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【研究背景】 我國(guó)以煤為主的能源稟賦決定了煤電將會(huì)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)充當(dāng)托底角色，燃煤發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的CO?作為主要碳排放源，成為了“2030碳達(dá)峰、2060碳中和”愿景目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)約束。開發(fā)具有大規(guī)模CO?捕集功能的新型低碳燃燒技術(shù)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵。其中，富氧燃燒技術(shù)采用空分系統(tǒng)所產(chǎn)生的氧氣(純度>95%)代替助燃空氣，同時(shí)采用煙氣再循環(huán)調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)的介質(zhì)溫度和傳熱特性，實(shí)現(xiàn)煙氣中CO?高濃度富集，便于CO?的分離與捕集，是最具發(fā)展前景的規(guī)?；疾都夹g(shù)。 【成果介紹】 本成果提出了一種富氧燃燒高效低成本運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)與其對(duì)應(yīng)示范裝置。著眼于發(fā)展經(jīng)濟(jì)、安全和可靠的富氧燃燒技術(shù)需求，本成果重點(diǎn)圍繞兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題： (1)基于氧/燃料雙向分級(jí)的富氧燃燒火焰組織、傳熱調(diào)控與污染抑制原理； (2)基于靜/動(dòng)態(tài)仿真的富氧燃燒系統(tǒng)集成優(yōu)化和控制技術(shù)，組織共性技術(shù)研發(fā)和工程示范。 本成果建立了常壓與加壓富氧燃燒條件下的分級(jí)燃燒、傳熱和污染物控制理論，開發(fā)了常壓富氧燃燒的分級(jí)燃燒系統(tǒng)，研制了加壓富氧燃燒的燃燒、換熱及返料等關(guān)鍵裝備，突破了酸性氣體共壓縮純化等共性關(guān)鍵技術(shù)，掌握了常壓富氧燃燒的系統(tǒng)集成、優(yōu)化與控制方法，并提升富氧燃燒大型化設(shè)計(jì)能力。 其中，運(yùn)用富氧壓縮S/N/Hg一體化脫除技術(shù)，SO?/NOx/Hg脫除率分別達(dá)到99%，93%和98%；35MWth富氧燃燒工業(yè)示范連續(xù)運(yùn)行168h，鍋爐燃燒效率90.68%，煙氣中CO?濃度71-82%，NOx濃度（等效空氣燃燒）110mg/Nm³。相比空氣工況，富氧工況下脫汞效率（以ESP前為基準(zhǔn)）和ESP除塵效率進(jìn)一步提升。 圖2 應(yīng)城35MWth富氧燃燒工業(yè)示范系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行 【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】 與現(xiàn)有的其它碳捕集技術(shù)，包括燃燒前、燃燒后碳捕集技術(shù)，富氧燃燒碳捕集技術(shù)的改造成本更低，系統(tǒng)效率更高、生成成本更低、投資與碳減排成本更低。 【技術(shù)指標(biāo)】 【資質(zhì)榮譽(yù)】 獲日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明展金獎(jiǎng)(2017)、國(guó)際自動(dòng)化學(xué)會(huì)電力工業(yè)設(shè)施獎(jiǎng)(2017)、湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)(2018)。

以先進(jìn)的嵌入式技術(shù)為中心，開發(fā)一套智能隔爆式磁氧分析系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)分析儀器的在線檢測(cè)，自動(dòng)標(biāo)定，故障診斷，在線顯示分析結(jié)果，并以數(shù)字和模擬趨勢(shì)兩種方式輸出，為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)DCS系統(tǒng)提供工藝流程中樣品的分析結(jié)果。儀器實(shí)現(xiàn)了恒溫檢測(cè)消除溫度漂移，自動(dòng)壓力補(bǔ)償，減小壓力影響。 技術(shù)優(yōu)勢(shì)： 可實(shí)現(xiàn)O2的全量程在線測(cè)量；性能穩(wěn)定、選擇性好。儀器的性能指標(biāo)為： （1）測(cè)量范圍：0%-100%O2 （2）零點(diǎn)漂移：<0.1%/天；<0.2%/月 （3）對(duì)N2O、CO、CO2、H2O等的選擇性誤差：<0.3% （4）NO2的選擇性誤差：<5% （5）對(duì)NO的選擇性誤差較高：<43%

本發(fā)明公開了一種用于生物油催化重整制氫的催化劑,包括催化劑活性成分和催化劑載體,其中,催化劑載體為CexZr1-xO2,x=0.1～0.9;催化劑活性組分為鎳,催化劑活性組分的含量為催化劑載體重量的5～20%;本發(fā)明還提供了此催化劑的制備方法,包括:(1)將鎳、鈰和鋯的可溶性鹽一起溶解于水中,可溶性鹽的總濃度為0.05～1.5mol/l;(2)向上述水溶液中加入堿性沉淀劑,調(diào)節(jié)pH值為8～12,沉淀析出,沉淀陳化,過(guò)濾后得到濾餅經(jīng)水洗、干燥,然后焙燒2～6小時(shí),焙燒溫度為600℃～900℃,得到催化劑Ni-CexZr1-xO2。本發(fā)明制備得到的催化劑催化活性較高,氫氣產(chǎn)率高,適用于工業(yè)化的要求。

催化加氫過(guò)程是現(xiàn)代工業(yè)的重要過(guò)程， 是清潔 燃料和高階化學(xué)品生產(chǎn)中 的關(guān)鍵步驟。 經(jīng)估算 催化加氫在整個(gè) 化學(xué)工業(yè)體系 中的占比 超過(guò) 3 0% 。 在 催化 加氫 工業(yè) 過(guò)程中， 雖然使用粗氫作為氫源 具有 工業(yè)裝置簡(jiǎn)單 、 更高的經(jīng)濟(jì)性 等特點(diǎn) ，但是粗氫中含有的少量一氧化碳 ( 從幾百到幾千ppm ) 會(huì)造成加氫催化劑很快失活。 這部分ppm 量 級(jí)的CO 由于 和貴金屬催化劑具有很強(qiáng)的相互作用 ，在催化反應(yīng)過(guò)程中占據(jù)催化活性位，從而使得反應(yīng)物分子無(wú)法在催化劑表面吸附而導(dǎo)致催化劑中毒失活。 所以，現(xiàn)代催化加氫過(guò)程一般使用更為昂貴而且工業(yè)裝置更為復(fù)雜的 高純氫 系統(tǒng)作為 氫源。 發(fā)展新型高效貴金屬催化劑，提高貴 金屬 催化劑 對(duì) CO 耐受度， 甚至 直接利用粗氫進(jìn)行 低溫 催化加氫反應(yīng) ， 從而 降低加氫成本 和工業(yè)催化裝置的復(fù)雜性 是該研究領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn) 。

本發(fā)明涉及糠醛催化加氫技術(shù)，旨在提供一種鉑/碳納米管催化劑的制備及在糠醛催化加氫中的應(yīng)用。該催化劑的制備過(guò)程包括：取碳納米管放入濃硝酸室溫下進(jìn)行超聲和加熱攪拌回流處理，冷卻后取出浸泡、洗滌和抽濾，直至濾液中性；然后干燥備用；氯鉑酸稀溶液中加入處理過(guò)的碳納米管載體，在室溫下等體積浸漬、靜置后；磁力攪拌和溫水浴條件下蒸干水分后干燥；在使用之前，將催化劑置于氮?dú)浠旌蠚夥罩懈邷剡€原，得到鉑負(fù)載量為1.0wt％的鉑/碳納米管催化劑。本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，能耗低，反應(yīng)中不需要加熱，且所用氫氣壓力較低。能在室溫條件下對(duì)糠醛進(jìn)行加氫，轉(zhuǎn)化率和選擇性較高。催化劑多次使用后仍能保持高活性，且基本不積碳。

本項(xiàng)目創(chuàng)新性采用靜電紡絲技術(shù)及熱處理碳化技術(shù)將MOFs材料負(fù)載在一維多孔碳材料中，制備保留金屬有機(jī)框架構(gòu)型的碳纖維催化材料。在制備過(guò)程中，通過(guò)調(diào)控MOFs材料特有的空間構(gòu)型達(dá)到調(diào)控所制備的催化材料中金屬組分空間構(gòu)型及金屬組分之間的協(xié)同作用，最終達(dá)到提高加氫催化材料性能的目的。該項(xiàng)目的完成能夠很好的解決困擾傳統(tǒng)加氫催化材料中金屬組分的分散性及協(xié)同作用調(diào)控這一大難題，有效提高加氫催化劑的活性、選擇性，具有十分良好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明涉及一種用于生物油催化制氫的催化劑及制備方法，包括催化劑活性成分和催化劑載體，所述催化劑活性成分及重量百分含量分別為：Ni 為 10－15wt%；Mo 為 5－13wt%；Fe 為 5－10wt%；余分為凹凸棒土和海泡石混合黏土礦催化劑載體。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用比表面積較大，具有較強(qiáng)的吸附、助催化功能、廉價(jià)易得的凹凸棒土和海泡石黏土礦作為催化劑載體，催化活性組分為鎳、鉬和鐵復(fù)合組分，使生物油分子裂解斷鏈成低分子烴類和高含量氫氣的優(yōu)質(zhì)合成氣。該催化劑制備簡(jiǎn)單、強(qiáng)度大、催化活性強(qiáng)、可再生，不僅可用于生物油重整制氫，也可應(yīng)用于生物質(zhì)直接催化氣化制氫。

本發(fā)明公開了一種燒結(jié)金屬纖維束催化劑的制備方法，包括：(1)通過(guò)陽(yáng)極氧化法對(duì)燒結(jié)金屬纖維束進(jìn)行表面處理，通過(guò)控制電解條件得到的表面帶有附載孔隙的燒結(jié)金屬纖維束，將制備得到的表面帶有附載孔隙的燒結(jié)金屬纖維束浸漬到含有金屬催化劑的水溶液中至少30分鐘，負(fù)載完成后，經(jīng)煅燒得到燒結(jié)金屬纖維束催化劑。本發(fā)明還提高了由該方法制備得到的催化劑以及利用該催化劑用于治理廢氣的等離子體催化的裝置。本發(fā)明采用燒結(jié)金屬纖維束(SMF)催化劑與介質(zhì)阻擋放電技術(shù)相結(jié)合，在降低能耗的同時(shí)，提高了降解廢氣中VOCs的去除率。

本發(fā)明涉及化學(xué)催化劑制備技術(shù)，旨在提供一種用于氯代揮發(fā)性有機(jī)物低溫催化燃燒的催化劑及制備方法。該催化劑是以γ?Al2O3顆粒為載體，以NM?RMO?Co3O4為活性組分；其中，RMO?Co3O4占催化劑重量的5～15％，NM占催化劑重量的0.01％～0.2％，余量為γ?Al2O3顆粒；所述RMO為稀土金屬氧化物CeO2、ZrO2、La2O3、Nd2O3、Y2O3中的一種或幾種，NM為貴金屬Pd、Pt、Ru、Rh中的一種或幾種。本發(fā)明提供的催化劑具有制備工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、催化活性高、抗氯中毒能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。采用該催化劑，可以在低溫空氣環(huán)境中，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地將含氯揮發(fā)性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2和HCl，且技術(shù)路線方便實(shí)用，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)含氯有機(jī)廢氣的治理。

專利名稱：