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吸附床由6個吸附單元組成,吸附單元為殼管式換熱器,吸附工質(zhì)對是活性炭-氨.利用多孔介質(zhì)中流體流動的概念,建立一個吸附單元的數(shù)學模型,模擬結(jié)果與實驗結(jié)果顯示出很好的一致性.同時得出了吸附床內(nèi)某種平均溫度和平均壓力的分布規(guī)律.

本發(fā)明公開了一種燃煤煙氣除汞吸附劑的制備方法。它向水中加入水總量1-2%的硫酸使水溶液呈現(xiàn)酸性,加入七價錳鹽固體或溶液,攪拌,使七價錳鹽溶解,加入酸性二價錳鹽溶液,同時進行攪拌,加入顆粒狀吸附劑,繼續(xù)攪拌30-40分鐘,在80-100℃加熱干燥為固體狀態(tài),研磨成粉狀即可,其中七價錳鹽、二價錳鹽和顆粒狀吸附劑的添加量之比為1∶1-2∶35-50。本發(fā)明的優(yōu)點是:1)利用本方法制備的吸附劑可以全面控制燃煤電站煙氣中汞的三種形態(tài),并將其轉(zhuǎn)化為惰性化合物;2)可以在煙道上直接向煙氣噴加,操作較為方便;3)本方法工藝簡單實用,易于推廣;4)可與燃煤電站現(xiàn)有污染物控制裝置結(jié)合進行汞排放控制,既降低了初期投入,也節(jié)約了運行成本。

項目成果/簡介:吸附床由6個吸附單元組成,吸附單元為殼管式換熱器,吸附工質(zhì)對是活性炭-氨.利用多孔介質(zhì)中流體流動的概念,建立一個吸附單元的數(shù)學模型,模擬結(jié)果與實驗結(jié)果顯示出很好的一致性.同時得出了吸附床內(nèi)某種平均溫度和平均壓力的分布規(guī)律.

?  成果簡介：在研究物質(zhì)的性質(zhì)時，經(jīng)常需要知道微粉顆粒的比表面積大小。在橡膠工業(yè)中常用的補強劑為固體分散顆粒炭黑，它的比表面積對所填充的橡膠的物理性能產(chǎn)生很大的影響；在催化領(lǐng)域，催化劑的比表面積是表征催化劑化學物理性能的一個重要參數(shù)；在冶金、建筑材料等方面的生產(chǎn)和研究中也經(jīng)常需要知道微粉顆粒的比表面積，所以，微粉顆粒比表面積的測量被許多科學技術(shù)領(lǐng)域所關(guān)注。本項技術(shù)為一種微粉表面積動態(tài)氮吸附測量方法及測量儀器，儀器具有良好的測量準確性和重復性，并且操作方法簡單，測量速度高。微粉比

在研究物質(zhì)的性質(zhì)時，經(jīng)常需要知道微粉顆粒的比表面積大小。在橡膠工業(yè)中常用的補強劑為固體分散顆粒炭黑，它的比表面積對所填充的橡膠的物理性能產(chǎn)生很大的影響；在催化領(lǐng)域，催化劑的比表面積是表征催化劑化學物理性能的一個重要參數(shù)；在冶金、建筑材料等方面的生產(chǎn)和研究中也經(jīng)常需要知道微粉顆粒的比表面積，所以，微粉顆粒比表面積的測量被許多科學技術(shù)領(lǐng)域所關(guān)注。本項技術(shù)為一種微粉表面積動態(tài)氮吸附測量方法及測量儀器，儀器具有良好的測量準確性和重復性，并且操作方法簡單，測量速度高。 微粉比表面積測量儀由氣路系統(tǒng)、測量電路系統(tǒng)和液氮杯（或溫水杯）自動升降機械結(jié)構(gòu)三個功能部分組成。在測量過程中，標準樣品和三種待測樣品分別裝在不同的玻璃管中，通入氮-氦混合氣，同時浸入液氮中，進行吸附，吸附飽和后，分別對各樣品進行脫附，在脫附過程中，計算機采集信號，根據(jù)四種樣品的質(zhì)量、電壓信號積分值以及標準樣品的比表面積計算三種待測樣品的比表面積，并自動生成測量結(jié)果報告。其主要技術(shù)指標為:可同時測量3個樣品；測量精度:2%；3個試樣測量時間 <10分鐘。

吸附樹脂是一類多孔性的高分子合成材料，由于合成過程中單體、交聯(lián)劑、致孔劑等結(jié)構(gòu)的變化以及合成控制方法的不同，使得吸附樹脂的孔結(jié)構(gòu)可有目的的調(diào)控，可以適應很多方面的應用要求。 南開大學形成了可對吸附樹脂的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計及合成高選擇性吸附樹脂生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)和應用技術(shù)： 1.天然植物有效成分及單體分離純化產(chǎn)業(yè)化技術(shù) 在樹脂骨架上引入特殊的功能基團，對天然植物中不同結(jié)構(gòu)的有效成分具有高的吸附選擇性。 用于黃酮類、生物堿類、皂甙類、內(nèi)酯類、多酚類等提取

2, 3, 4, 4’-四羥基二苯甲酮 ( 2,3,4,4'-Tetrahydroxybenzophenone，簡稱 THBP)是一種常用的紫外線吸收劑，作為紫外線正型光刻膠的導入劑，在 TFT-LCD 液晶顯示器產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)中，主要用于混配 PAC 感光劑生產(chǎn)高感光度高分辨率的高檔光刻膠。由于 TFT-LCD 顯示技術(shù)具有一系列突出的優(yōu)點，其產(chǎn)品幾乎涵蓋整個信息應用領(lǐng)域，包括電視、臺式計算機、筆記本電腦、手機、PDA、GPS、儀器儀表和公共顯示等，具有巨大的市場潛力。 本項目以五倍子生物資源為原料，利用已有的焦性沒食子酸生產(chǎn)工藝，采用多級凈化工藝及去離子技術(shù)，開發(fā)一條年產(chǎn) TFT-LCD 光刻膠用感光劑 2,3,4,4-四羥基二苯甲酮 200 噸生產(chǎn)能力的工藝。該工藝的成功開發(fā)，既可以促進國內(nèi)五倍子的精深加工研究開發(fā)，更重要的是可以打破發(fā)達國家對我國集成電路、平板顯示產(chǎn)業(yè)上游原料感光材料的技術(shù)控制，并促進我國集成電路與液晶顯示高檔光刻膠的生產(chǎn)，減少光刻膠的依賴進口，提高產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵配套材料的國產(chǎn)化率，形成基于我國特色生物化工資源五倍子的感光材料產(chǎn)業(yè)分枝鏈，解決我國TFT-LCD 產(chǎn)業(yè)擴張急需的關(guān)鍵材料 PAC 感光劑生產(chǎn)。 該項目目前優(yōu)化了反應條件，已完成了實驗室的小試工藝，正在進行逐級放大，有望一年以內(nèi)進行產(chǎn)業(yè)化。

吸附樹脂是一類多孔性的高分子合成材料，由于合成過程中單體、交聯(lián)劑、致孔劑等結(jié)構(gòu)的變化以及合成控制方法的不同，使得吸附樹脂的孔結(jié)構(gòu)可有目的的調(diào)控，可以適應很多方面的應用要求。 針對分離純化的目標產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計合成高選擇性大孔吸附樹脂，彌補現(xiàn)有商品化樹脂的不足，所制備的提取物純度可控，且可以制備高純度提取物。 來自天然植物且具有顯著生理活性等有效成分，是目前藥用研究和開發(fā)的重要原料來源，特別是對于結(jié)構(gòu)復雜而精妙的天然產(chǎn)物活性成分，從天然植物提純化仍是其唯一有效的途徑。因此建立合適的分離純化工藝、開發(fā)高效的分離材料就具有重要的意義。此研究成果不僅豐富了現(xiàn)有吸附樹脂的品種，也為天然的藥用研究提供了重要的實驗樣品，其具有廣泛的社會價值和經(jīng)濟效益。 南開大學形成了可對吸附樹脂的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計及合成高選擇性吸附樹脂生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)和應用技術(shù)： 1）天然植物有效成分及單體分離純化產(chǎn)業(yè)化技術(shù) 在樹脂骨架上引入特殊的功能基團，對天然植物中不同結(jié)構(gòu)的有效成分具有高的吸附選擇性。用于黃酮類、生物堿類、皂甙類、內(nèi)酯類、多酚類等提取和純化。已工業(yè)化的有銀杏葉黃酮、甜菊糖、人參皂甙、三七皂甙、長春堿等提取技術(shù)。建立了銀杏葉提取物中黃酮和內(nèi)酯的樹脂法分離工藝，并進了銀杏內(nèi)酯凍干粉針劑的開發(fā)； 分離了漢防己總生物堿中的兩種單體生物堿－漢防己甲素和漢防己乙素，開發(fā)了漢防己甲素凍干粉針劑，并已取得國家食品藥品監(jiān)督管理局頒發(fā)的生產(chǎn)批件。 2）中藥提取物農(nóng)藥殘留及重金屬的去除技術(shù) 改變了樹脂的傳統(tǒng)致孔方法，合成了一類孔徑較小且均勻的納米級孔結(jié)構(gòu)吸附樹脂，既保持傳統(tǒng)吸附樹脂高吸附容量，又具備按照分子尺寸進行精確篩分的能力，用于分子尺寸較大的天然產(chǎn)物有效成分中分子較小的農(nóng)藥或重金屬去除。 3）抗生素、維生素中間體的純化技術(shù) 合成的高孔隙率、孔徑均勻的高比表面聚苯乙烯吸附樹脂，明顯改善了樹脂的傳質(zhì)性能，吸附速度比現(xiàn)有的商品化樹脂提高 2-3 倍，解吸率高于 90%，樹脂壽命大大延長。 技術(shù)優(yōu)點：純化工藝簡單、高效、環(huán)境友好，避免了大量有毒、低沸點有機溶劑的使用。 4）新型脫色樹脂技術(shù) 通過樹脂孔結(jié)構(gòu)、骨架結(jié)構(gòu)、脫色基團等的調(diào)控，合成了一類脫色容量大、再生容易的新型脫色樹脂，效果良好。 用于天然產(chǎn)物提取、抗生素、維生素等生產(chǎn)。 5）載體樹脂（固定化酶載體樹脂、納米簇金屬催化劑載體樹脂）生產(chǎn)技術(shù) 通過致孔劑、聚合單體、交聯(lián)劑的調(diào)控，合成了一類高環(huán)氧基含量、高使用強度的固定化酶載體樹脂。該技術(shù)的樹脂生產(chǎn)成本遠低于國外進口樹脂。已完成了工業(yè)化放大和工藝優(yōu)化。用于固載青霉素?；?，催化青霉素 G 和頭孢菌素 G 水解，制備半合成 β－內(nèi)酰胺類抗生素所需的中間體 6-PAP 和 7-ADCA。 合成的一類大孔徑、高比表面積的新型孔結(jié)構(gòu)的聚苯乙烯吸附樹脂，加載了納米簇金屬催化劑的載體樹脂，用于負載納米級的金屬催化劑，在重氫提取及放射性廢水處理中有重要的應用。 6）高容量新型孔結(jié)構(gòu)吸附樹脂生產(chǎn)及其處理有機廢水技術(shù) 具有超高吸附容量、良好的吸附動力學行為等特點。樹脂的比表面積達到 1000m2/g 以上。用于廢水中有機物的處理。 7）新型螯合型吸附樹脂生產(chǎn)及其陰陽離子選擇性吸附技術(shù) 對水中不同價態(tài)金屬離子及陰離子酸根具有選擇性吸附能力。在高鹽體系中可吸附水中的多種重金屬，而對 Na、K 等離子沒有結(jié)合能力，用于海水中重金屬的富集或檢測。 利用帶有交換基團的吸附樹脂與陰離子酸根（如 AsO43-等）發(fā)生離子交換達到富集的目的。用于水中有害物質(zhì)凈化處理。 8）耐高溫堿性離子交換樹脂技術(shù) 改變季銨基與樹脂骨架的連接方式，合成了耐高溫的堿性離子交換樹脂，可在較高的使用溫度下穩(wěn)定使用，大大拓展了堿樹脂的應用 范圍。 

技術(shù)簡介： 催化精餾技術(shù)在一個設(shè)備內(nèi)整合催化反應與精餾分離，在催化反應進行的同 時，通過精餾過程把產(chǎn)物從體系中分離，推動反應平衡向右移動。它適用于需要 催化劑進行均相或非均相催化來提高反應速率,且反應物的轉(zhuǎn)化率和催化劑的選 擇性通常達不到 100%的情況。 天津大學開發(fā)的新型催化精餾規(guī)整填料技術(shù)，在實現(xiàn)催化精餾耦合過程的同 時，可有效提升設(shè)備的通量以及催化劑的裝填量，并降低壓降。相比于傳統(tǒng)的催 32天津大學科技成果選編 化精餾填料，可提升通量 50%以上。填料內(nèi)部的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計可有效提升氣液固 三相的傳質(zhì)，促進物料在催化劑內(nèi)部的擴散，大大提升了反應效率和分離效率。 目前該技術(shù)已經(jīng)在石化行業(yè)中的輕汽油醚化，MTBE，叔丁醇脫水，碳四加氫異 構(gòu)化等工藝中得到了應用。 應用前景分析： 催化精餾最早應用于甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)等合成工 藝中，現(xiàn)已廣泛應用于包括酯化、醚化、異構(gòu)化、烷基化、疊合過程、烯烴選擇 性加氫、氧化脫氫、碳一化學、水解、酯交換和其他反應過程等多種平衡反應。 化工行業(yè)中有著巨大的市場需求，且由于催化劑的活性問題，每三年即需要更換 一次，因此該需求有較好的持續(xù)性。傳統(tǒng)捆扎包式催化精餾填料存在通量小，壓 降大，易發(fā)生偏流和短路，分離和反應效率低等問題。新型崔化精餾規(guī)整填料技 術(shù)完美的解決了上述問題，目前，該填料已經(jīng)在多個工藝上成功工業(yè)化應用，為 企業(yè)節(jié)約了大量的投資費用和操作成本，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率等也有明顯提升。 經(jīng)濟效益預測： 相比于傳統(tǒng)的捆扎包式的催化精餾填料，該新型催化精餾填料技術(shù)可提升通 量 50%以上，節(jié)約固定設(shè)備初投資 30%以上，節(jié)約操作費用 30%以上。相比于 傳統(tǒng)的先反應再分離的技術(shù)，可節(jié)約設(shè)備初投資 50%以上，節(jié)約操作費用 50% 以上。 技術(shù)成熟度:產(chǎn)業(yè)化項目

質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)具有能量轉(zhuǎn)換效率高和環(huán)境友好等優(yōu)點， 是電動汽車的理想動力源。但燃料電池電動汽車(FCV)的商業(yè)化，必須解決基 于碳載鉗(Pt/C)催化劑FCV的高成本問題。 自2009年美國科學家在Science雜志報道氮參雜碳納米管(NC)具有潛在 的氧還原(0RR)催化活性以來，化學家與材料科學家一直在探尋如何進一步 提高NC材料的0RR催化活性的方法，以代替目前燃料電池發(fā)動機中的Pt/C催化劑。因此，我們的研究團隊基于氮參雜石墨烯(NG)材料，在國際上首次通過 “NG分子結(jié)構(gòu)一NG電導率一0RR催化活性”的關(guān)聯(lián)，找到了該科學難題的突破 點.我們在分子結(jié)構(gòu)模擬的基礎(chǔ)上，認識到三種氮參雜NG材料中，既唳型和既 咯型具有二維平面結(jié)構(gòu)，使NG保持了石墨烯原有的平面共輾大兀鍵結(jié)構(gòu)，具 有良好的導電性，因而具有優(yōu)異的0RR催化活性；而丁基型NG為三維空間不 平整結(jié)構(gòu)，破壞了石墨烯原有的二維平面共巍大e鍵結(jié)構(gòu)，導電性差，因而0RR 催化活性低。因此，有效的氮參雜應以唬唳型和唬咯型為主，盡可能減少甚至 杜絕丁基型NG的形成。我們利用層狀材料(LM)的層間限域效應，通過調(diào)制LM 層間距，在LM層間插入苯胺單體，層間聚合，然后熱解的方法，獲得平面氮參雜 達90%以上的NG材料。其催化0RR的半波電位僅比Pt/C催化劑落后60mV,是傳 統(tǒng)方法下獲得的NG材料0RR催化活性的54倍，以該材料為正極催化劑的質(zhì)子 交換膜燃料電池的輸出功率達580mW/cm ,與Pt/C催化劑的0RR活性處于同一 個數(shù)量級，為世界領(lǐng)先水平。我們開發(fā)的此類新型NG材料已經(jīng)具備了在燃料 電池發(fā)動機中完全替代Pt/C催化劑的可能性。LM層間近乎封閉的扁平反應空間 不僅克服了傳統(tǒng)開放體系下合成的NG以丁基型為主，導電性差，活性低的弊病， 而且也克服了開放體系下因摻N效率低而導致合成NG成本高的問題。該研究成 果意味著，長期困擾燃料電池實用化的高成本問題將不再是瓶頸問題。