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一種局部自適應(yīng)可控浸潤性耦合微結(jié)構(gòu)強(qiáng)化沸騰換熱方法具體為：在換熱基底微結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置電極膜，電極膜與金屬電極連接至電源形成電場，換熱工質(zhì)中帶電金屬納米顆粒在電場作用下間歇吸附于換熱表面，實(shí)現(xiàn)換熱表面浸潤性的可控轉(zhuǎn)換；所述金屬電極固定在換熱基底外部；金屬電極優(yōu)選為銅電極、鋁電極，形狀優(yōu)選為板狀、網(wǎng)狀或棒狀。 所述換熱基底材料為金屬如紫銅或單晶硅、藍(lán)寶石、石墨烯等非金屬，可以理解的是，換熱領(lǐng)域常用的換熱材料均適用于本發(fā)明，優(yōu)選導(dǎo)熱性良好的基底材料。換熱基底形狀為平板、圓管或異形，其中異形為換熱領(lǐng)域常見換熱器形狀。所述換熱基底微結(jié)構(gòu)為尺寸為納米級或微米級的微柱、微坑或微槽道；可以理解的是，現(xiàn)有技術(shù)中，所有用于提高換熱效率的微結(jié)構(gòu)均適用于本發(fā)明，優(yōu)選為納米級或微米級的方形微柱、矩形微柱、半球形微坑或圓柱形微坑。所述換熱基底微結(jié)構(gòu)的排列方式為規(guī)則排列如陣列式、交錯(cuò)式排列，或?yàn)椴灰?guī)則排列。所述電極膜通過電極引線引出，以將電極膜連通并連接至電源；換熱基底、電極膜、電極引線的表面均絕緣。所述表面絕緣可以通過在表面設(shè)置絕緣層實(shí)現(xiàn)，所述絕緣層厚度為百納米級。其中，換熱基底材料為單晶硅等非導(dǎo)電材料時(shí)，則無需設(shè)置絕緣層。所述絕緣層材料為惰性金屬、金屬氧化物、陶瓷或硅膠；優(yōu)選導(dǎo)熱性優(yōu)良的絕緣材料，可以通過摻雜導(dǎo)熱性優(yōu)良材料的方式來提高絕緣材料導(dǎo)熱性。所述電極膜、電極引線材料為導(dǎo)電材料；優(yōu)選為金屬，進(jìn)一步優(yōu)選為金、銀、銅或鋁。 所述電極膜厚度為百納米級。所述帶電金屬納米顆粒具有均勻親水性表面、均勻疏水性表面或雙親浸潤性表面；親水、疏水或雙親浸潤性表面通過改性獲得；帶電金屬納米顆粒尺度為納米級、微米級，形狀規(guī)則或不規(guī)則，優(yōu)選為球形或柱形。所述帶電金屬納米顆粒浸潤性與換熱基底的浸潤性不同，用于改變換熱表面浸潤性。如換熱基底表面為親水（或疏水），帶電金屬納米顆粒表面為疏水（或親水），也可以具有雙親浸潤性。所述電源為直流電源或交流電源；其中直流電源通過通、斷電實(shí)現(xiàn)電場可控；交流電源通過控制交流頻率實(shí)現(xiàn)電場可控，交流頻率根據(jù)沸騰氣泡動(dòng)力學(xué)周期調(diào)節(jié)。

本發(fā)明公開了一種耦合熱溶萃取和熱解制備高品質(zhì)生物油和氣體的方法，首先采用熱溶萃取法對生物質(zhì)進(jìn)行脫氧提質(zhì)萃取，得到無水無灰、高碳含量、低氧含量和含有大量芳香碳結(jié)構(gòu)的低分子量萃取物；然后將所述的低分子量萃取物進(jìn)行熱解，收集氣體產(chǎn)物、液體產(chǎn)物(生物油)和固體產(chǎn)物(焦)。本發(fā)明通過耦合熱溶萃取和熱解技術(shù)所得到的生物油碳含量高、氧含量低、熱值高，并且生物油腐蝕性低、高附加值的芳香烴類化合物含量高，可以大大減少生物油的后處理工藝。另外，所得到的氣體產(chǎn)物的熱值增大。本發(fā)明工藝簡單，無需催化劑和氫氣，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)物附加值高，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明公開了一種耦合熱溶萃取和熱解制備高品質(zhì)生物油和氣體的方法，首先采用熱溶萃取法對生物質(zhì)進(jìn)行脫氧提質(zhì)萃取，得到無水無灰、高碳含量、低氧含量和含有大量芳香碳結(jié)構(gòu)的低分子量萃取物；然后將所述的低分子量萃取物進(jìn)行熱解，收集氣體產(chǎn)物、液體產(chǎn)物(生物油)和固體產(chǎn)物(焦)。本發(fā)明通過耦合熱溶萃取和熱解技術(shù)所得到的生物油碳含量高、氧含量低、熱值高，并且生物油腐蝕性低、高附加值的芳香烴類化合物含量高，可以大大減少生物油的后處理工藝。另外，所得到的氣體產(chǎn)物的熱值增大。本發(fā)明工藝簡單，無需催化劑和氫氣，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)物附加值高，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明的硅基微機(jī)械懸臂梁耦合直接加熱在線式毫米波相位檢測器，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)包括懸臂梁耦合結(jié)構(gòu)、功率合成／分配器和直接加熱式微波功率傳感器。懸臂梁耦合結(jié)構(gòu)左右對稱，兩個(gè)懸臂梁在ＣＰＷ中央信號線上方，結(jié)構(gòu)相同，用于耦合部分待測信號，通過錨區(qū)與功率合成器相連，兩個(gè)懸臂梁之間ＣＰＷ傳輸線的電長度為λ／８。懸臂梁下方的ＣＰＷ中央信號線上覆蓋了一層Ｓｉ３Ｎ４介電層，用于防止電學(xué)短路。參考信號通過功率分配器分成兩路信號，分別與兩路懸臂梁耦合的信號通過功率合成器合成，功率合成器的輸出端連接到直接加熱式微波功率傳感器進(jìn)行功

本發(fā)明的硅基未知頻率縫隙耦合式Ｔ型結(jié)間接式毫米波相位檢測器是由共面波導(dǎo)傳輸線傳輸線、縫隙耦合結(jié)構(gòu)、移相器、單刀雙擲開關(guān)、Ｔ型結(jié)功分器、Ｔ型結(jié)功合器以及間接式熱電式功率傳感器所構(gòu)成，整個(gè)結(jié)構(gòu)基于高阻Ｓｉ襯底制作，其上有四個(gè)縫隙耦合結(jié)構(gòu)，上方的兩個(gè)縫隙耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)信號的頻率測量，下方的兩個(gè)縫隙耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)信號的相位測量，在前后縫隙之間有一個(gè)移相器；Ｔ型結(jié)功分器和Ｔ型結(jié)功合器是由共面波導(dǎo)傳輸線傳輸線、扇形缺陷結(jié)構(gòu)和空氣橋所組成；間接式熱電式功率傳感器由共面波導(dǎo)傳輸線傳輸線、兩個(gè)終端電阻以及熱電堆所構(gòu)成，熱

微生物燃料電池（MFCs）是利用微生物的新陳代謝氧化化學(xué)物質(zhì)并釋放電子，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種電化學(xué)裝置。MFCs由于具有去污和產(chǎn)電雙重功能，是一種“綠色”能源。其最具潛能的應(yīng)用是污水處理，即利用微生物分解污水中的有機(jī)物，并將轉(zhuǎn)化為可用的電能。且整處理過程不用曝氣，可節(jié)省大量的耗能。目前，微生物燃料電池的發(fā)展和應(yīng)用中最大的障礙是材料的成本和性能。 本研究利用低成本的天然木質(zhì)纖維素為原料，采用直接碳化的方法來制備三維大孔碳材料作為微生物燃料電池的陽極材料，并取得突破性進(jìn)展，。 相關(guān)系列研究結(jié)果2012年分別發(fā)表在Journal Material Chemistry, ChemSusChem 以及Energy & Environmental Science等國際權(quán)威雜志上。特別地，基于天然纖維制備的波紋層狀三維碳陽極，陽極電流密度提高了10倍，達(dá)到了200 A m-2，該結(jié)果2012年已發(fā)表在能源環(huán)境領(lǐng)域頂級雜志Energy & Environmental Science上，影響因子9.61. 該研究成果制備的材料成本低，性能優(yōu)異。該研究成果結(jié)合我們的陰極氧氣還原催化劑的研究成果，以及后續(xù)的隔膜研究成果，將可微生物燃料電池的在污水處理中的規(guī)模化應(yīng)用。

本發(fā)明公開了一種液態(tài)循環(huán)銻陽極管式直接碳固體氧化物燃料 電池電堆系統(tǒng)及其制備方法，屬于燃料電池領(lǐng)域。電池電堆系統(tǒng)包括 電池電堆、氧化銻收集池、燃料池、燃料加載裝置，電池電堆頂部設(shè) 置有電池電堆出口，并底部設(shè)置有電池電堆入口；氧化銻收集池頂部 設(shè)置與電池電堆出口相連通的氧化銻收集池入口，并其底部設(shè)置有供 氧化銻流出的氧化銻收集池出口；燃料池頂部設(shè)置有燃料加載裝置， 該頂部同時(shí)還設(shè)置有與氧化銻收集池出口相連通的燃料池入口

用次氧化鋅粉漿液吸收治理低濃度 SO 2 煙氣，同時(shí)實(shí)現(xiàn)次氧化鋅粉中伴生有價(jià)組元的耦合提取；采用亞硫酸鋅漿液的催化氧化方法，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了漿液中 F、Cl 離子的耦合共沉淀；優(yōu)化創(chuàng)新了高砷含氟、氯物料的硫酸化焙燒脫砷/脫氟/脫氯技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了砷/氟/氯的協(xié)同治理；優(yōu)化創(chuàng)新了銦的富集、提取技術(shù)，形成綠色、高效的次氧化鋅粉深度治理低濃度 SO 2 煙氣耦合提取有價(jià)組元新技術(shù)。

本實(shí)用新型公開了一種基于陰極電勢調(diào)控的生物電化學(xué)耦合上流式厭氧生物反應(yīng)裝置。該裝置中，上流式厭氧生物反應(yīng)器污泥層中設(shè)置環(huán)形電極，生物電極系統(tǒng)為所述的上流式厭氧生物反應(yīng)器筒體內(nèi)陰極附近的微生物提供能量較高的電子用于污染物的降解。參比電極通過緊固螺栓固定于生物陰極附近，并通過導(dǎo)線與在線檢測儀和計(jì)算機(jī)連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測耦合反應(yīng)器生物陰極的陰極電勢。可根據(jù)不同污染物降解所需的吉布斯自由能通過能斯特方程計(jì)算反應(yīng)所需的電勢差，并通過調(diào)節(jié)生物電化學(xué)系統(tǒng)的外加電壓將陰極電勢控制在略低于所需電勢差的范圍內(nèi)，達(dá)到低能耗，高效率地降解氯代硝基苯等難降解有機(jī)污染物的目的。

1 成果簡介利用生物方法進(jìn)行污水處理，已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展。但是，在活性污泥法的應(yīng)用中，仍然存在以下主要缺點(diǎn)：曝氣池占地面積很大，曝氣后氣體排放造成二次污染；曝氣過程中活性污泥、空氣和污水三相混合不均勻，氧傳遞速率較慢，氧氣利用率不高，使得曝氣效率低；剩余污泥排放量大。本研究室基于多年來對環(huán)流反應(yīng)器流體力學(xué)特性和工程應(yīng)用的研究，提出了采用多級環(huán)流裝置作為活性污泥曝氣的新方式，并經(jīng)過 10 多年的基礎(chǔ)、應(yīng)用以及工業(yè)化研究，形成了一套高效的活性污泥的處理污水的新工藝—多級環(huán)流曝氣工藝。該工藝可改善氧的傳質(zhì)，增加氧的利用率，從而減少動(dòng)力消耗；該工藝還可減少生物處理過程中剩余污泥的產(chǎn)量，減輕處理污泥的負(fù)擔(dān)；同時(shí)，該工藝的生物處理構(gòu)筑物占地面積顯著減小，可節(jié)約投資。該工藝已經(jīng)完成了 20 噸/天的工業(yè)中試，通過了專家鑒定；并在處理印 染污水等方面已經(jīng)建成了工業(yè)應(yīng)用裝置，目前運(yùn)行良好。 在多級環(huán)流曝氣工藝的基礎(chǔ)上，針對含有中低濃度難降解有機(jī)物的污水，本研究室又開發(fā)了厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣污水生物處理技術(shù)，以提高難降解有機(jī)物的處理效率。通過在多級環(huán)流塔內(nèi)的懸浮污泥中添加具有特殊孔隙結(jié)構(gòu)和尺度的載體材料，利用氧的傳遞阻力在載體內(nèi)部形成厭氧菌生存的環(huán)境，構(gòu)成專性厭氧菌生長區(qū)。通過被動(dòng)擴(kuò)散和流體的沖刷作用，有機(jī)物可以擴(kuò)散進(jìn)入載體內(nèi)部，并被厭氧菌降解，同時(shí)載體內(nèi)部的厭氧降解產(chǎn)物也可進(jìn)入流化床主體，實(shí)現(xiàn)厭氧生物降解和好氧生物降解的耦合。該工藝具有高效的好氧降解過程和厭氧降解過程， 且將厭氧和好像過程結(jié)合在一個(gè)裝置中進(jìn)行，高度集成化，設(shè)備投資小、處理效率高、占地面積小。該工藝已經(jīng)在含酚廢水、 PTA 廢水、煉油廢水方面已經(jīng)開展了大量的工藝開發(fā)和工業(yè)模擬實(shí)驗(yàn)，取得了理想的處理效果。2 技術(shù)指標(biāo)（ 1） 多級環(huán)流曝氣：溶解氧濃度可達(dá)到 6mg/L 以上，較廊道式曝氣池，占地面積可減小 80% 以上，處理時(shí)間可縮短 50%以上。 （ 2） 厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣： COD 的容積負(fù)荷可達(dá)到 7g/L?d 以上，對 COD 濃度小于2500 mg/L 的含酚廢水、 PTA 廢水等廢水， COD 去除率達(dá)到 95％以上。3 應(yīng)用說明該技術(shù)主要針對各類石化、化工及其他含有難降解有機(jī)物廢水的處理，小規(guī)模現(xiàn)場集成式污水處理（如機(jī)場、遠(yuǎn)郊住宅小區(qū)等）以及污水的點(diǎn)源治理。 多級環(huán)流曝氣應(yīng)用包括兩種方式：① 以環(huán)流曝氣塔式設(shè)備替換現(xiàn)有的曝氣池、初沉池；② 在現(xiàn)有的深度在 4m 以上的廊道式曝氣池進(jìn)行改造。多級環(huán)流曝氣塔為新型塔式曝氣處理設(shè)備為專利設(shè)備，具有處理效率高，占地面積小等顯著優(yōu)勢。 20 噸/天的工業(yè)中試結(jié)果（乙烯綜合廢水， COD 約為 1000 mg/L，）顯示，和該廠現(xiàn)有的廊道式曝氣池相比，占地面積可減小 80% 以上，處理時(shí)間可縮短 50%以上， 出口廢水穩(wěn) COD 定在 60 mg/L 以內(nèi)，特別適合于土地資源緊張、處理效率要求高的生產(chǎn)、生活部門。多級環(huán)流曝氣塔頂部還有集成的泥水分離器，可將出水中的污泥分離，在污泥沉降良好的情況下，可直接排放，不需要初沉和二沉設(shè)備，使設(shè)備投資、能耗以及占地面積大幅度降低；即使對沉降性能不佳的污泥，也可達(dá)到初沉的作用，節(jié)省初沉設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用。 通過對現(xiàn)有的深度在 4m 以上的廊道式曝氣池進(jìn)行改造，也可實(shí)現(xiàn)多級環(huán)流曝氣，方法是在曝氣池內(nèi)改造曝氣系統(tǒng)，加裝多級導(dǎo)流筒內(nèi)構(gòu)件。其改造簡單，投資小，但對廢水處理的效果有顯著的提高。采用多級環(huán)流曝氣后，曝氣池內(nèi)的溶解氧濃度提高 50% （可達(dá)到 6 mg/L以上）以上，懸浮污泥濃度提高 30%以上，在達(dá)到相同處理效果的前提下，水力停留時(shí)間可減小 50%以上，處理負(fù)荷提高 50%以上，特別適合于對現(xiàn)有裝置增容的技術(shù)改造。由于溶解氧濃度高，剩余污泥的產(chǎn)量也顯著降低。 厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣工藝，通過在多級環(huán)流曝氣塔中添加高孔隙率的聚合物填料，在填料內(nèi)部形成的缺氧環(huán)境，可發(fā)生水解-酸化反應(yīng)，通過水解-酸化將難降解有機(jī)物降解為揮發(fā)性脂肪酸，進(jìn)一步由裝置中主體的懸浮污泥進(jìn)行好氧代謝，實(shí)現(xiàn)了厭氧—好氧生物降解的耦合，提高了難降解有機(jī)物的降解效率。工業(yè)模擬裝置的研究表明，對 COD 濃度達(dá)到 3500mg/L 的含酚廢水，采用厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣工藝， 24h 內(nèi) COD 可降解至 100 mg/L 以下；對 COD 濃度達(dá)到 2500 mg/L 的 PTA 廢水，采用厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣工藝， 16 h 內(nèi) COD可降解至 100 mg/L 以下；對 COD 達(dá)到 2000 mg/L， BOD/COD<0.1 的煉油廢水，采用厭氧-好氧耦合環(huán)流曝氣工藝， 24 h 內(nèi) COD 可降解至 60 mg/L 以下。上述處理效果，均優(yōu)于傳統(tǒng)的 A/O 或者 A/A/O 續(xù)批式聯(lián)合工藝，占地面積低于這些工藝的 1/8。4 合作方式商談。