以水和CO2为原料的光电-光热耦合制备碳氢化合物的方法

    公开(公告)号:CN116770331A

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202310683926.4

    申请日:2023-06-10

    Applicant: 浙江大学

    Inventor: 许辰宇 张彦威

    Abstract: 本发明涉及太阳能技术领域,旨在提供一种以水和CO2为原料的光电‑光热耦合制备碳氢化合物的方法。包括:将太阳光由透明侧壁引入光电催化子模块,依次通过透过式光电阳极、透光的离子/质子交换膜、透过式光电阴极,最后入射在光热催化子模块的光热催化剂层上;在两个电极上通过光电催化还原H2O和CO2,生成H2、O2和CO;产物中的O2从阳极室顶部排出,H2和CO随未反应的CO2进入光热催化子模块;通过光热催化使CO2或CO与氢气发生加氢反应,生成碳氢化合物。本发明结合太阳能光电催化与光热催化技术,能够实现对太阳光谱的分级分质全光谱利用,提高能量转化效率,得到更高附加值的碳氢燃料。

    电化学促进微拟球藻固定烟气中高浓度CO2的方法

    公开(公告)号:CN114480367A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210107541.9

    申请日:2022-01-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及生物质能利用技术,旨在提供一种电化学促进微拟球藻固定烟气中高浓度CO2的方法。包括:将导电碳纤维毡在高温下蚀刻去除杂质,浸泡在2‑甲基咪唑和硝酸钴混合水溶液中,生长Co‑MOF;然后在电化学体系中循环、老化,制得NiCoS‑LDH涂层;将微拟球藻的原始藻液接种至培养基中,浸入碳毡作为微藻电化学系统的阴阳两极;持续通入含有CO2的烟气进行藻液培养,利用培养前后的OD750差值得到积累的生物质干重从而计算出微拟球藻固定CO2速率。本发明通过电化学处理方法,能够有效提高微拟球藻在电厂烟气高浓度CO2下的生长固碳速率。

    一种贫燃富燃交替式催化燃烧器及运行方法

    公开(公告)号:CN112856407B

    公开(公告)日:2022-03-18

    申请号:CN202110057730.5

    申请日:2021-01-15

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及催化燃烧技术,旨在提供一种贫燃富燃交替式催化燃烧器及运行方法。该燃烧器包括相互连通的催化燃烧区和气相燃烧区,前者设有燃气进口和废气出口;在催化燃烧区内填充催化剂,在气相燃烧区设点火器;催化燃烧区分为两部分,具有相同的通流面积和通流体积,且呈平行间隔、平行嵌套或对称设置的布局方式;两个催化燃烧区的燃气进口分别通过燃气管路连接至四通阀,四通阀的剩余接口分别连接至用于输送贫燃预混气和富燃预混气的燃气通道。本发明能缓解催化剂积碳,提高催化剂的使用寿命。降低了催化剂的使用量,提高了气相段的来流燃气温度,降低了下游点火难度,增强了燃烧稳定性。适用于供热、发电和尾气处理等和领域,适应面广。

    燃煤电厂深度调峰耦合热化学硫碘开路循环制氢的方法

    公开(公告)号:CN113562692A

    公开(公告)日:2021-10-29

    申请号:CN202110781448.1

    申请日:2021-07-11

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及水分解制氢技术领域,旨在提供一种燃煤电厂深度调峰耦合热化学硫碘开路循环制氢的方法。是将燃煤电厂的燃煤机组与热化学硫碘开路循环水分解制氢系统进行耦合运行;由燃煤机组输送脱硝、除尘后的烟气至制氢系统,为Bunsen反应提供SO2,与H2O、I2经Bunsen反应生成H2SO4相和HIx相溶液;其中,H2SO4相溶液经纯化、蒸馏处理,得到浓硫酸产品;HIx相溶液经纯化、浓缩、精馏处理后,所得HI再经分解、冷凝处理得到氢气,氢气经净化后送至高压储氢罐;在制氢系统中,H2SO4蒸馏和HI分解所需的热量由燃煤电厂深度调峰运行时所富余的高温蒸汽提供。本发明既能实现燃煤电厂的脱硫,又能持续为制氢系统提供免费的SO2原料。充分利用富余高温蒸汽分解HI,提高电厂的经济性。

    一种燃煤电厂热化学水分解制氢耦合臭氧脱硝装置及方法

    公开(公告)号:CN111994869A

    公开(公告)日:2020-11-27

    申请号:CN202010909380.6

    申请日:2020-09-02

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及臭氧脱硝技术领域,尤其涉及一种燃煤电厂热化学水分解制氢耦合臭氧脱硝装置及方法。装置包括洗气回料罐,洗气回料罐通过管道分别连接Bunsen反应釜和氧气净化系统入口端,氧气净化系统连接压缩机;Bunsen反应釜连接液液分离罐,液液分离罐包括上下两层,上下两层分别连接H2SO4相装置和HIx相装置;压缩机出口端依次连接氧气储罐、臭氧发生器并最终至臭氧喷射混合系统;臭氧发生器和稀释风机连接臭氧喷射混合系统,臭氧喷射混合系统连接烟道反应器,锅炉系统、电厂烟道除尘器和引风机依次相连并连接至烟道反应器入口端,烟道反应器出口端依次连接电厂脱硫塔和电厂烟囱。本发明提高电厂的稳定性、安全性及经济性,降低了活性分子臭氧脱硝技术的成本。

    氮杂环卡宾修饰镍铱双原子碳基催化剂的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN111841641A

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN202010697895.4

    申请日:2020-07-20

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及气体CO2的转化利用技术,旨在提供一种氮杂环卡宾修饰镍铱双原子碳基催化剂的制备方法及应用。包括:将柠檬酸钠和柠檬酸钾热解制得多孔碳材料,与硝酸镍、硝酸铱、葡萄糖和去离子水混合超声处理后,与三聚氰胺在氮气环境下煅烧;将得到的镍铱双原子碳基材料与油酸、油胺、1,2-十六烷二醇加入1-十八烯溶液中加热反应,得到油胺修饰的镍铱双原子碳基材料;进一步与氮杂环卡宾分子反应,制得氮杂环卡宾修饰镍铱双原子碳基催化剂。本发明的催化剂具有多孔结构发达、比表面积大、吡啶氮及吡咯氮含量高、导电性强等显著优点;不仅能为CO2还原反应提供了更多电荷,而且自身疏水性抑制了析氢反应,具有较高甲醇选择性和碳原子转化效率。

    基于集热型光热化学循环材料的太阳能分级分质利用系统

    公开(公告)号:CN108954872B

    公开(公告)日:2020-05-12

    申请号:CN201810789143.3

    申请日:2018-07-18

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及太阳能应用技术领域,旨在提供一种基于集热型光热化学循环材料的太阳能分级分质利用系统。包括呈中空管状结构的透明石英材质的光热化学循环反应器,其入口端与CO2和H2O混合气的供气管相接,底部平面上设置具有集热效果的TiO2基薄膜层;不锈钢材质的导热腔体呈中空的管状结构,其顶部平面与光热化学循环反应器的底部平面紧密贴合以实现热量传导;光热化学循环反应器的入口端与导热腔体的出口端位于同一侧。本发明结合太阳能光利用和热利用手段,对太阳光区分波段利用,实现太阳能的分级分质利用,相较现有技术扩大了太阳光谱能量利用范围,提高整体能量利用效率,体现能量梯级利用理念,提高能量利用品质。

    活性自由基断键降解废弃油脂促进厌氧发酵产甲烷的方法

    公开(公告)号:CN111041051A

    公开(公告)日:2020-04-21

    申请号:CN201911257525.2

    申请日:2019-12-10

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及生物质能利用技术,旨在提供一种活性自由基断键降解废弃油脂促进厌氧发酵产甲烷的方法。包括:将废弃油脂和氢氧化钠溶液反应,依次得到乙醇产物和乙酸钠与丁酸钠产物;取乙醇产物作为产氢发酵原料送入产氢酸化罐中,加入产氢菌群进行连续流发酵产氢气,收集产氢发酵后的尾液;将乙酸钠与丁酸钠的混合液与产氢发酵后的尾液混合后送入产甲烷发酵罐中,加入富含产甲烷菌群的厌氧消化污泥后进行连续流厌氧发酵产甲烷,并将产甲烷发酵后的尾液排入净化处理系统。本发明提出利用活性自由基促进废弃油脂断键降解,避免了油脂对于菌群包裹造成的代谢抑制;联产氢气和甲烷提高了能量转化效率,降低了菌群对油脂的利用难度实现了高效利用。

    钴镍沸石咪唑酯骨架衍生多孔碳促进生物甲烷制备的方法

    公开(公告)号:CN111041022A

    公开(公告)日:2020-04-21

    申请号:CN201911256961.8

    申请日:2019-12-10

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明涉及生物质能利用技术,旨在提供一种钴镍沸石咪唑酯骨架衍生多孔碳促进生物甲烷制备的方法。包括:以氯化钴、聚乙烯吡咯烷酮和二甲基咪唑的甲醇溶液混合后剧烈搅拌,老化得到钴沸石咪唑酯骨架;洗涤、真空干燥后研磨,得到钴沸石咪唑酯骨架粉末;分散于乙醇中再加入六水合二氯化镍,搅拌形成蛋壳结构的钴镍沸石咪唑酯骨架;真空干燥后置于管式炉,氮气条件下炭化处理;得到含钴镍纳米颗粒的多孔碳微球;氢氟酸清洗、真空干燥并研磨成粉末,得到钴镍沸石咪唑酯骨架衍生多孔碳。本发明能有效提升发酵系统的生物甲烷生产性能,优化系统的电子传递性能,提高系统中电活性胞外聚合物的含量,强化电子穿梭体介导的种间电子传递。

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