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43名科研工作人员。研究部面向国家“双碳”战略目标以及行业需求，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。

　　2022年研究部发表学术论文40余篇，申请发明专利13项，毕业博士、硕士研究生39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。

　　重点进展一：颗粒床高温除尘技术

　　将多孔介质过滤原理和流态化技术相结合，形成深层过滤-在线再生的颗粒床高温除尘技术。在3000t/a煤热解-燃烧中试平台测线搭建一套150m3/h热态颗粒床过滤系统，焦油尘含量可降到0.67wt.%。在此基础上，形成6万Nm3/h热解煤气高温除尘工程化方案，为实现工程化应用提供技术支撑。

　　重点进展二：市政/工业污泥资源化利用及产品高值化应用技术

　　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，在自主研发的污泥炭化装置上进行批量生产，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；开发污泥炭联合化学调理强化污泥脱水应用技术，完成处理规模50L/批污泥炭助滤脱水应用现场验证试验。构建了“以废治废”的污泥循环利用模式，为污泥资源化及高值化利用提供可行途径。

　　重点进展三：热解-提质-除尘耦合一体化煤“拔头技术”

　　通过耦合下行床快速热解与径向移动床原位除尘/提质，提出复合床反应器热解-提质-除尘耦合一体化煤“拔头”技术，以实现焦油中轻质组分高于70%、尘含量低于1%。同时将复合床反应器工艺拓展到废塑料热解制化学品过程，以构建大分子塑料快速解聚与小分子重构和定向转化技术。

　　重点进展四：移动床内颗粒物料非局域流变行为机理获新进展

　　采用离散傅里叶变换及多参数相关性分析系统研究了移动床卸料过程中颗粒共振行为的形成机制，通过解析颗粒动态响应时空相关性的底层机理，构建适用于体系的颗粒物料非局部流变本构模型，为移动床装置的优化设计和安全操作提供理论指导。

　　重点进展五：催化剂设计取得新进展

　　催化剂设计方面的重要进展。成功构建一种由CeO2纳米棒负载、Ru单原子和Ni纳米颗粒组成的双功能位点串联催化剂Ru1Ni/CeO2，用于CO2甲烷化反应，为加速低温下CO2甲烷化提供一种新的设计策略。制备出具有良好抗水性能的铈基高熵氧化物（HEOs）载金催化剂Au/Ce-HEO以及具有良好氧化活性的萤石型HEOs，为有针对性地设计具有低温、高活性、高稳定性且具有不同焓-熵的功能性HEOs催化剂提供理论指导。

　　图1. 高温热解煤气颗粒床除尘技术

　　图2. 污泥基生物炭材料定向制备及应用技术

　　图3. 煤“拔头”与废塑料催化裂解复合床反应器开发

　　图4. CO2甲烷化催化剂和高熵氧化物的设计