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針對我國低 C/N 比污水現(xiàn)狀和深度脫氮除磷的要求，本項目全面開發(fā)適用于低 C/N 比污水處理的A2/O+BAF（曝氣生物濾池）深度脫氮除磷工藝技術(shù)，以解決我國污水深度脫氮除磷碳源缺乏的問題。本項目基于反硝化除磷技術(shù)和雙污泥理論，構(gòu)建 A2/O+BAF 系統(tǒng)，從工藝設(shè)計上解決傳統(tǒng)工藝中脫氮和除磷污泥齡的矛盾，并建立起強化 A2/O+BAF 工藝反硝化除磷性能的過程控制方法，使污水處理在不外加碳源的條件下能夠達標排放，并且能夠節(jié)省曝氣能耗和降低污泥產(chǎn)量，是一種具有廣泛應(yīng)用價值的新型污水處理技術(shù)。

納米二氧化鈦 (10-50nm) 具有特異的光學(xué)性能、催化性能等，被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、催 化劑、防曬化妝品、高檔油漆、農(nóng)用薄膜以及精細陶瓷等領(lǐng)域。目前國內(nèi)納米二氧化鈦的市場 已有相當(dāng)量的需求，估計在1萬噸/年左右，市場份額高達20億元，主要從國外進口，進口價超 過3萬美元/噸。本項目計劃建設(shè)200噸/年規(guī)模的氣相燃燒制備納米二氧化鈦生產(chǎn)裝置，利用氫 氧焰燃燒生產(chǎn)納米二氧化鈦。項目建設(shè)總投資為2000萬元，建設(shè)期為1.5年。項目投產(chǎn)后可以形 成4000－5000萬元的產(chǎn)值，利潤超過1500萬元。

目前國內(nèi)發(fā)電廠主要是燃煤發(fā)電，煤炭的燃燒使發(fā)電廠廢氣中含有大量的二氧化碳（CO2），占工業(yè)CO2 總排放量的30%左右，造成了嚴重的大氣污染和溫室效應(yīng)。燃煤電廠中二氧化碳的處理已成為目前急需解決的問題，因此燃煤電廠廢氣中二氧化碳的捕集成為目前的研究熱點之一。燃煤電廠尾氣脫CO2 理論上有吸收分離法、吸附法、膜分離法、膜基吸收法和低溫蒸餾法等。國際能源署在上世紀90 年代對上述幾種脫CO2 法的調(diào)查研究表明,對煙道氣脫CO2 較有前途的是“膜基氣體吸收法”。膜吸收技術(shù)是膜技術(shù)與氣體吸收技術(shù)相結(jié)合的膜過程,通常使用疏水微孔中空纖維膜將氣體與吸收液隔開。用于分隔氣液兩相的疏水微孔膜的可用材料廣泛，可以為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯等。利用膜吸收技術(shù)捕集CO2 與傳統(tǒng)的吸收塔相比，膜吸收可以對氣、液兩相流速寬范圍獨立控制，而且氣液接觸面大，能耗低，避免了液泛、霧沫夾帶、溝流、鼓泡等現(xiàn)象發(fā)生。另外，膜吸收技術(shù)更有利于燃煤電廠尾氣中CO2 的回收后再次利用，利用膜吸收技術(shù)回收的CO2 純度高，可達到95%以上，可應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)，為社會創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟價值和社會效益。 本技術(shù)以疏水中空纖維膜為氣液兩相間分隔界面，其較強的疏水性能可以防止液相的泄漏，另外所用膜材料能耐受強酸強堿的長期腐蝕，給膜吸收設(shè)備提供了更長的使用壽命。而所采用的中空纖維膜組件還具有氣液接觸面積大、設(shè)備體積小等優(yōu)點。以MEA、MDEA 等醇胺溶液為吸收劑，膜解吸過程相對簡單,與傳統(tǒng)的方法相比具有設(shè)備投資低、分離效率高、使用周期長等優(yōu)點，是具有廣大前景并值得推廣的技術(shù)。 技術(shù)指標：所用吸收劑：MEA、DEA 等醇胺類吸收劑；處理前CO2 含量≤10%；處理后CO2 含量≤0.3%；去除能力：99%；吸收劑回用方式：加熱解吸循環(huán)；吸收劑熱解吸溫度：60～80℃；裝置使用壽命1～2 年。應(yīng)用范圍：可廣泛應(yīng)用于燃煤發(fā)電廠尾氣中CO2 的回收處理、煙道氣處理及相關(guān)領(lǐng)域。市場分析膜吸收法捕集CO2 技術(shù)能耗低，占地面積小，在操作上存在很大的優(yōu)勢；另外，吸收CO2的吸收劑可經(jīng)過加熱等方法進行循環(huán)利用，捕集的CO2 濃度較高，市場前景相當(dāng)廣闊。效益分析：本技術(shù)設(shè)備簡單、投資少、操作成本低，與傳統(tǒng)技術(shù)相比能耗大大降低，而且回收的CO2純度較高，經(jīng)過凈化之后可再次應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè)，具有顯著的經(jīng)濟效益。

二氧化氯因其高效、安全、不易產(chǎn)生氯代有機物等“三致”物質(zhì)的優(yōu)點而替代液氯廣泛應(yīng)用于飲用水、污水處理、醫(yī)療衛(wèi)生、食品加工等領(lǐng)域，被譽為第四代消毒劑，是世界衛(wèi)生組織和世界糧農(nóng)組織推薦的A1級廣譜、安全和高效消毒劑。 本項目在“國家科技支撐計劃項目”的支持下，通過先進的復(fù)合還原催化技術(shù)、雙釜串聯(lián)及梯級反應(yīng)強化技術(shù)、反應(yīng)耦合分離技術(shù)、發(fā)生器結(jié)構(gòu)獨特設(shè)計等一系列自主創(chuàng)新，攻克了二氧化氯制備技術(shù)難題，開發(fā)了一種高純度二氧化氯綠色制備集成新技術(shù)，提高了二氧化氯的品質(zhì)與發(fā)生器的安全性，填補了國內(nèi)空白

成果完成人瞄準1000MW超臨界二氧化碳燃煤（sCO2）發(fā)電系統(tǒng)，主持了國家重點研發(fā)計劃項目“超高參數(shù)高效二氧化碳燃煤發(fā)電基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究”。 本成果從系統(tǒng)和部件兩個層面進行研究，被推薦為2020年度國家重點研發(fā)計劃重點科技成果，并在2021年1月27日科技日報上做了報導(dǎo)。具體成果如下： 1、sCO2鍋爐模塊化設(shè)計：sCO2循環(huán)流量是水蒸氣機組的6-8倍，導(dǎo)致S-CO2鍋爐嚴重堵塞，發(fā)現(xiàn)機組效率懲罰效應(yīng)。首次提出1/8分流減阻原理，在保持吸熱量及循環(huán)流量不變條件下，將壓降降低為傳統(tǒng)設(shè)計的1/8，由此提出模塊化鍋爐設(shè)計，將鍋爐壓降減小到與水蒸氣鍋爐相當(dāng)或更低水平，徹底解決大壓降難題。 2、煙氣熱量全溫區(qū)吸收：針對sCO2循環(huán)適合中高溫?zé)嵩矗瑔蝹€sCO2循環(huán)無法吸收煙氣全溫區(qū)熱量，提出頂?shù)蛷?fù)合循環(huán)，實現(xiàn)熱量全溫區(qū)吸收。提出能量復(fù)疊利用原理及設(shè)備共享，完全消除頂?shù)籽h(huán)效率差并簡化系統(tǒng)。1000MWe級燃煤sCO2發(fā)電效率達到～50%，比水蒸氣機組高3-4個百分點。 3、鍋側(cè)和爐側(cè)綜合調(diào)溫方法：針對sCO2進入鍋爐溫度較高，抬高受熱面溫度，提出鍋側(cè)和爐側(cè)綜合調(diào)溫方法，發(fā)明“冷熱匹配、層級降溫”原理，提出“上大下小+雙爐膛+煙氣再循環(huán)”的創(chuàng)新型鍋爐設(shè)計。建成壓力達26MPa的超高參數(shù)sCO2傳熱系統(tǒng)，提出超臨界傳熱類沸騰理論，結(jié)合實驗數(shù)據(jù)，給出了鍋爐管發(fā)生傳熱惡化的臨界判據(jù)。誕生第一臺超臨界二氧化碳燃煤鍋爐原理樣機。 本成果闡明了能量復(fù)疊利用原理，是能量梯級利用的繼承和發(fā)展，消除了復(fù)合循環(huán)中頂循環(huán)和低循環(huán)的效率差，最大限度挖掘了sCO2燃煤發(fā)電系統(tǒng)的效率優(yōu)勢。并首次闡明超臨界流體分子尺度下的非均勻物質(zhì)結(jié)構(gòu)，顛覆了人類對超臨界流體物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認知，首次將亞臨界壓力下的多相流體理論體系引入到超臨界傳熱中，初步實現(xiàn)了亞臨界和超臨界壓力下能量傳遞與轉(zhuǎn)換理論的統(tǒng)一，達到國際領(lǐng)先水平。

針對鋼鐵工業(yè) CO 2 排放量大的問題以及少（無）煙塵、深度脫磷、脫氮、控氧的綠色潔凈煉鋼的發(fā)展方向，2004 年研發(fā)團隊提出將 CO 2 作為資源循環(huán)應(yīng)用于煉鋼過程，同時利用 CO 2 的高溫特性解決現(xiàn)有冶金工藝存在的問題。 經(jīng)過根據(jù)十余年的研究發(fā)現(xiàn)，CO 2 是弱氧化性氣體，在煉鋼溫度下與碳、硅、錳等元素可發(fā)生氧化反應(yīng)，并伴隨吸熱或微放熱效應(yīng)，具有以下冶金功能： （1）利用 CO 2 參與煉鋼反應(yīng)的吸熱效應(yīng)，可將 2700-3000℃的頂吹氧氣射流高溫火點區(qū)降低至鐵的沸點（2750℃）以下，減少了鐵的蒸發(fā)量； （2）轉(zhuǎn)爐煉鋼前期硅、錳等元素的氧化使熔池迅速升溫，難以滿足低溫高效脫磷的熱力學(xué)條件，可通過噴吹 CO 2 控制熔池升溫速率，延長低溫脫磷時間，解決了長期困擾煉鋼的脫磷不穩(wěn)定、深脫磷難等問題； （3）與純氧噴吹相比，CO 2 與鋼中各元素反應(yīng)均生成 CO，能夠強化熔池攪拌，改善渣鋼反應(yīng)動力學(xué)條件，減少終點鋼液過氧化，生產(chǎn)低氮/低磷/低氧鋼種； （4）利用煉鋼底吹 CO 2 的冷卻效應(yīng)，發(fā)明了 CO 2 控制“蘑菇頭”生長與消除的動態(tài)平衡方法，可有效延長煉鋼底吹元件壽命。在充分掌握 CO 2 高溫弱氧化、強攪拌及冷卻效應(yīng)等冶金反應(yīng)特性的基礎(chǔ)上，研發(fā)團隊提出在煉鋼生產(chǎn)中采用 CO 2 代替部分頂吹 O 2 、底吹 CO 2 代替全部 N 2 /Ar進行 CO 2 -O 2 混合噴吹煉鋼的工藝流程（見附件 1 工藝路線圖），發(fā)明了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煉鋼噴吹 CO 2 降塵、高效脫磷、脫氮/控氧及長壽底吹等系列技術(shù)，并完成了工業(yè)示范應(yīng)用。

該技術(shù)以3-氨基吡啶為原料，在微通道反應(yīng)器中進行氯化、重氮化和Sandmeyer反應(yīng)，可用于2，3-二氯吡啶連續(xù)安全生產(chǎn)。產(chǎn)品收率大于75%。規(guī)模10-1000噸/年。