-11
基于小型光源的光声-超声一体化消化内窥系统
基于小型光源的光声-超声一体化消化内窥系统既可以对数厘米内深的消化道进行结构成像,也可以对腔道管壁的微血管形态成像,为医生提供多尺度多参数的临床图像,有助于提高消化疾病发现率和诊断水平;采用小型光源能极大程度提高系统稳定性,实现小型一体化设计,提高病人手术舒适度,并降低了系统成本,有助于将光声技术推广到常规体检筛查中。 产业化合作前景 在全球范围内,医用内窥镜系统由于其设备兼具有很强的针对性与灵活性的特点,能够满足多种临床需求,因此在不同的医疗领域都获得了十分广泛的应用,从而形成了巨大的市场。近几年以来,由于相关技术的突破性进展,多家公司致力于开发能够减轻使用过程中不适、缩短治疗时间以及低成本的内窥镜设备。根据市场分析公司 MarketsAndMarkets 的统计,2013年全球范围的医用内窥镜市场已达 282 亿美元,并且预计将以 6.1%的复合年平均增长率持续增长,至 2018 年全球市场预期将达到约 379 亿美元。
哈尔滨工业大学 2021-04-22
风电机组/光伏发电智能动态并网技术及产业化
小试阶段/n■新能源■节能环保和资源综合利用*成果简介该项目可解决的问题:从物理本质上解决三大问题:1、解决并网逆变器及滤波器遭受过电压和过电流的冲击的问题,从而提高风电机组/光伏发电并网的电网电压质量、提高并网逆变器的安全稳定运行水平和使用寿命;2、解决风电机组/光伏发电系统出力不足时,电网向并网滤波器倒送电,导致电网电压偏高,保护动作跳闸,弃风弃光的问题,增加风电机组/光伏发电出力、提高风电机组/光
武汉大学 2021-01-12
基于石墨烯的低阈值、大动态范围复合型光限幅器
光限幅器件是基于非线性光学效应,实现在较低入射光强下高透过率、在较高入射光强下低透过率的光学器件。理想的光限幅器要求具有超快的响应时间、超低的限幅阈值、大的能量动态范围,以及宽的光谱适用范围,现有的光限幅器件很难同时满足上述要求。为此,本项目提出一种基于石墨烯和碳纳米管的复合型光限幅器,这种光限幅器不仅可以实现超低阈值限幅输出,而且具有超大的动态能量适用范围。
西安交通大学 2021-04-11
基于小型光源的光声-超声一体化消化内窥系统
介绍基于小型光源的光声-超声一体化消化内窥系统既可以对数厘米内深的消化道进行结构成像,也可以对腔道管壁的微血管形态成像,为医生提供多尺度多参数的临床图像,有助于提高消化疾病发现率和诊断水平;采用小型光源能极大程度提高系统稳定性,实现小型一体化设计,提高病人手术舒适度,并降低了系统成本,有助于将光声技术推广到常规体检筛查中。
哈尔滨工业大学 2021-01-12
光导聚能高温相变储热零排放室内太阳炉
Ø  成果简介:利用取之不尽的太阳能实现民用炊事,是人们多年来的愿望。现虽有直接反射聚焦的太阳灶可用于烹饪方面,但它需要用户直接在阳光下操作,并需要及时跟踪太阳的运动轨迹,否则不能得到聚焦良好的光斑,由此给用户带来的极大不便,限制了此类装置的推广应用。本项目设计的光导聚能高温相变储能室内太阳炉利用经过特殊设计的光漏斗将太阳光收集并导入储能器中,将小通量的太阳光能,经累积产生高温热能,并在储能器中实现高温相变储存,储存温度大于180℃。需要炊事时将所储存的热量传递给储热体盘管内的导
北京理工大学 2021-01-12
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