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面向我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重大戰(zhàn)略需求，提出了利用二氧化碳高效開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣的新理論與新方法，成功指導(dǎo)了我國(guó)首次陸相頁(yè)巖氣超臨界二氧化碳?jí)毫熏F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了頁(yè)巖氣高效開(kāi)發(fā)與二氧化碳地質(zhì)封存一體化的突破。

首先制備了 CeO2 納米線負(fù)載的 Ru 基單原子、納米團(tuán)簇（約 1.2 nm ）和納米顆粒（約 4.0 nm ），并用于催化常壓 CO2 加氫反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)三種催化劑都表現(xiàn)出 98-100% 的甲烷選擇性，但納米團(tuán)簇的反應(yīng)活性高于單原子并遠(yuǎn)高于納米顆粒。通過(guò)原位表征結(jié)合第一性原理計(jì)算，發(fā)現(xiàn)該催化劑上的 CO2 加氫反應(yīng)經(jīng)歷 CO 中間體（即 CO 路徑），其活性位點(diǎn)為 Ru-CeO2 界面處的 Ce3+-OH 位點(diǎn)和 Ru 位點(diǎn)，分別負(fù)責(zé) CO2 解離和羰基中間體活化。從單原子到納米團(tuán)簇和納米顆粒， SMSI 逐漸減弱，促進(jìn)了吸附在 Ru 位點(diǎn)上羰基中間體的活化；氫溢流效應(yīng)逐漸增強(qiáng)，不利于表面 H2O 分子的脫附。 SMSI 和氫溢流效應(yīng)在納米團(tuán)簇上達(dá)到平衡，使催化劑在該粒徑尺度下表現(xiàn)出最好的常壓 CO2 加氫活性。

本發(fā)明公開(kāi)了一種超臨界二氧化碳燃煤循環(huán)流化床鍋爐及發(fā)電系統(tǒng)與發(fā)電方法，鍋爐包括爐膛、分離器、尾部煙道和位于分離器回料段中的外置式換熱器，爐膛內(nèi)設(shè)有冷卻壁和中溫過(guò)熱器，外置式換熱器內(nèi)設(shè)有高溫再熱器和分別與冷卻壁和中溫過(guò)熱器連通的低溫過(guò)熱器，尾部煙道內(nèi)設(shè)有低溫再熱器、高溫過(guò)熱器、上級(jí)省煤器、下級(jí)省煤器和空氣預(yù)熱器，其中，高溫過(guò)熱器與中溫過(guò)熱器連通，低溫再熱器與高溫再熱器連通；鍋爐的工質(zhì)為超臨界二氧化碳。本發(fā)明鍋爐能有效控制冷卻壁壁溫，保證鍋爐安全可靠運(yùn)行且熱效率高；發(fā)電機(jī)組趨于小型化，具有更快的負(fù)荷響應(yīng)速度，深度調(diào)峰適應(yīng)性強(qiáng)，充分發(fā)揮煤炭資源優(yōu)勢(shì)，提高能源利用率，保障能源安全。

本發(fā)明公開(kāi)一種超臨界二氧化碳循環(huán)流化床燃煤鍋爐，采用超臨界二氧化碳代替現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)蒸汽作為吸熱做功的工質(zhì)，工質(zhì)吸熱過(guò)程包括一次分流和一次再熱。超臨界二氧化碳循環(huán)流化床鍋爐工質(zhì)受熱面包括設(shè)置在爐膛內(nèi)的二氧化碳冷壁屏式加熱器和高溫再熱器；分離器出口處至爐膛在回料器段并行布置以灰作為熱源的外置上級(jí)省煤器；尾部煙道內(nèi)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向受熱面包括低溫再熱器和下級(jí)省煤器。本發(fā)明還公開(kāi)了該超臨界二氧化碳循環(huán)流化床燃煤鍋爐驅(qū)動(dòng)發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明的超臨界二氧化碳循環(huán)流化床燃煤鍋爐強(qiáng)化了再熱器高溫段的煙氣傳熱，同時(shí)也緩解了尾部煙道熱量需求壓力，能夠有效降低污染物的排放量、排煙溫度，增大鍋爐效率。

本實(shí)用新型提供一種用于呼吸內(nèi)鏡下測(cè)量肺內(nèi)呼氣末二氧化碳的裝置，由三通管和測(cè)量導(dǎo)管組成，其中三通管的A端口為二氧化碳模塊螺旋接口、B端口為側(cè)口用于連接注射器、C端口固接金屬管，測(cè)量導(dǎo)管的尾端套在金屬管外，測(cè)量導(dǎo)管的頭端設(shè)至至少2個(gè)側(cè)孔E。測(cè)量導(dǎo)管選用軟質(zhì)空心管。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了通過(guò)軟質(zhì)或硬質(zhì)支氣管鏡測(cè)量肺內(nèi)各部位呼氣末二氧化碳的需求，操作簡(jiǎn)單易行，不僅可以幫助進(jìn)一步深入了解呼氣末二氧化碳在呼吸生理及病理生理中的作用，更可用于監(jiān)測(cè)支氣管鏡下介入診療患者呼吸頻率和呼氣末二氧化碳濃度，早期發(fā)現(xiàn)呼吸抑制及二氧化碳潴留等情況，提高患者安全。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于回轉(zhuǎn)式固定床的二氧化碳高溫循環(huán)脫除方法，填充鈣基吸收劑的固定床轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至高溫?zé)煔鈧?cè)通道，煙氣中CO2被鈣基吸收劑填料脫除并形成CaCO3，脫除CO2后煙氣排出，CaO則通過(guò)碳酸化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CaCO3；固定床轉(zhuǎn)子繼續(xù)攜帶已轉(zhuǎn)化為CaCO3的填料旋轉(zhuǎn)至燃料氣側(cè)通道，燃料氣與純氧通入該區(qū)域發(fā)生燃燒并放出熱量為CaCO3分解供熱，釋放出高濃度CO2，隨后CO2由該反應(yīng)區(qū)排出并被封存或作他用，CaCO3分解再生為CaO；內(nèi)部填料再生后的固定床轉(zhuǎn)子重新旋轉(zhuǎn)至煙氣側(cè)捕獲分離煙氣中CO2，利用轉(zhuǎn)

近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高敏銳教授課題組和俞書(shū)宏院士團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)了系列具有“富集”效應(yīng)的納米催化劑，結(jié)合流動(dòng)電解池的合理設(shè)計(jì)，成功實(shí)現(xiàn)了二氧化碳到目標(biāo)產(chǎn)物的高選擇性轉(zhuǎn)化。相關(guān)工作在線發(fā)表于近期的《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》和《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》。二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)不僅能夠降低大氣中的二氧化碳濃度，同時(shí)還可以得到諸多高附加值的碳基燃料。在現(xiàn)有的各種二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)中，電催化二氧化碳還原技術(shù)具有可在常溫常壓下進(jìn)行、能夠?qū)崿F(xiàn)人為閉合碳循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)，成為一種具有應(yīng)用前景的方法。當(dāng)前，通過(guò)更高效催化劑的理性設(shè)計(jì)與可控合成，實(shí)現(xiàn)二氧化碳電還原技術(shù)走向工業(yè)化應(yīng)用成為研究重點(diǎn)與難點(diǎn)。研究人員使用簡(jiǎn)單的微波熱合成，通過(guò)反應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)，成功制備了3種具有不同尖端曲率半徑的硫化鎘納米結(jié)構(gòu)。模擬表明這種半導(dǎo)體材料尖端曲率半徑減小會(huì)引起尖端附近的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，從而增強(qiáng)鉀離子在電極附近的富集。流動(dòng)電解池測(cè)試表明，這種催化劑性能大大優(yōu)于其他過(guò)渡金屬硫?qū)倩镫姶呋瘎３死眉{米多針尖的“近鄰效應(yīng)”實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)離子的富集外，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提出利用納米空腔的“限域效應(yīng)”來(lái)富集反應(yīng)中間體，實(shí)現(xiàn)二氧化碳到多碳燃料的高效率轉(zhuǎn)化。以上研究表明二氧化碳電還原反應(yīng)中催化劑納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)催化性能的重要影響，納米尺度“富集效應(yīng)”可有效增強(qiáng)關(guān)鍵中間體的吸附，從而推動(dòng)反應(yīng)高效率運(yùn)行。這種新的設(shè)計(jì)理念為今后相關(guān)電催化劑的設(shè)計(jì)和高附加值碳基燃料的合成提供了新思路。相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/ange.201912348https://doi.org/10.1021/jacs.0c01699

CO2是引起地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)祝瑯O難與普通化合物發(fā)生反應(yīng)，本項(xiàng)目是以CO 2 為原料，通過(guò)過(guò)程耦合和產(chǎn)品耦合等方法，開(kāi)發(fā)了一系列產(chǎn)品清潔生產(chǎn)新工藝，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新成果：1）借用了環(huán)氧化合物生產(chǎn)二元醇過(guò)程浪費(fèi)的活性和能量活化CO 2 ，發(fā)明了近臨界催化反應(yīng)、熱循環(huán)節(jié)能和反應(yīng)吸收耦合過(guò)程強(qiáng)化新技術(shù)，經(jīng)碳酸丙（乙）烯酯，合成綠色化工原料碳酸二甲酯并聯(lián)產(chǎn)二元醇；2）在循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域首先提出了原子有效利用率和社會(huì)資源有效利用率的環(huán)境友好的評(píng)價(jià)理論體系，開(kāi)發(fā)了反應(yīng)耦合過(guò)程特性多尺度模擬與優(yōu)化及工程放大技術(shù)；3）從CO 2資源化綠色利用的角度，通過(guò)碳酸二甲酯間接實(shí)現(xiàn)CO 2 代替劇毒光氣，開(kāi)發(fā)了原光氣為原料生產(chǎn)的碳酸酯系列產(chǎn)品等；4）發(fā)明了產(chǎn)品耦合、過(guò)程耦合、能量耦合與系統(tǒng)集成等多項(xiàng)過(guò)程強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)和塔設(shè)備單元強(qiáng)化技術(shù)。本項(xiàng)目推廣應(yīng)用12家企業(yè)，與國(guó)外先進(jìn)的甲醇氧化羰基化法相比節(jié)約投資75%以上，節(jié)能90%以上，投資少、成本低。本項(xiàng)目推廣應(yīng)用后，碳酸酯系列產(chǎn)品從進(jìn)口國(guó)變成了出口國(guó)。本項(xiàng)目是減排CO 2并實(shí)現(xiàn)資源化綠色化利用的節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展、低碳技術(shù)。項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，掌握核心技術(shù)，已獲授權(quán)發(fā)明專利6項(xiàng)，被列為國(guó)家863計(jì)劃重點(diǎn)支持項(xiàng)目。先后榮獲：省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)10余項(xiàng)，2010年中國(guó)石化行業(yè)協(xié)會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)，上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種富二氧化碳吸收劑溶液中空纖維膜接觸器減壓再生系統(tǒng)及方法。它是將富二氧化碳吸收劑溶液經(jīng)加熱器加熱,并通過(guò)增壓泵、液相流量計(jì)使增壓的富二氧化碳吸收劑溶液進(jìn)入中空纖維膜接觸器的管程進(jìn)行再生,再生后得到的吸收劑貧液從中空纖維膜接觸器的管程下端輸出;在真空泵的作用下,由吹掃蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的低溫吹掃蒸汽,由中空纖維膜接觸器的殼程下端進(jìn)入進(jìn)行協(xié)助再生,再生后的CO2在低溫蒸汽的吹掃和真空泵的抽吸作用下,經(jīng)冷凝器除水后得到高濃度的CO2氣體。本發(fā)明通過(guò)在膜接觸器內(nèi)降壓操作代替?zhèn)鹘y(tǒng)加熱再生的方法,降低吸收劑富CO2溶液的再生能耗,可以解決化學(xué)吸收法分離燃煤煙氣中CO2的高能耗問(wèn)題。

本發(fā)明公開(kāi)了一種超臨界二氧化碳大型循環(huán)流化床燃煤鍋爐及發(fā)電裝置與發(fā)電方法，鍋爐包括褲衩腿型單爐膛，爐膛兩側(cè)對(duì)稱布置至少兩組分離器，該分離器的上排氣口連接煙道，回料段設(shè)有外置換熱器；其中，爐膛內(nèi)布置冷壁，爐膛外側(cè)設(shè)有與冷壁連通的集箱，煙道內(nèi)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向設(shè)有低溫再熱器、上級(jí)省煤器、下級(jí)省煤器及空氣預(yù)熱器，外置換熱器內(nèi)設(shè)有高溫加熱器以及高溫再熱器，循環(huán)工質(zhì)為超臨界二氧化碳。本發(fā)明以超臨界二氧化碳為循環(huán)工質(zhì)結(jié)合褲衩腿型單爐膛，得到大型化、高效、相對(duì)低排的循環(huán)流化床燃煤鍋爐，由其驅(qū)動(dòng)的發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率提高，配套的發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，材料初始經(jīng)濟(jì)投入小。