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新型催化精餾規整填料技術
技術簡介： 催化精餾技術在一個設備內整合催化反應與精餾分離，在催化反應進行的同 時，通過精餾過程把產物從體系中分離，推動反應平衡向右移動。它適用于需要 催化劑進行均相或非均相催化來提高反應速率,且反應物的轉化率和催化劑的選 擇性通常達不到 100%的情況。 天津大學開發的新型催化精餾規整填料技術，在實現催化精餾耦合過程的同 時，可有效提升設備的通量以及催化劑的裝填量，并降低壓降。相比于傳統的催 32天津大學科技成果選編 化精餾填料，可提升通量 50%以上。填料內部的特殊結構設計可有效提升氣液固 三相的傳質，促進物料在催化劑內部的擴散，大大提升了反應效率和分離效率。 目前該技術已經在石化行業中的輕汽油醚化，MTBE，叔丁醇脫水，碳四加氫異 構化等工藝中得到了應用。 應用前景分析： 催化精餾最早應用于甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)等合成工 藝中，現已廣泛應用于包括酯化、醚化、異構化、烷基化、疊合過程、烯烴選擇 性加氫、氧化脫氫、碳一化學、水解、酯交換和其他反應過程等多種平衡反應。 化工行業中有著巨大的市場需求，且由于催化劑的活性問題，每三年即需要更換 一次，因此該需求有較好的持續性。傳統捆扎包式催化精餾填料存在通量小，壓 降大，易發生偏流和短路，分離和反應效率低等問題。新型崔化精餾規整填料技 術完美的解決了上述問題，目前，該填料已經在多個工藝上成功工業化應用，為 企業節約了大量的投資費用和操作成本，產品轉化率等也有明顯提升。 經濟效益預測： 相比于傳統的捆扎包式的催化精餾填料，該新型催化精餾填料技術可提升通 量 50%以上，節約固定設備初投資 30%以上，節約操作費用 30%以上。相比于 傳統的先反應再分離的技術，可節約設備初投資 50%以上，節約操作費用 50% 以上。 技術成熟度:產業化項目
天津大學
2021-04-11
燃料電池催化劑
質子交換膜燃料電池(PEMFC)具有能量轉換效率高和環境友好等優點， 是電動汽車的理想動力源。但燃料電池電動汽車(FCV)的商業化，必須解決基 于碳載鉗(Pt/C)催化劑FCV的高成本問題。 自2009年美國科學家在Science雜志報道氮參雜碳納米管(NC)具有潛在 的氧還原(0RR)催化活性以來，化學家與材料科學家一直在探尋如何進一步 提高NC材料的0RR催化活性的方法，以代替目前燃料電池發動機中的Pt/C催化劑。因此，我們的研究團隊基于氮參雜石墨烯(NG)材料，在國際上首次通過 “NG分子結構一NG電導率一0RR催化活性”的關聯，找到了該科學難題的突破 點.我們在分子結構模擬的基礎上，認識到三種氮參雜NG材料中，既唳型和既 咯型具有二維平面結構，使NG保持了石墨烯原有的平面共輾大兀鍵結構，具 有良好的導電性，因而具有優異的0RR催化活性；而丁基型NG為三維空間不 平整結構，破壞了石墨烯原有的二維平面共巍大e鍵結構，導電性差，因而0RR 催化活性低。因此，有效的氮參雜應以唬唳型和唬咯型為主，盡可能減少甚至 杜絕丁基型NG的形成。我們利用層狀材料(LM)的層間限域效應，通過調制LM 層間距，在LM層間插入苯胺單體，層間聚合，然后熱解的方法，獲得平面氮參雜 達90%以上的NG材料。其催化0RR的半波電位僅比Pt/C催化劑落后60mV,是傳 統方法下獲得的NG材料0RR催化活性的54倍，以該材料為正極催化劑的質子 交換膜燃料電池的輸出功率達580mW/cm ,與Pt/C催化劑的0RR活性處于同一 個數量級，為世界領先水平。我們開發的此類新型NG材料已經具備了在燃料 電池發動機中完全替代Pt/C催化劑的可能性。LM層間近乎封閉的扁平反應空間 不僅克服了傳統開放體系下合成的NG以丁基型為主，導電性差，活性低的弊病， 而且也克服了開放體系下因摻N效率低而導致合成NG成本高的問題。該研究成 果意味著，長期困擾燃料電池實用化的高成本問題將不再是瓶頸問題。
重慶大學
2021-04-11
有機分子催化聚合新技術
成果簡介： 構筑碳-碳鍵的烯烴鏈式聚合和生成碳-雜鍵的環狀單體開環聚合，有賴過渡金屬配合物催化的發現而取得卓越成就。然而，金屬催化大多基于路易斯酸（金屬原子空d軌道）作用。探索有機分子催化的聚合體系，可以拓展更多催化和聚合反應模式，揭示涵蓋路易斯酸、堿，布朗斯特酸、堿，和氫鍵（及其他弱）作用的，多樣性和多功能協同的催化聚合新范式。發現新聚合反應，創制新型
南京工業大學
2021-01-12
高級催化還原技術與設備
該項目為“十五”國家 863 計劃課題成果。針對難降解工業廢水濃度高、色度大、 有毒有害的特點，開發出催化鐵、催化鋁等內電解方法，經處理后廢水的可生化性大大 改善、色度降低，且產生的鐵離子等起到混凝作用，強化了后續好氧生物處理工藝。對 一般化工區混合廢水采用該方法預處理、再經通常的生物處理工藝，出水可以達到二級 排放標準。
同濟大學
2021-04-13
新型催化精餾規整填料技術
催化精餾技術在一個設備內整合催化反應與精餾分離，在催化反應進行的同時，通過精餾過程把產物從體系中分離，推動反應平衡向右移動。它適用于需要催化劑進行均相或非均相催化來提高反應速率,且反應物的轉化率和催化劑的選擇性通常達不到100%的情況。天津大學開發的新型催化精餾規整填料技術，在實現催化精餾耦合過程的同時，可有效提升設備的通量以及催化劑的裝填量，并降低壓降。相比于傳統的催化精餾填料，可提升通量50%以上。填料內部的特殊結構設計可有效提升氣液固三相的傳質，促進物料在催化劑內部的擴散，大大提升了反應效率和分離效率。目前該技術已經在石化行業中的輕汽油醚化，MTBE，叔丁醇脫水，碳四加氫異構化等工藝中得到了應用。
天津大學
2023-05-10
鈦基電催化電極技術
1、成果簡介：（500字以內） 以鈦金屬為基體的帶有電催化涂層的電極最初由H. Beer在1965年發明，被稱為DSA?型RuO2-TiO2涂層陽極在意大利的Denora公司首先實現了工業化，商品名稱為尺寸穩定陽極DSA? （Dimensionally Stable Anode）。DSA?陽極首先被用到氯堿工業，由于它的不溶性，氯過電
吉林大學
2021-04-14
固體催化劑非均相催化合成生物柴油（脂肪酸甲酯）
目前生物柴油的制備方法一般是通過酯交換反應生產。酯交換法主要有酸催化酯交換、堿催化酯交換、酶法催化酯交換、多相催化酯交換、均相體系催化酯交換和超臨界酯交換。傳統的化學法通常采用強酸（硫酸）或強堿（KOH 和 NaOH）作催化劑，是均相催化反應過程，反應條件相對溫和，反應速率快，但這些催化劑具有強腐蝕性，反應結束后需對它們進行中和和分離等后續處理，工藝流程長，生產成本增加，還存在廢水和廢渣排放等環境污染問題，因此采用非均相催化技術制備生物柴油勢在必行。
江南大學
2021-04-13
非均相催化調節器的超分子納米管及其催化性能
通過剛柔V形三嵌段超分子的層層組裝，制備了一種三明治結構的大小均一的介孔管。其中，三明治結構對鈀離子具有穩定的配位能力，可作為超分子鈀催化劑。實驗結果表明，新型超分子催化劑在短時間、室溫、有氧條件下對鹵代苯的C-C偶聯反應具有超強的反應活性，其轉化率接近100%。相對于一般的非均相催化載體，此超分子催化劑具有實時調控反應進程的功能，并利用超分子組裝及解組裝的方法明顯提高了金屬催化劑的重復利用率。借助超分子催化劑的調控性和反應匹配性，對多個反應位點引起的聚合，成功實現了單向催化。
中山大學
2021-04-13
透明氧化鐵紅
本品為紅色透明粉末，相對密度較普通氧化鐵紅大，熔點稍低，化學性穩定。其粒子細小且粒度均勻，一般為10－50nm，比表面積大，約為普通氧化鐵紅的10倍，具有極強的吸收紫外線及耐光，耐大氣等的性能（能力），是鐵系顏料中具有獨特特性的新產品。 將工業硫酸亞鐵進行精制，加入氯酸鈉進行氧化，并加入適量氫氧化鈉溶液中和為 Fe（OH）3作為晶種，再加精制的硫酸亞鐵溶液，在攪拌下加入氯酸鈉溶液或鼓入適量的空氣進行氧化，同時加入適量的NaOH溶液，反應完畢時，物料PH值約為5－6范圍。經水洗，過濾，干燥，再經煅燒，即可制得透明氧化鐵紅產品。
武漢工程大學
2021-04-11
過氧化尿素的生產
一、項目簡介過氧化尿素(Urea Peroxide) 是過氧化氫以氫鍵方式結合到尿素上形成的1:1加合物，分子式為CO(NH2)2?H2O2，它是一種無毒、無味白色結晶粉末，具有活性氧值高，水溶液pH值低，穩定性好，溶解度大，釋氧速度慢，作用時間長，用后無殘余毒性，對皮膚刺激性和織物破壞性小等優點。作為一種固體氧化劑和氧源的提供試劑，過氧化尿素可以廣泛應用于漂白、紡織、廢物處理、日用化工、醫藥、農業、養殖業等領域。本工藝用料簡單易得、常溫常壓下進行、操作時間短、可實現閉路化生產、無環境污染。二、市場前景我國過碳酸鈉每年需求量約10萬噸～20萬噸，而過氧化尿素的各項指標都優于過碳酸鈉，過氧化尿素替代過碳酸鈉是必然趨勢。隨著我國對環境衛生的重視，特別是今年經歷了罕見的非典型肺炎（SERS）以來，工作生活環境的消毒已經成為人們自覺的習慣。由此必將引起對固體消毒劑的大量需求，因此大力發展尿素和過氧化氫的下游產品過氧化尿素的生產和研究具有重要的現實意義。過氧化尿素在國外已經得到廣泛的應用，但在國內工業生產和推廣應用尚處于空白，產品主要靠進口。過氧化尿素產品在國內具有極為廣闊市場發展前景。三、生產設備及投資設備包括：反應釜（2立方米）、攪拌器、離心機、結晶槽、干燥器、減壓蒸餾裝置一套、鍋爐、2-3個陶瓷儲罐等，設備投資約為80萬元左右。廠 房：面積200平方米，投資30萬元。流動資金：60萬元。工作人員：15人（管理人員1人，銷售采購人員1人，分析化驗員1人，每天兩班，一班6人）。原 料：27.5%的雙氧水，工業尿素，穩定劑，包膜劑。四、效益分析1. 原料成本： 3600元/噸； 含稅金綜合成本4000元/噸。2. 產品售價 ： 6000元/噸。3. 年稅后利潤約：200萬元/1000噸規模。五、合作方式面議。
河北工業大學
2021-04-13