一种基于活性焦功能分区的高效低温联合脱硫脱硝系统及方法

    公开(公告)号:CN114367193A

    公开(公告)日:2022-04-19

    申请号:CN202210082173.7

    申请日:2022-01-24

    Abstract: 一种基于活性焦功能分区的高效低温联合脱硫脱硝系统及方法,属于工业烟气治理领域。所述系统分别根据脱硫、脱硝与活性焦理化功能需求的匹配关系,其中脱硫过程采用具有氧官能团掺杂的分级孔活性焦;吸附脱除饱和的活性焦通过再生系统进行再生获得高浓度SO2/H2SO4资源化产品,然后与部分新鲜焦混合进入脱硫反应器循环;经过脱硫和脱水后的烟气进入脱硝环节,采用具有氮掺杂的微孔活性焦为催化剂,在喷入的NH3的作用下将烟气中的NOx还原为N2和H2O,实现NOx的高效脱除。该工艺通过区分脱硫、脱硝过程与活性焦理化功能结构之间的构效关系,同时实现了联合脱硫脱硝的高脱硫率和高脱硝率,简单易行,不增加设备和系统的复杂性,不增加过多投资和运行成本。

    一种低阶煤基多孔碳石墨化度的多尺度调控方法

    公开(公告)号:CN114291806A

    公开(公告)日:2022-04-08

    申请号:CN202210027150.6

    申请日:2022-01-11

    Abstract: 本发明公开了一种低阶煤基多孔碳石墨化度的多尺度调控方法,所述方法包括如下步骤:步骤一、低阶煤前处理;步骤二、前驱体原料与活化剂、催化剂的固相机械化学处理;步骤三、混合物的低温熔融;步骤四、混合物的高温活化;步骤五、活化产物的后处理。该方法以低阶弱粘或不粘煤作为碳源,采用机械化学与低温熔融的组合步骤,得到深度交联与均匀混合的碳源‑钾基活化剂‑硼基石墨化度催化剂固相混合物;在钾基活化剂刻蚀造孔的同时,实现低阶煤碳骨架热转化过程中,钾、硼两种元素低温催化石墨化机制的协同。本发明制备的碳材料不仅具有发达的孔隙,同时呈现出长程石墨化结构的均匀发展,作为超级电容电极材料展现出优异的导电性能及倍率性能。

    一种用于储钠负极的煤基硬碳表面氧官能团定向调控方法

    公开(公告)号:CN109796003B

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN201910218447.9

    申请日:2019-03-21

    Abstract: 一种用于储钠负极的煤基硬碳表面氧官能团定向调控方法,涉及一种煤基硬碳表面氧官能团定向调控方法。本发明目的是解决碳材料担载含氧基团时采用气相氧化存在氧官能团担载效率低和采用液相氧化容易引起废液污染的问题。方法:将煤原料依次进行破碎、研磨和筛分得到细化煤粉,然后高温碳化,并在空气、氮气或二氧化碳气氛中球磨处理,最后清洗干燥。本发明通过改变球磨气氛可以调控所得煤基硬碳材料修饰的氧官能团含量与类型,实现含氧基团的高效负载,不产生废液污染。本发明适用于煤基硬碳表面氧官能团定向调控。

    一种两步法电解水煤浆制氢的方法

    公开(公告)号:CN114134511A

    公开(公告)日:2022-03-04

    申请号:CN202210001131.6

    申请日:2022-01-04

    Abstract: 本发明公开了一种两步法电解水煤浆制氢的方法,所述方法包括如下步骤:步骤1:含Fe2+电解液的配置;步骤2:水煤浆的配置;步骤3:电解制氢;步骤4:含Fe3+电解液的循环;步骤5:水热体系中煤对Fe3+的还原;步骤6:水热体系中溶液的循环。本发明的“两步”法由于将煤还原Fe3+的功能解耦至水热体系,因而避免了在电解制氢体系中加入煤粒,大大简化了电解水煤浆制氢体系的电解液组成,避免了煤粒对电极及质子交换膜的磨损,提高了体系的安全性。此外,在水热体系中进行Fe3+的还原反应可通过提高温度、强化搅拌等方式实现,不受限于质子交换膜无法在较高电解质温度下工作的缺陷,从而提高了Fe3+的还原效率。

    一种无烟煤基多孔碳石墨微晶和孔隙的一步协同发展方法

    公开(公告)号:CN110330016A

    公开(公告)日:2019-10-15

    申请号:CN201910736936.3

    申请日:2019-08-10

    Abstract: 一种无烟煤基多孔碳石墨微晶和孔隙的一步协同发展方法,属于多孔碳材料制备技术领域。本发明针对多孔碳制备过程中孔隙发展与高质量微晶结构的矛盾,采用化学活化工艺,实现兼具发达孔隙和微晶结构的多孔碳制备。具体为以高阶煤(无烟煤)为原料,通过钾基活化剂与煤粉充分混合,经过一步化学活化及后续清洗干燥过程制备无烟煤基多孔碳材料。通过改变温度可协同调控多孔碳孔隙配组和微晶结构,进而获得孔隙发达和石墨微晶含量高的多孔碳材料。所得无烟煤基多孔碳比表面积可达3214.5m2/g,总孔容可达1.83cm3/g,且具有高质量的石墨微晶结构。本发明在储能技术(例如超级电容器)等方面具有广阔的应用前景。

    表面官能团极性定向分布的活性焦制备方法

    公开(公告)号:CN104261405B

    公开(公告)日:2016-01-20

    申请号:CN201410491072.0

    申请日:2014-09-24

    Abstract: 表面官能团极性定向分布的活性焦制备方法,本发明涉及一种活性焦的制备方法,它要解决现有气体活化法制备活性焦过程中,微孔破坏导致碱性官能团数量降低,以及活化过程结束后中孔及大孔表面极性官能团数量极低的问题。制备方法:一、将弱粘结性煤破碎、筛分;二、进行空气预氧化处理;三、隔绝空气条件下,升温至700℃~800℃,得到炭化料;四、采用水蒸气和O2组成的混合气体作为活化剂,进行初期活化;五、采用CO2作为活化剂,进行深度活化,得到活性焦;六、进行表面氧化处理。本发明实现孔隙结构内表面官能团极性定向分布,制备得到微孔表面富含碱性官能团、中孔及大孔表面分布适量极性官能团的活性焦。

    一种准确快速预测杂原子掺杂无定形碳催化活性位的方法

    公开(公告)号:CN114512196B

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN202210142453.2

    申请日:2022-02-16

    Abstract: 一种准确快速预测杂原子掺杂无定形碳催化活性位的方法,属于表面催化技术领域,所述方法包括以下步骤:构建杂原子掺杂芳香碳团簇模型并进行几何构型优化;采用密度泛函理论计算几何构型优化后的杂原子掺杂芳香碳团簇的Mulliken电负性χ;采用波函数分析方法计算杂原子掺杂芳香碳团簇内各碳原子的亲电福井函数值f‑;计算几何构型优化后的杂原子掺杂芳香碳团簇内各碳原子的亲电福井函数值与Mulliken电负性的比值f‑/χ;计算初筛的活性位点催化基元反应路径,根据计算结果获得决速步自由能垒,筛选具有高催化活性的位点。本发明提出了准确预测其催化活性的描述符,指导无定形碳基催化剂的设计构筑,直接描述了催化反应中电子动态转移的本质过程。

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