河北工业大学科技成果推介(第十四期)

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商业催化剂再生工艺

成果单位：河北工业大学

项目阶段：试生产

技术领域：环境保护与资源综合利用

合作方式：技术转让、合作开发

项目简介：

燃煤烟气脱硝广泛采用SCR脱硝催化剂，催化剂在运行过程中其活性逐渐降低，其主要的原因包括以下几个方面:飞灰的磨损、飞灰和铵盐的覆盖和堵塞、高温烧结、碱金属和碱土金属中毒。催化剂经过2~3年的运行，其活性一般会降低到无法满足运行需要，这个时候往往需要对催化剂进行更换。更换后的催化剂属于危险废物，需要进行处理，需要较大的处理成本。而针对催化剂，分析其中毒机理，在此基础上提出再生方法，提出了水洗、酸洗、超声处理和液N2喷射、处理液体浸泡，以及催化剂的再负载的处理方式。经过再生后可以使催化剂的活性恢复到92%，满足实际运行的需要，大大提高了其可用性。项目相关技术获得河北省科技进步一等奖。该项目在相关行业的催化剂再生也可适用。

市场前景：

催化剂经过再生，使危险废物得到重新利用，可以大大降低催化剂的运行成本，同时减缓催化剂对环境方面的影响，该技术具有重要的经济价值和环境意义。目前新氮氧化物排放标准要求，所有的电厂在未来几年内需要安装SCR反应系统，而更换后的催化剂具有很大的需求，具有广泛的应用市场。

实施条件:

项目需要喷射系统、烘干设备、浸渍和煅烧设备、小型的尾气净化处理系统，整体上对厂房占地面积不

大，需要搅拌和加热用动力设施和条件。

成果照片：

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生物质衍生环保碳材料工业化生产

成果单位：河北工业大学

项目阶段：试生产

技术领域：环境保护与资源综合利用

合作方式：合作开发、技术转让

项目简介：

生物质碳材料表面具有丰富的孔隙结构、高的比表面积、富含氧官能团，具有作为吸附材料、催化剂载体、土壤修复和电化学碳材料，具有广泛的应用背景。课题组经过多年研究，开发了多种生物质衍生环保碳材料，主要包括:(1)采用热解工艺制备生物炭，用于对烟气中汞的高效吸附;(2)采用热解工艺制备生物炭，再进行化学改性，用于印染废水色度的高效吸附:(3)采用球磨法，制备土壤改良剂，用于高效吸附受污染土壤中的有机物和重金属;(4)采用热解-化学活化方法，制备高比表面积碳材料，用于性能电容材料;(5)采用浸渍负载金属氧化物共热解工艺，有望制备高掺杂金属原子的高附加值电极材料。

市场前景:

该技术具有前瞻性，前期的研究开发很完善，材料能应用于电容材料、电极材料，有望获得高附加值产

品的产业化，有很高的利润空间。

实施条件:

球磨机，热解装置，化学试剂，干法制备，基本无二次污染。

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湿法烟气联合脱硫脱硝脱汞工艺

成果单位：河北工业大学

项目阶段：批量生产

技术领域：环境保护与资源综合利用

合作方式：技术转让、合作开发

项目简介：

燃煤产生的SO2和NOx是我国大气污染的主要来源，课题组经过多年研究，开发了在湿法喷淋工艺的基础上，通过喷入适量的强氧化剂，促进烟气中NO向NO2转化，部分SO2向SO3转化，最后经过碱液脱除，从而实现烟气中的SO2和NOx的联合脱除。本项目在20T/H的锅炉烟气中进行中试，发现能使烟气中的SO2得到92%的脱除效率，烟气中的氮氧化物的脱除效率提高到80%。该工艺实现了在一个脱硫系统中完成脱硫脱硝一体化，特别适合中小锅炉的烟气联合脱除技术。实践表明，该工艺也可实现对烟气中的汞脱除，效率达85%以上，达到92%以上的SO2脱除效率，80%的氮氧化物脱除效率和85%以上的汞脱除效率。

市场前景:

国内存在大量的工业锅炉、采暖锅炉和很多燃煤系统，在有效限的空间内需要完成脱硫、脱硝，甚至包括脱汞，难度很大。而在一个塔内实现多污染物的高效率联合脱除技术已经成为市场的迫切需要。该工艺是针对中小锅炉的脱硫脱硝一体化技术，能满足空间限制的实际要求，具有非常重要的现实意义，并具有广泛的应用市场。

实施条件:

工艺设计，现场实施，无二次污染。

知识产权情况:

该成果获得授权发明专利2项。

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双层核壳钴基化合物@碳材料对锂硫电池中多硫化锂的催化转化

成果单位：河北工业大学

项目阶段：研制

技术领域：环境保护与资源综合利用

合作方式：技术转让、合作开发

项目简介

嵌锂化合物正极的锂离子电池的较低能量密度(420Whkg!)，已不能满足高速发展的电子工业和新兴的电动汽车等行业的要求,寻求具有更高能量密度的电池系统迫在眉睫。针对多硫化锂的穿梭效应，本项目通过构筑双层核壳钻基化合物@碳材料来加速多硫化锂相变，促进液相多硫化锂向固相LiS转化，抑制多硫化锂在两极间的穿梭。首先利用第一性原理计算筛选出对多硫化锂有较强结合能的钴基化合物包括氧化物、硫属化合物、氢氧化物，通过水热与模板法相结合构筑和优化双层核壳钴基化合物@碳材料，研究其作为锂硫电池正极材料时的电化学性能，达到加速多硫化锂相变和有效抑制穿梭效应的目的。双层核壳钴基化合物@碳材料能够作为催化剂有效催化转化多硫化物相变从而抑制穿梭效应，使锂硫电池在大电流密度下循环寿命能达到1000以上，满足实际应用。

市场前景:

双层核壳钻基化合物@碳材料作为锂硫电池的宿主材料能够有效抑制多硫化物的穿梭效应，可以大大提升锂硫电池的循环比容量和循环稳定性，延长电池的循环寿命，该技术具有重要的经济价值和环境意义。目前商业使用的锂离子电池循环容量低，而锂硫电池具有广泛的应用市场。

实施条件:

搅拌、加热、小型通风净化设备，占地面积不大。

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水泥基双氧水发泡泡沫混凝土生产技术研究

成果单位：河北工业大学

项目阶段：小批量生产

技术领域：环境保护与资源综合利用

合作方式：技术转让、合作开发

项目简介:

泡沫混凝土是一种有前途的节能建筑材料，也是将回收废物产品纳入低碳足迹的可持续建筑未来的潜在途径。与普通混凝土相比，具有更加优异的质轻、保温、隔热、隔声、抗震、环保、成本低等性能。不仅可以有效减轻建筑物的自重，还可以作为建筑墙体保温材料，最重要的是能够弥补传统苯板保温材料的诸多缺陷。

市场前景:

该研究制备的泡沫混凝土以粉煤灰为主，辅以少量水泥和发泡剂，同时发泡气体为O2，可根据抗压强度和导热系数要求调整控制粉煤灰和发泡剂用量，工艺简单。作为建筑外墙的保温材料，有良好的应用与市场前景。

实施条件:

搅拌器，过氧化氢溶液，水泥，基本无二次污染。

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