一种基于生物质的连续制氢气装置及方法

    公开(公告)号:CN115386399A

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202211047203.7

    申请日:2022-08-29

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: C10J3/20

    摘要: 本发明公开了一种生物质连续高效制取高纯氢气的装置及方法,包括固定床生物质气化炉、固定床第一反应炉和第二反应炉、进气/出气管路、阀门、尾气回流管路和风机。生物质气化气交替还原固定床化学链反应炉中的载氧体,还原阶段产生的气化气废气燃烧后为固定床化学链反应炉提供热量,或者经回流管路和风机送回至固定床生物质气化炉,同时水蒸气交替与化学链固定床反应炉中还原态的载氧体反应制取高纯氢气,本发明解决了现有固定床化学链制氢不连续、系统能量效率低的问题。

    一种生物质负碳制氢装置及方法

    公开(公告)号:CN115353912A

    公开(公告)日:2022-11-18

    申请号:CN202211008388.0

    申请日:2022-08-22

    IPC分类号: C10J3/48 C10J3/72 C10J3/84

    摘要: 本发明涉及生物质制氢技术领域,特别是涉及一种生物质负碳制氢装置及方法;为了解决系统各反应器吸/放热差异大,保持热平衡困难两个方面的问题。本发明公开的装置主要结构包括内外偶联式移动床气化‑还原‑制氢一体化反应器、油气分布室、料腿、阀门、空气提升管等。顺流移动床气化室对生物质原料进行气化,得到气化气;气化气通过卷吸孔和布风管进入还原反应室与载氧体反应得到水蒸气和二氧化碳,还原后的载氧体通过料腿进入制氢反应室,与水蒸气反应产生氢气,最后通过空气提升管再生。该装置通过对气化与还原‑制氢反应室耦合,实现了反应器的高度集成,设备更紧凑,同时气化反应放热与还原反应吸热形成了热补偿,实现系统热平衡。

    一种生物质原位渗碳碳化钼催化剂的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN115178283A

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202210846671.4

    申请日:2022-07-05

    申请人: 东南大学

    摘要: 一种生物质原位渗碳碳化钼催化剂的制备方法及其应用。包括以下步骤:(1)将四水合钼酸铵置于去离子水中溶解,然后向溶液中加入生物质粉末,通过磁力搅拌器搅拌使其充分混合;(2)将步骤(1)制备的混合物溶液在油浴中搅拌脱水,然后放入干燥箱中105℃烘干,使钼前体均匀负载于生物质上;(3)将步骤(2)干燥后的样品进行碾磨,然后在氢气气氛下快速升温进行渗碳反应,得到生物炭负载的碳化钼催化剂,冷却后在1% O2/N2中进行钝化。本发明使用木质纤维素原位热解产物作为高活性碳源和载体,可以提高渗碳效率,快速程序升温下即可有效对钼前体进行渗碳还原,实现了碳化钼规模化生产及利用。

    一种利用烟气在旋流场中悬浮干燥生物质的系统及方法

    公开(公告)号:CN115164514A

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202210644244.8

    申请日:2022-06-08

    申请人: 东南大学

    摘要: 本发明公开了一种利用烟气在旋流场中悬浮干燥生物质的系统及方法;目前,生物质由于较高的含水率影响了其高效转换利用,需要干燥到一定程度后制炭制气,能耗较大。本发明系统包括:烟气管道、冷空气风道、混合干燥风道、离心风机、变频器、料仓、螺旋进料器、文丘里进料器、电路控制器、数据采集仪、热电偶、流量计、旋流悬浮干燥器、收集箱。该系统利用烟气废热旋流悬浮干燥器使物料在干燥器中受到边界层流体作用力发生高速自转与公转,使物料水分更易析出,显著提升干燥效率和减少干燥能耗,提高生物质的热值。本发明为生物质高效低能耗干燥提供了重要途径。

    一种耦合新能源发电的生物质梯级热解储能方法及装置

    公开(公告)号:CN114989840A

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202210584155.9

    申请日:2022-05-26

    申请人: 东南大学

    摘要: 本发明公开了一种耦合新能源发电的生物质梯级热解储能方法及装置,涉及新能源储能技术领域,解决了当前风、光等新能源发出的电能无法被电网及时消纳的技术问题。其技术方案要点是以廉价且清洁安全的生物质为储能介质,通过梯级热解储能系统将多余的不稳定电能转化为生物质热解产物中易于储存的液态和固态化学能;并根据使用需要,进一步转化为用于发电的清洁燃料,或对外输出的可再生化学品,以实现新能源发电系统的持续稳定输出。且该梯级热解储能系统根据“能级匹配”的原则,充分回收利用热解过程中产生的电能、高温热能和低温热能,实现系统能源利用效率的最大化。

    一种用于CO2电还原制乙醇的铜催化剂及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN113818040B

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202110966246.4

    申请日:2021-08-23

    申请人: 东南大学

    摘要: 本发明公开了一种用于CO2电还原制乙醇的铜催化剂及其制备方法与应用,属于电催化领域;本发明所述的通过控制铜表面生长的垂直石墨烯实现催化剂表面阶梯状位点纵向深度和数量的可控调节,并能够将铜表面原有的低表面能Cu(100)、Cu(111)晶面重组为高表面能Cu(110)、Cu(210)、Cu(310)晶面,表现出高表面能所特有的原子排列特性;表面呈周期性阶梯状的铜催化剂具有较低的C‑C偶联势垒和较好的乙醇反应路径,可实现电催化CO2还原制备乙醇燃料,并具有较高的选择性。

    原位磷化的木质素制环烷烃催化剂及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114797914A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210364145.4

    申请日:2022-04-07

    申请人: 东南大学

    摘要: 本发明涉及一种原位磷化的木质素制环烷烃催化剂及其制备方法与应用,催化剂以Cu‑Mg‑Al水滑石为前驱体,经煅烧、还原得到Cu/CuMgAlOx中间体,而后经原位磷化制成。制备方法具体包括:将含Cu2+、Mg2+、Al3+的混合溶液和NaOH溶液分别滴入Na2CO3溶液中,控制混合液的温度和pH,将之沉淀;滴加结束后,在搅拌状态下将混合液老化、过滤、洗涤、干燥后得前驱体;将前驱体研磨成粉末,然后煅烧得金属氧化物;将金属氧化物还原活化得中间体,将红磷与中间体的混合粉末在惰性气氛中原位磷化即得催化剂。催化剂对木质素转化过程中环醇类中间体的深度脱氧具有高催化活性,提高了产物中环烷烃的产率和选择性。

    一种基于网状催化剂高产率制备碳纳米管和氢气及其再生方法

    公开(公告)号:CN114031068A

    公开(公告)日:2022-02-11

    申请号:CN202111351683.1

    申请日:2021-11-16

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: C01B32/162 C01B3/02

    摘要: 本发明公开了一种基于网状催化剂高产率制备碳纳米管和氢气及其再生方法,属于有机固废利用领域,本发明以废塑料作为原料,生产高附加值的碳纳米管和氢气,在遏制白色污染的同时,实现了塑料的资源化利用;以不锈钢网作为催化剂,成本低廉,催化活性高,再生性能好,制备的碳管及氢气产率高;不锈钢催化剂的独特优势在于同时充当催化剂和载体,可以将反应后的碳管与网状催化剂进行简单的物理剥离,避免了化学分离带来的高成本高污染问题,易于实现碳管及氢气的大规模制备,具有广阔的应用前景。

    一种预氧化-催化氢解促进木质素解聚的实现方法

    公开(公告)号:CN111704939B

    公开(公告)日:2021-11-12

    申请号:CN202010347048.5

    申请日:2020-04-28

    申请人: 东南大学

    发明人: 肖睿 刘超 韩越 雷鸣

    摘要: 本发明公开了一种预氧化‑催化氢解促进木质素解聚的实现方法,其步骤具体:先在溶剂体系中使用2,3‑二氯‑5,6‑二氰对苯醌(DDQ)对木质素进行预氧化;随后减压浓缩预氧化后的混合液,至浓稠状后滴入水或乙醚中沉淀,收取沉淀、洗涤、冷冻干燥得到预氧化木质素;最后,将预氧化木质素、CuMgAlOx催化剂、供氢溶剂置于高压反应器中,用惰性气体洗气、充压后密封反应器,在一定温度、时间下进行木质素的催化氢解。该发明涉及的两步法能大幅提高木质素解聚生成单体及二聚体的总产率,且通过溶剂原位供氢避免了高压氢气的使用,为木质素高效、安全转化为生物燃油前驱体提供了可靠的方法,具有良好的应用前景。