可再生生物质资源制氢技术的研究进展

综述了生物质资源(生物质和生物油)制氢技术的研究进展。生物质制氢主要包括:生物质气化、快速裂解、超临界水气化和催化裂解/气化。生物质气化得到氢气含量较高的混合气体,工艺流程简单,但气化效率低;生物质快速裂解除产生氢气混合气体外,主要得到较多的液相产物即生物油,生物油可催化重整制氢,还可从中提取有价值的化学品;超临界水气化过程中气体是主要产物,但温度和压力高,对设备要求苛刻;催化裂解/气化可得到富氢气体,但产生很多成分复杂的焦油。针对生物油重整过程中温度高、催化剂失活严重等问题,最近开发了电催化水蒸气重整生物油制氢的装置及方法。与非电催化重整相比,电催化重整在400～600℃就能得到很高的氢产率和碳转化率。     

生物质超临界水气化制氢技术的研究进展

生物质是一种重要的可再生原料,资源总量十分丰富,是世界第四大能源,但由于其结构疏松,能量密度低,直接利用效率低。生物质超临界水气化制氢是近年来发展起来的一种高效、清洁的制氢技术。本文阐述了生物质超临界水气化制氢技术的特点与研究现状,重点论述了温度、压力、反应物浓度、停留时间及催化剂等操作条件对反应过程的影响机理,介绍了不同形式的反应装置。在此基础上,针对该技术所面临的问题,对其研究前景和发展方向进行了展望。     

超临界水生物质气化制氢的研究进展

回顾了国内外超临界水生物质气化(SCWG)制氢的研究进展。生物质在超临界水条件下能够转化为氢气,主要优点是湿生物质不必干燥就可以进行相关反应且氢气是高压下直接生成的,意味着所需的反应器容积较小且用来压缩产气的能量较少。用来加热大量水的能量可以通过热交换器回收,提高系统的能量效率。各参数如温度、压力、催化剂活性和生物质/水比等因素的影响被讨论。     

超临界水氧化技术的研究进展及工程化

介绍了超临界水的特性,对超临界水氧化技术的研究及应用进行了综述,并对超临界水氧化技术的工程化问题进行了探讨：     

石墨相氮化碳基Z-Scheme体系光催化分解水研究进展

石墨相氮化碳(g-C_3N_4)以独特的电子结构、稳定的化学结构和显著的可见光活性而备受瞩目,g-C_3N_4基Z-Scheme光催化体系能够有效地降低光生电子空穴的复合几率,提高光源吸收利用率。介绍了光催化分解水的反应机理,综述了g-C_3N_4基Z-Scheme体系在光催化水氧化、光催化水解制氢、光催化全分解水方面的应用,并对未来Z-Scheme的发展进行了展望。     

超临界水氧化系统的腐蚀研究述评

超临界水氧化技术处理危害性有机废料是一项新兴的环境保护技术。它利用超临界水(温度大于374.2℃,压力大于22.1MPa)与有机物混溶等性质,在高温高压下使溶解有机物在氧作用下迅速分解成无害气体N_2、CO_2等)。处理效率在几分钟内达99％以上。该项技术工程应用的关键是解决设备腐蚀问题。特别是反应器(含超临界态介质)和热交换器(含亚临界态介质)的腐蚀问题。研究表明,在某些超临界水氧化介质中,316L不锈钢、Incone及Hastelloy镍基合金的年均腐蚀速率达19mm以上。已报导有孔蚀、晶界腐蚀、应力腐蚀等局部腐蚀发生。本文综述了近年来各国在超临界水氧化技术系统的腐蚀方面研究情况,具体介绍设备选材试验、反应器设计优化及腐蚀检测方面的最新进展。最后,针对超临界水氧化技术工程应用,作者提出目前需要继续研究的几方面工作。     

超临界水氧化技术的研究进展

超临界水氧化 (SCWO)技术是近 2 0多年来发展起来的极具潜力的有机废物处理技术 ,超临界状态下的水能与氧或空气完全互溶 ,而且有毒物质被快速转化成无害的液体或气体 (如CO2 和H2 O )等无机小分子化合物。介绍了SCWO技术的特点、原理和方案设计 ,以及当前的研究状况和工业应用时存在的盐沉积和腐蚀等问题及相应的对策。     

新能源制氢技术发展现状及前景分析

介绍了化学链制氢、生物质制氢、利用弃风/弃光电解水制氢、太阳能光催化分解水制氢等新型清洁能源制氢技术的研究与应用现状,对各种制氢技术的产业发展前景进行了分析。在氢燃料电池汽车产业发展过程中,化石原料制氢(包括工业副产氢气及化合物热分解制氢)仍将是制氢技术中的主流工艺路线,而生物质制氢、"绿电"电解水制氢、太阳能光催化分解水制氢等新能源制氢是化石原料制氢的重要补充,未来的氢气生产将呈现化石原料路线和可再生原料路线优势互补、多元化并存发展的格局。为推动新型清洁制氢技术的快速发展,建议我国政府应从国家层面持续做好顶层设计,对新能源制氢产业化项目给予产业政策扶持;国内科研院所应加强与企业的技术研发合作,加大开发绿色、低碳、低成本制氢技术,推动制氢技术进步和氢燃料电池汽车产业快速成长。     

生物物质催化制氢述评

生物物质制氢由于原料资源广泛、可再生且具有全程良性循环的特征,是一种符合可持续发展战略的制氢技术。在蒸汽／空气(富氧)气化过程中,焦油的去除是关键,根据其位置可分为同步气化除焦法和两步气化除焦法,可较为有效地增加气体产率及降低焦油含量。在超临界水气化过程中,焦油含量很低,但进料浓度较低,反应条件苛刻。本文就上述方法及所用催化剂做一述评。     

炼油厂氢气回收和制氢技术进展

介绍了高效生产和有效回收氢气,为炼厂提供氢源的重要性。分氢气回收方案、蒸汽转化制氢和部分氧化制氢加在叙述。氢气回收方案分述了膜分离、变压吸附和冷冻法三类技术,烃类、蒸汽转化制氢技术重点介绍其技术进步和典型工艺,部分氧化法帛氢技术（又称气化技术）介绍其原理及其应用案例。     

高级氧化技术用于油田废水处理的研究进展

综述了近10年来含难降解有机物质的油田废水（钻井废水和采油废水）处理中各种高级氧化（深度氧化）技术的研究与发展，包括光化学氧化、超声化学氧化、电催化氧化、Fenton试剂氧化及超临界水氧化等5种技术，叙迷了每种技术的原理、特点、研究进展及用途。参31。     

芳香族化合物绿色氧化技术研究进展

综述了芳香族化合物绿色氧化技术的研究进展,重点讨论了芳香族化合物在超临界水、超临界二氧化碳和离子液体中的氧化,同时探讨了芳香族化合物的臭氧和过氧化氢氧化技术。     

超临界水氧化动力学研究进展

超临界水氧化是一门新兴的废水处理技术。介绍了在超临界状态下水的物化性质的理论研究方法,综述了超临界水对有机物的降解机理、反应动力学研究进展以及催化剂对降解反应的促进作用。并就超临界水氧化技术中存在的设备腐蚀,反应器堵塞等问题,提出了解决方法和研究方向。     

MnO_x/TiO_2-Al_2O_3催化剂在超临界水氧化中的应用

以TiO2-Al2O3为载体、MnOx为活性组分制备了MnOx/TiO2-Al2O3催化剂,通过差热-质谱、X射线衍射、程序升温还原、BET测定比表面积等方法对MnOx/TiO2-Al2O3催化剂进行了表征;考察了MnOx/TiO2-Al2O3催化剂前体的分解过程及MnO2负载量与MnOx/TiO2-Al2O3催化剂活性的关系;以含苯酚、喹啉和氨氮的模拟焦化废水为对象,在连续超临界水氧化装置上评价了该催化剂的性能。实验结果表明,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂的最佳制备条件为:以硝酸锰溶液为浸渍液,MnO2负载量(质量分数)10%,120℃下干燥4h,500℃下焙烧2h。与MnOx催化剂相比,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂具有较高的比表面积,并在超临界水氧化处理焦化废水过程中表现出了较好的活性。在100h的实验中,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂表现出较好的稳定性。     

超临界二氧化碳射流冲击压力参数影响规律

为了探明超临界CO_2射流对岩石冲击压力及其参数影响规律,利用计算流体力学模拟了超临界CO_2射流冲击的三维流场,对比了超临界CO_2射流和水射流的冲击压力,进行了参数影响规律研究。结果表明:在相同条件下,超临界CO_2射流能产生比水射流更强的冲击效果;超临界CO_2射流冲击压力随着喷嘴压降和喷嘴直径的增大而增大;随着喷距的增大,超临界CO_2射流的冲击压力降低,冲击范围扩大;围压和流体温度的变化对超临界CO_2射流冲击压力的强度和范围的影响极小,在工程应用中可以忽略。研究结果证实了超临界CO_2射流的冲击效果,探明了超临界CO_2射流冲击压力的参数影响规律,为超临界CO_2射流在钻完井工程中的应用提供了指导。     

苯酚在超临界水中的催化氧化反应

论述了催化超临界水氧化去除苯酚的研究进展,重点介绍了苯酚在超临界水中催化氧化的反应机理、反应动 力学以及需要深入研究的方向。超临界水氧化法作为一种新兴的废水处理技术已得到了快速发展,而催化剂的加入 可以加快反应速率、缩短反应时间、降低反应温度,使得这一技术的优势更加明显。     

超临界水氧化法处理含油污泥的工艺研究

超临界水氧化技术是1种快速降解废水中有机物质的处理技术.利用水在超临界状态下的特殊性质将难降解的有机物彻底氧化分解.在高压、高温下,废水中的有机污染物可以与氧气发生反应,生成无毒的二氧化碳、水及其它化合物,来达到处理废水的目的.处理后的水不再需要二次净化.     

Sulfur removal from crude oil using supercritical water

Desulfurization of crude oil using supercritical water (SCW) is one of the promising nonconventional processes for upgrading oil. SCW is an excellent solvent for high molecular weight organic compounds in crude oils. Low sulfur content of crude oil is particularly preferred. Water is one of the most commonly used supercritical fluids suitable as a substitute for organic solvents in a range of industrial processes. Supercritical fluid treatment depends on various parameters such as pressure, temperature, extraction time, solvent type, and chemical composition of the extracted material. SCW desulfurization has potential as a technique for removing sulfur from feedstocks such as heavy oil and bitumen. SCW upgrading of crude oils reduces sulfur content and decreases average molecular weight. Catalytic desulfurization of residual oil has been carried out through partial oxidation in supercritical water and thus 60% of the sulfur was removed.