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本項(xiàng)目突破超臨界水流化床中煤氣化制氫反應(yīng)器的排渣和長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行等關(guān)鍵技術(shù)，從根本上解決煤炭清潔高效利用難題，構(gòu)建了世界首套煤炭超臨界水煤氣化制氫示示范系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了以超臨界水相還原氣化煤為核心的新型高效氣化制氫完整流程工藝技術(shù)的集成與長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行達(dá) 4000 小時(shí)以上。

該成果先后獲得江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。創(chuàng)建了機(jī)插毯苗、缽苗兩套“三控”育秧新技術(shù)； “三協(xié)調(diào)”高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培途徑及生育診斷指標(biāo)體系； 毯苗、 缽苗機(jī)插水稻“三協(xié)調(diào)”高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)新模式等多種栽培技術(shù)。 先后被農(nóng)業(yè)部與蘇、皖、鄂、贛等省列為主推技術(shù)；在 2015 至 2017 年期間，累計(jì)應(yīng)用 8952.7 萬(wàn)畝，新增稻谷 335.1 萬(wàn)噸，增收 97.6 億元，節(jié)本 17.3 億元，累計(jì)新增效益 114.9 億元。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介 本成果利用去阻啟動(dòng)噴動(dòng)床為反應(yīng)器，將生物質(zhì)秸稈和煤共催化氣化，產(chǎn)生燃?xì)猓?形成了生物質(zhì)稻草催化水煤氣反應(yīng)低焦油中熱值燃?xì)庵苽涔に嚕捎糜谵r(nóng)村地區(qū)以村鎮(zhèn) 為單位的小型氣化站的建設(shè)。成果已取得發(fā)明專利授權(quán)，ZL 2009 1 0264047.8。 性能指標(biāo) 120kg/h 的生物質(zhì)稻草等與煤、碳酸鈣和水蒸汽共氣化，生成焦油含量低于 10mg/m3 、 熱值 10-15MJ/m3 的農(nóng)村用燃?xì)狻?適用范圍、市場(chǎng)前景

本發(fā)明公開(kāi)一種全綠色光電化學(xué)電池水解制氫的反應(yīng)裝置.該裝置包括水輪發(fā)電機(jī),光電化學(xué)水解裝置,外電路,其中水輪發(fā)電機(jī)的正極連接工作電極,負(fù)極連接到對(duì)電極上;水輪發(fā)電機(jī)是將水流動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能,產(chǎn)生外加電場(chǎng),主要由水輪機(jī)和螺旋槳組成;光電化學(xué)水解裝置中工作電極是采用磁控濺射法制備的ZnO薄膜封裝后構(gòu)成,或者是采用原子層沉積制備的TiO2薄膜,厚度60nm,300℃下ALD生長(zhǎng)的多晶.本發(fā)明成功實(shí)現(xiàn)了完全依靠綠色可再生的清潔能源進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化的光電化學(xué)電池.本發(fā)明采用的水輪發(fā)電機(jī)通過(guò)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,再連接到光陽(yáng)極材料上去,在無(wú)需外加偏壓的情況下即可高效地分解水產(chǎn)生氫氣,從而節(jié)約了能耗.

項(xiàng)目屬于化學(xué)工藝和能源高效轉(zhuǎn)化利用的交叉領(lǐng)域，先后列入國(guó)家“十一五”支撐計(jì)劃項(xiàng) 目、中國(guó)石油化工集團(tuán)公司重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目、中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。氣態(tài)烴非 催化部分氧化技術(shù)可廣泛應(yīng)用于焦?fàn)t氣、煤層氣、天然氣、油田氣、煉廠氣等氣態(tài)烴化合物制 備合成氣，是能源化工領(lǐng)域的核心技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊。 項(xiàng)目系統(tǒng)研究了氣態(tài)烴非催化部分氧化技術(shù)，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于： (1) 基于轉(zhuǎn)化過(guò)程為傳遞控制的原理，創(chuàng)新性地提出了新型氣態(tài)烴非催化部分氧化燒嘴。 (2) 基于燒嘴與流場(chǎng)匹配的思想，提出了新的轉(zhuǎn)化爐拱頂隔熱襯里設(shè)置結(jié)構(gòu)型式。 (3) 提出了氣態(tài)烴非催化部分氧化新的流程組織模式、自動(dòng)控制及安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的理 念，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣態(tài)烴非催化部分氧化制合成氣成套工藝技術(shù)。該技術(shù)打破了 GE、Shell等跨國(guó)公司的壟斷，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先。

熱噴涂是通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)激光熔覆的光學(xué)準(zhǔn)直、聚焦和整形以及與之配合送粉頭的重新設(shè)計(jì)從而實(shí)現(xiàn)均勻薄涂層的高速熔覆技術(shù)，目前受到廣泛關(guān)注。由于兼具熱噴涂快速沉積涂層特性以及激光熔覆冶金結(jié)合的特點(diǎn),有望成為規(guī)則表面實(shí)現(xiàn)替代電鍍硬鉻的新方法。冷噴涂是利用超音速氣流獲得高速粒子使其通過(guò)固態(tài)塑性變形沉積而制備技術(shù)的方法。超高速激光熔覆相比于傳統(tǒng)激光熔覆，激光能量主要作用粉末，能量分配：基材 20%，粉末 80%，粉末溫度高于熔點(diǎn)，修復(fù)產(chǎn)品表面粗糙度可小于 20 微米，修復(fù)厚度可低至 30 微米。

項(xiàng)目屬于化學(xué)工藝和能源高效轉(zhuǎn)化利用的交叉領(lǐng)域，先后列入國(guó)家“十一五”支撐計(jì)劃項(xiàng)目、中國(guó)石油化工集團(tuán)公司重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目、中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。氣態(tài)烴非催化部分氧化技術(shù)可廣泛應(yīng)用于焦?fàn)t氣、煤層氣、天然氣、油田氣、煉廠氣等氣態(tài)烴化合物制備合成氣，是能源化工領(lǐng)域的核心技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊。 項(xiàng)目系統(tǒng)研究了氣態(tài)烴非催化部分氧化技術(shù)，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于：（1）基于轉(zhuǎn)化過(guò)程為傳遞控制的原理，創(chuàng)新性地提出了新型氣態(tài)烴非催化部分氧化燒嘴。（2）基于燒嘴與流場(chǎng)匹配的思想，提出了新的轉(zhuǎn)化爐拱頂隔熱襯里設(shè)置結(jié)構(gòu)型式。（3）提出了氣態(tài)烴非催化部分氧化新的流程組織模式、自動(dòng)控制及安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)的理念，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣態(tài)烴非催化部分氧化制合成氣成套工藝技術(shù)。該技術(shù)打破了GE、Shell等跨國(guó)公司的壟斷，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先。

在“雙碳”目標(biāo)的背景下，基于可再生能源電解水制氫是真正實(shí)現(xiàn)清潔氫氣來(lái)源的“綠氫”技術(shù)。然而，目前制約電解水制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一是貴金屬基電催化劑高昂的價(jià)格。近年來(lái)，研究者開(kāi)發(fā)了多種廉價(jià)、高效的電解水陰極析氫非貴金屬電催化劑，其中硫化鉬（MoS2）基催化劑是迄今為止發(fā)現(xiàn)的析氫性能最好的非貴金屬催化劑之一，其具有類鉑活性。然而，這類高活性催化劑往往更易受到復(fù)雜催化反應(yīng)環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致催化劑表面發(fā)生重構(gòu)并破壞其幾何/電子結(jié)構(gòu)，造成催化劑失活。 基于此，本團(tuán)隊(duì)提出了具有分子選擇性的柵欄工程，解決了高活性Co摻雜MoS2析氫反應(yīng)催化劑活性與穩(wěn)定性之間的權(quán)衡問(wèn)題。這一策略為設(shè)計(jì)高效、穩(wěn)定的非貴金屬基電催化劑的大規(guī)模應(yīng)用提供了新思路。當(dāng)將該MoS2基（Co-MoS2@CoS2）陰極催化材料與實(shí)驗(yàn)室自制的高活性鈷鎳雙金屬硒化物析氧反應(yīng)陽(yáng)極配對(duì)用于實(shí)驗(yàn)室自制的堿性電解水（AWE）雙電極電解系統(tǒng)時(shí)，在電流密度400 mA/cm2下持續(xù)分解500 h沒(méi)有明顯的衰減。 隨著我國(guó)進(jìn)一步推進(jìn)去碳化，電解水制氫有望成為能源變革的核心。在此背景下，只有大力推廣電解水制氫，才能滿足不斷增長(zhǎng)的綠氫需求。為此，需要大幅擴(kuò)大電解水制氫裝置規(guī)模，讓電解水制氫在國(guó)民經(jīng)濟(jì)去碳化中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

為進(jìn)一步深化海河教育園區(qū)機(jī)制創(chuàng)新，不斷創(chuàng)新科技管理組織模式，加快推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用融合，全力打造創(chuàng)新發(fā)展聚集區(qū)，天津海河教育園區(qū)面向全國(guó)開(kāi)展技術(shù)供需雙側(cè)的揭榜攻關(guān)工作，現(xiàn)啟動(dòng)征集2021年度揭榜制項(xiàng)目。

成果描述：本課題組首次將固態(tài)儲(chǔ)氫的兩種熱點(diǎn)材料SB和AB用高能球磨的方法復(fù)合，并采用廉價(jià)的固態(tài)酸作為一次高效催化劑直接添加在SB-AB復(fù)合物中以實(shí)現(xiàn)復(fù)合物在溫和條件下的快速有效放氫，不僅克服上述中金屬類催化劑失活和成本的問(wèn)題，更具有明顯的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值。此復(fù)合水解體系還具有放氫量高，動(dòng)力學(xué)性能好等優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)氫速率和有效放氫量可根據(jù)實(shí)際供氫需求調(diào)控。制氫純度高，與水接觸就能放氫，制備工藝簡(jiǎn)單，大大降低了制氫成本，減少環(huán)境限制，滿足隨時(shí)隨地的取用。市場(chǎng)前景分析：1. 氫燃料電池：氫燃料電池能量轉(zhuǎn)換率高，裝置可大可小，非常靈活，無(wú)污染無(wú)噪音，具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。本產(chǎn)品所提供的氫源可直接應(yīng)用于氫燃料電池。 2.便攜式移動(dòng)電源：可為手機(jī)、筆記本電腦、MP3/MP4等電子設(shè)備隨時(shí)隨地地充電，不需要其他外接電源，無(wú)需補(bǔ)充電量，方便快捷，具有非常可觀的市場(chǎng)需求。 3. 氫能發(fā)電機(jī)：可以適用于野外作業(yè)，只要有水的環(huán)境就能使用，副產(chǎn)物對(duì)環(huán)境友好可直接排放，靈活機(jī)動(dòng)。在救災(zāi)搶險(xiǎn)、工程作業(yè)等方面有著很大的優(yōu)勢(shì)。 4.氫氣球：大型氫氣球廣泛見(jiàn)于飄浮廣告條幅，高空探測(cè)等，是日常生活中最為常見(jiàn)的氫應(yīng)用實(shí)例。本產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式充氫，即使在氣球升空后仍能不斷地補(bǔ)充氫氣，確保氫氣球高空作業(yè)的穩(wěn)定性和耐久性。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：理論放氫量：2127ml/g（20wt%酸添加量） 反應(yīng)1h實(shí)際放氫量(產(chǎn)氫率) 初始反應(yīng)10min內(nèi)放氫量(產(chǎn)氫率) 0 ℃----- 775ml/g (36.4%) 608ml/g (28.6%) 25℃----- 1545ml/g （72.6%） 992ml/g (46.6%) 50℃----- 2112ml/g （99.3%） 1710ml/g (80.4%)