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

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。

成果描述：结合我国节能农业和今后化肥生产滴灌肥的发展需要，本项目针对磷矿贫化及现有工业级磷铵生产过程存在的生产成本较高、产品质量不高等现状，以湿法磷酸为原料，化学法净化湿法磷酸为技术核心，以三效浓缩和稳态结晶生产高纯度工业级磷酸一铵为主产品导向实现磷资源高效利用，建设高纯度工业级磷酸一铵示范装置，实现工业MAP其纯度大于99%，磷收率大于75%的目标，增加磷元素附加值，具有较强的经济和社会效益，将对我国磷肥产业化解产能过剩，产品结构升级具有一定的带动示范效应，完全符合国家重点产业调整和振兴规划提出的方向和支持的重点。5万吨/年工业级MAP装置，现已安装完成，正在调试。市场前景分析：应用领域：湿法磷酸生产高浓度磷肥，急需新产品进行产业结构调整及升级的企业。 市场需求分析：目前我国基础磷复肥比重过大，产能严重过剩，市场竞争激烈，随磷矿贫化和物流成本增加，企业磷肥产品竞争力持续下降，走精细化发展（如生产工业级磷酸一铵）道路是企业产品结构调整，提升产品附加值的必由之路。湿法磷酸的梯级利用及净化生产各类高效磷肥符合磷酸盐以及磷复肥产业“做大、做强、做精”的要求，不仅是国家支持民族工业振兴、工业结构优化升级大局的要求、更是把资源优势转化为经济优势的重大而紧迫的任务。与同类成果相比的优势分析：国际先进

高效膜蒸馏新工艺是新型的混合物分离回收方法，在低位温度差推动作用下，在膜的两侧分别得到两股产物，一股是回收的高浓度难挥发组分的浓溶液或晶体悬浮液（如浓盐水或盐结晶），另一股是高纯度挥发性组分（如挥发性酚），可用于石化行业的高浓度废水回收处理，包括（1）油田盐水处理；（2）循环水 及排污水处理；（3）含挥发性有机物废水处理。对上述废水的处理后可分别回收淡水或挥发性有机物，并浓缩和结晶难挥发性物质。料液温度为 50℃~80℃，在分离回收有价组分的同时通过合理采用低位热能如工厂废余热、地热等来实现能量综合利用；设备体积小，占地面积小；易于操作和管理维护，易于实现自动化和在线监测。自主研发了设备装置核心部件的生产技术和方便高效的设备清洗再生方法，长期操作性能稳定。相信该技术可创造显著的经济效益和社会效益，希望在中石油、长庆油田等陕北能源基地企业得到推广应用。

利用金属材料的强度理论来指导采煤截齿齿体材料和焊缝的强度设计。采用新型的快速焊、淬一体化感应加热工艺，使截齿材料各部位实现强、塑、韧合理配合，获得等强度分布和梯度强度分布的两种类型截齿，从而达到提高截齿表面耐磨、心部耐冲击及接触疲劳寿命高的目的。使所生产的截齿性能实现国内领先，接近国际先进水平。同时实现在原有的生产工艺基础上，提高生产效率，单产节能，实现生产环境无污染和劳动强度得到明显改善的目标。

针对国内外低 C/N 城市污水处理中氮磷难以达标及能耗高的技术难题，本成果经过 10 余年的潜心研究与工程实践，提出了 1 个原创理论与方法，突破了 3 项新技术应用的瓶颈，开发并集成了 4 个低 C/N 比城市污水脱氮除磷改良工艺及过程控制技术，共获得 28 项授权的发明专利，发表论文 100 余篇 (SCI50 余篇 )，出版 2 本专著，获 2 次全国优秀博士学位论文提名奖，2 项国家级火炬计划项目。本成果为低 C/N 比城市污水连续流脱氮除磷提供了多角度、全方位的综合性解决方案，填补了我国在此项技术研究领域的空白，形成了具有我国自主知识产权的污水脱氮除磷技术。

    由于天然植物的各类有效成分具有各自特殊的结构特点,因此针对不同的有效成分我们开发了专用的提取树脂,例如黄酮类有效成分提取专用树脂、生物碱提取专用树脂、有机酸提取专用树脂等,成功制备了天然植物各有效成分的高纯度提取,且与现有树脂法提取工艺相比,吸附容量大大提高,生产工艺简单,生产成本降低。这类专用树脂的研发和生产,有效弥补了目前商品化提取树脂结构单一、使用中仍以盲目筛选为主的缺陷,对于天然植物深入的药用硏究有重要的实际应用价值。