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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
芳甲基綠色催化氧化技術
采用綠色氧化劑空氣、氧氣和雙氧水等，將芳甲基直接氧化物芳香醇、醛和酸，反應具有較好的選擇性，催化劑價格便宜，容易回收。反應條件簡單、容易控制。
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
超高細胞濃度小球藻的培養和產業化生產
隨著科技的發展，單細胞綠藻在水產養殖，環境保護和人類保健品等眾多領域的研究與應用正在不斷得到擴展，因此如何高效培養出超高細胞濃度小球藻來滿足各個應用領域的需要是我國亟待解決的藻類生物技術關鍵課題。研究結果表明，某些綠藻不僅可以吸收利用無機碳通過光合作用來合成有機物，而且具備在無光照的情況下進行有機營養生長的功能，這為大規模培養超高細胞濃度小球藻的工業化生產奠定了基礎。 如果采用傳統光能自養培養小球藻，不僅所需培養時間長 (7天以上)，而且最終獲得的生物量也低 (細胞干重小于3 g/l)，如果采用異養培養小球藻的方式，可以在5天內使培養出的藻生物量達到40 g/l左右，從而大大提高了生產效率，節約了成本。近二十年來，我們在藻類異養降解有機污染物研究的基礎上，終于成功篩選出了能夠進行異養培養的1株小球藻。通過培養技術的研究，使培養出的小球藻細胞干重濃度達到了40 g/l，已達到了國內外先進水平，現將該技術進行轉讓。 應用范圍： 1、在水產養殖方面：小球藻不僅可以直接或間接作為對蝦和多種名貴經濟魚類苗種的餌料，而且還具有去除水中銨氮和亞硝酸氮等含氮污染物的作用。我國在水產養殖育苗過程中都對小球藻有非常大的需求，但我國尚未有超高細胞濃度小球藻的生產廠家，因此目前只有靠從國外（韓國、日本等）進口來滿足需要，這與中國作為水產養殖大國的身份極不相稱。本技術可以解決水產養殖業對超高細胞濃度小球藻的需求。 2、環境保護方面：小球藻既可以降解去除有機污染物和銨氮等含氮化合物，同時可以吸附去除水中的重金屬，這在廢水處理和保證水生生態系統的平衡與穩定方面都可以作為一種非常好的生物材料發揮重要作用。 3、保健食品方面：日本和中國臺灣首先將規模培養小球藻產業化，所獲得的藻細胞被制成小球藻片、小球藻色素提取物和其它保健食品，這些產品已占據市場多年，銷售價格一般在100到400美元/千克之間。因為小球藻含有多種增進人體健康的生命活性物質，作為人類健康食品是小球藻生產的一個重要發展方向。 4、生命活性物質的生產：可以從小球藻細胞內提取葉綠素、葉黃素、類葉黃素和類胡蘿卜素等高價值營養品，既可作為色素添加劑應用于各種食品和化妝品的生產及加工，又可作為高生物活性藥品用于增進人體健康和抵抗癌癥等多種疾病。
北京科技大學
2021-04-11
高濃度甲基氯化鎂格式試劑的工業化生產
甲基氯化鎂是廣泛應用于醫藥化工行業的甲基化格式試劑，國外大公司一般采用氯甲烷氣體在四氫呋喃溶液中同金屬鎂作用來合成，市售濃度為4摩爾/升。因為其合成工藝難度大，國內企業尚無該產品生產,普遍采用甲基溴化鎂，即采用溴甲烷代替氯甲烷，但是由于生產工藝不過關,目前產品存在著甲基溴化鎂濃度低,生產成本高,環境污染大等問題。實驗室歷經300多次實驗,現已擁有了只有國外發達國家大公司掌握的核心技術,氯甲烷氣體可以在四氫呋喃溶液中同金屬鎂平穩的反應,生成的格式試劑濃度高于市售產品,生產工藝經過逐級放大,目前可以在1000升的反應釜中穩定批量生產。
華東理工大學
2021-04-13
聚酯多元醇、增塑劑等酸醇反應連續化生產新技術
本技術采用自主開發的流場結構化新型立式鼓泡塔式反應器，通過特殊的內構件設計與 組合，實現反應器內氣 (醇) 液 (酸) 呈現鼓泡式逆向流動，反應器內局部與整體混合狀況均良 好，溫度分布、停留時間及壓降等操作條件可控，有效的耦合了聚酯多元醇或增塑劑生產過程 中酯化反應過程和移走副產物小分子的精餾過程，強化了小分子副產物的分離效率，實現了傳 質傳熱和反應過程的耦合強化，使過程效率大幅提高。以PEA為例，生產周期可從傳統的20多 小時縮短至6個小時，酸值等即可達到指標要求。該技術不但節能降耗，提高產品品質，還可 滿足柔性化生產要求。其主要技術特點： 1. 流場結構化新型立式鼓泡塔式反應器中氣液呈鼓泡式逆向流動，反應器內局部和整體流 型可調控，無死區。 2. 新型立式鼓泡塔式反應器采用多段組合的連接方式，拆裝方便，反應器內物料停留時 間、溫度分布等可調控，自動化程度高。 3. 連續化技術生產的產品質量穩定，酸值低，水含量低。 4. 該連續化生產技術可大幅縮短生產周期，大大減少能耗等。 5. 該連續化生產技術適應性強，操作彈性大，適合多種聚酯多元醇和增塑劑的柔性化生 產。
華東理工大學
2021-04-13