清洁燃料研究部

清洁燃料研究部

燃料清洁转化研究部由5个课题组组成,6名研究员,共41名科研工作人员。研究部面向国家战略需求,开展固体燃料(煤炭、生物质、油页岩等)清洁高效转化城市及农林废弃物资源化利用、催化转化及污染物控制等基础研究及应用技术开发,反应器设计及专属仪器开发

2021年研究部发表学术论文40余篇,申请发明专利18项,毕业博士、硕士研究生29名(含联培生),承担了包括国家自然科学基金、科技部重点研发计划、中科院战略先导科技专项、国际合作及企业项目多项。在基础和应用研究方面均取得重要进展。

重点进展开展市政/工业污泥资源化利用及产品高值化应用研究,开发高选择性介孔生物炭功能材料的定向调控制备技术,并在自主研制的污泥炭化装置上进行批量生产,目前已完成污泥基生物炭吸附深度处理焦化废水的侧线放大验证,为解决污泥资源化利用提供可行途径。

重点进展二:依据《国家危险废物名录》规定废旧活性炭纳入危险废弃物管理,需进行无害化处置。通过废旧活性炭再生,可同时实现危险废弃物的无害化处置高值化利用。已完成1000吨/年废旧活性炭再生中试生产,与现有工艺相比,采用再生工艺后活性炭碘值可提高50%比表面积达1500 m2/g以上。目前正在进行8万吨/年废旧活性炭集中处置示范项目建设。

重点进展三:宽温结构化脱硝催化剂在钢铁、焦化等领域广泛应用,迄今已形成应用工程数量100余套,支撑工业产值超4000亿元,在行业内产生积极影响,并获得2020年中国石油和化工联合会技术发明一等奖。继而以溶剂热反应制备纳米催化剂,并与除尘滤料复合,开发了具备催化-除尘双功能的陶瓷纤维催化滤管与高硅氧催化滤袋,可应用于玻璃炉窑、生物质锅炉、钢铁转底炉、铝合金冶炼等行业烟气的尘、硝、硫、二噁英等多污染物综合净化,目前完成20余套工程应用示范,并在南京赤博环保、浙江鸿盛环保科技实现产业化应用。

重点进展采用多尺度数值模拟策略系统研究了移动床卸料过程中颗粒物料流变特性,通过解析颗粒运动力学特性时空相关性的底层机理,提出解决移动床内流动不均匀、非稳定以及由此带来应力冲击等安全隐患的解决方案。该项研究已用于指导石科院新型移动床反应器的研发设计,并得到合作单位的高度肯定。

1. 污泥基生物炭深度净化焦化废水装置

Fig. 1 Device of advanced treatment for coking wastewater by SBC adsorption

2. 再生活性炭的比表面积

Fig. 1 The BET surface area of regenerated activated carbon (AC)

3. 多功能催化滤管/生产及应用示范

Fig. 3 Multifunctional catalytic tube/bag filter and demonstration project