常州江苏大学工程技术研究院
Changzhou Engineering and Technology Institute of Jiangsu University
高效光催化材料的可控制备、技术开发及其在水环境治理方面的应用
光催化氧化技术是近几十年发展的高级氧化技术,其主要原理是半导体光催化材料在光照射下产生羟基自由基,羟基自由基具有很高的氧化电位,可以降解去除绝大部分难降解的有机污染物。光催化氧化技术具有氧化能力强、矿化率高、普适性好、无二次污染等优势,能够将有机污染物矿化成水、二氧化碳及无毒小分子或离子,具有广泛的应用前景。应用1:通过制备高效、廉价的光催化网,将其铺设在江河湖泊等地表淡水表面,利用太阳光驱动作用,高效降解淡水中的高毒性微囊藻毒素等有机污染物和杀死蓝藻细胞,从而有效抑制蓝藻生长和净化淡水资源,实现淡水资源蓝藻水华污染的生态环境修复。适用于环保、化工等类型企业。应用2:通过制备高效的光催化材料,使其能够在光驱动下高效降解水体环境中的各类有机污染物,适合于农业废水、工业废水和生活污水的治理,如造纸废水中的有机氯等污染物;制药废水中的抗生素类药物;化工生产过程中产生各类酚类污染物;生活污水中残留的各类有机污染物等,实现水中这些污染物的高效降解和矿化,达到国家排放标准,适用于造纸、制药及化工等类型企业。 查看详情废弃油脂制备脂肪酸甲酯
1、成果简介餐厨废油具有鲜明的废物和资源的二重性,需要加以资源化利用,避免非法加工为食用油而重回餐桌。餐厨废油酸值非常高,工业上一般采用两步法制备生物柴油:第一步先采用浓硫酸催化酯化高酸值油脂,降低游离脂肪酸含量,第二步进行液体碱催化酯交换反应,步骤繁琐,操作复杂。本成果是针对生物柴油酯交换反应的特殊需求,采用简便路线设计合成了高活性、低成本的固体催化剂材料。实现了催化剂的回收与重复利用,在工业生产得以连续化的同时,也降低了生产的成本。2、关键技术针对传统化学法采用强酸(硫酸)或强碱(KOH和NaOH)作为催化剂的均相催化反应过程的工艺流程长、设备腐蚀、产生废水和废渣等诸多问题,提出采用非均相催化剂技术催化制备脂肪酸甲酯(生物柴油)。本项目成果涉及低成本、高活性固体催化剂体系的研制;便于回收再利用的高效核壳结构磁性固体催化剂体系的构建;以高酸值餐厨废油为原料的基于离子液体固载型催化剂体系的开发等。解决了固体催化剂表面效应对分散性和催化活性影响、尺寸效应对分散性和催化活性影响、反应物分子特性对酯交换合成生物柴油反应活性影响等关键问题。为非均相催化技术制备脂肪酸甲酯(生物柴油)的产业化提供了关键技术支撑。3、知识产权(专利、软件著作权、标准等)本项目主要技术成果获得2016年中国商业联合会科学技术一等奖一项,申请发明专利12项(其中6项已授权),在国内外重要学术刊物发表主要技术成果相关研究论文26篇(其中SCI收录论文18篇),主持完成国家与省部级等纵向课题共4项。4、项目成熟度本项目着眼于油脂化工行业发展,立足于采用非均相催化技术(固体催化剂)合成产品脂肪酸甲酯的关键技术突破,克服均相强酸和强碱催化剂体系设备腐蚀、三废排放、工艺复杂等诸多不足,通过国家和省、部纵向资助和产学研横向联合研发的途径,开发了高酸值餐厨废油为原料合成脂肪酸甲酯的低成本高活性催化剂,并对其重要产品脂肪酸甲酯(生物柴油)进行高效催化合成。本项目技术成熟,便于推广。5、应用情况脂肪酸甲酯(生物柴油)是由动植物油脂与短链醇(一般为甲醇、乙醇)经酯交换反应制备的脂肪酸甲酯或乙酯类物质。生物柴油是一种新型的无污染的可再生能源,其燃烧性能可与传统的石化柴油媲美。6、拟合作方式技术转让、合作开发、技术服务 查看详情基于催化臭氧化的废水深度处理及回用关键技术及设备
【成果简介】近年来,全球范围内对环境保护高度重视,对于经过物理、生化之后的废水深度处理,可以实现回用或者零排放,推动经济社会可持续发展。难点在于,残留的污染物浓度很低、成分复杂,且不能引入二次污染。催化臭氧化可以实现高氧化性物种羟基自由基的产生,将污染物成分高效去除,是经济实用的可行方法之一。在多年从事废水处理的基础上,建立了基于催化臭氧化的废水深度处理和回用工艺、装备,荣获中国商业联合会科技进步一等奖。项目成果设计了高活性催化界面,通过研究催化位点、臭氧演变和氧化物种建立了制备方法、组成结构、催化性能与机理的基础科学数据,形成了多种高性能催化材料及其在废水深度处理应用工艺,研制了性能稳定的催化臭氧化水处理装备。技术成果适用于:(1)企事业单位、社区等自备污水处理厂,实现水资源回用;(2)市政污水厂提标改造,实现水资源稳定达标;(3)特殊场合的水资源回用,比如零排放厕所、车辆、轮船等;(4)雨水收集系统的水资源深度处理与高价值利用;(5)传统中水回用装置的改造,提高出水水质。实现将污水厂生化出水COD降至20mg/L以下,吨水运行成本约为0.3元/10mgCOD。成果已授权发明专利9项。项目成熟度:(1)高效臭氧化催化剂,提供样品和现场连续运行试验,确保效果可靠;(2)催化剂产品实现系列化,针对不同组成的废水定制化设计、生产,实用稳定;(3)水处理工艺及装备整体设计,既可以单独提供氧化工艺段,也可以总承包设计。可进行技术转让、许可或者合作产业化。开展现有工艺全流程诊断式分析与针对性提效,辅助以催化臭氧化、电催化、吸附、膜分离等多种深度处理技术综合运用,按照“关键技术-集成工艺与设备-工程设计与总承包”的发展路径,实现废水深度处理及回用,为实体制造业释放发展空间、增强发展活力做出贡献。【拟合作方式】技术转让、合作开发、技术服务 查看详情先进等离子体催化恶臭气体净化系统
【成果简介】利用低温等离子体协同催化氧化将空气中的挥发性有机物(VOCs)等恶臭气体高效氧化成二氧化碳(CO2)和水(H2O),为VOCs/恶臭气体末端处理的首选技术。本成果产品具有能量效率高(国际最高水平图1)、副产物纳米颗粒排放接近100%控制,无爆炸安全隐患等优点,可以组装成移动式撬装设备。图1净化苯和甲苯的能量效率比较图2VOCs/恶臭气体连续净化工艺流程我国大气污染比较严重,国务院、生态环境部等单位相继出台文件,限制恶臭/VOCs气体的排放。VOCs排放来源非常广,如石化、印刷、涂装等,种类复杂。江苏某新区新材料产业园内197家化工企业中就有8家化工企业的臭气没有得到有效治理,预计市场规模有2000-3000万元。根据中国石化联合会统计数据显示:截至2018年底,全国重点化工园区或以石油和化工为主导产业的工业园区共有676家。据中商产业研究院预测,2020年化工园区数量将在800家左右。因此,预计恶臭气体处理市场规模高达10亿元以上。【拟合作方式】技术转让、面谈 查看详情柴油发动机尾气净化装置系统
【成果简介】利用低温等离子体协同催化氧化方法将柴油机车尾气中的PM(主要成分是:碳和碳氢化合物)和未完全燃烧的燃料HC氧化成二氧化碳(CC)2)和水(H2O),同时促进HC还原NOx。图1为本成果产品在柴油发电机上的性能测试结果,PM去除率高达91%,在此条件下HC可达到100%去除,NOx去除率为40%。本成果产品只需在发动机排气管上安装一个等离子体反应器,车上安装一台脉冲电源就可以实现PM、HC、NOx的同时去除。图1柴油发电机尾气排放控制性能评价结果本成果产品可用于在用车改造或非道路移动源的排放控制,其市场巨大。据《中国机动车环境管理年报(2019)》统计,2018年,全国柴油车保有量为2103万辆,其中国五及以上标准的汽车占15.4%o国四及以下柴油车约为1780万辆,其尾气控制市场总量大约为3000亿元以上。2015年,工程机械(非道路移动源)保有量690.8万台,农业机械柴油总动力89783.8万千瓦,船舶保有量16.6万艘,飞机起降856.6万架次。非道路移动源尾气排放控制约有1500亿元的总市场规模。【拟合作方式】技术转让、面谈 查看详情煤炭清洁化输送
【成果简介】1.技术内容煤炭颗粒井下分选及管道气力输送系统2.解决关键问题针对薄煤层采空区充填困难、煤炭和矸石输送粉尘污染等问题,基于脉冲气力输送系统,提出了包括管道堵塞疏通、管内高效除尘以及流场精准增压在内的煤炭脉冲气力输送系统及方法,为煤矸井下输送以及煤炭厂区输送提供了新方法。3.市场应用前景煤炭井下分选及管道气力输送系统,可有效地兼顾煤炭及其他矿物资源的开采经济效益与环境效益、提高资源回收率,符合煤炭清洁利用理论,将给煤炭输送领域带来广阔的市场前景。4.成果照片【拟合作方式】技术转让、合作开发、技术服务 查看详情