燃料电池作为高节能性，环境负荷小的能源技术受到注目。燃料电池的氢气来源现在主要利用天然气、甲醇、DME、轻质馏分、汽油和煤油等进行水蒸气重整开发。其中，汽油和煤油具有价格便宜、携带便利、常温下稳定性高、供给系统完善等优点，可以广泛应用于家庭、汽车、野外或者是灾害时，成为非常方便的电力供给源。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 燃料电池作为高节能性，环境负荷小的能源技术受到注目。燃料电池的氢气来源现在主要利用天然气、甲醇、DME、轻质馏分、汽油和煤油等进行水蒸气重整开发。其中，汽油和煤油具有价格便宜、携带便利、常温下稳定性高、供给系统完善等优点，可以广泛应用于家庭、汽车、野外或者是灾害时，成为非常方便的电力供给源。但是用于燃料电池的燃油中的含硫量必须从现在的10ppm减少到1ppm以下。为了达到这种严格的超深度脱硫，在现在既存的石油加工厂通过加氢精制脱硫需要十分巨大的设备投资，实际上对于燃料电池用燃油的脱硫处于无法对应状态。另外利用化学吸附的吸附脱硫技术也在开发中，但是吸附选择性低，使用了高价的吸附剂，处理能力也比较低。

成果介绍 成果名称：一种采用白泥的双塔脱硫系统 成果参与单位：华北电力大学 成果完成人：马双忱 知识产权情况：成果对应发明及实用新型专利11项，已形成完整知识产权体系 创新点 本团队主要从事燃煤污染控制，包括脱硫脱硝、碳减排、脱硫废水处理、高温高压水化学等技术开发与工艺优化研究，本科研团队瞄准电力行业环保需求，切实解决行业发展中存在的技术问题，在脱硫废水零排放、白泥脱硫、脱硝副产品硫酸氢铵控制、碳捕集、燃煤固废综合利用等领域开展创新研究，并将科研成果与生产实践紧密结合，不少成果已在生产中得以应用，促进了行业可持续发展。该成果在电力污染控制领域开展创新研究，以企业需求为导向，解决企业生产过程中面临的污染控制与节能减排方面技术难题。 应用案例 华电泸州电厂、国电南宁电厂白泥脱硫 华电渠东电厂ORP调控脱硫系统氧化风机 华电襄阳电厂ORP与氯离子调控脱硫系统运行优化 保定深能电厂脱硫废水零排放与脱硫系统优化控制 获奖情况 2017年燃煤电厂典型环保工程运行绩效综合评价与应用获中国电力创新奖三等奖 2018年大气污染控制工程课程群的建设与改革实践获北京市教育教学成果奖二等奖 2021年燃煤电厂大气污染防治运行保障技术及应用获河南省科技进步奖二等奖 2022年燃煤机组脱硝提效及空预器防堵关键技术研究及应用获河南省电力科学技术进步奖一等奖

燃料电池作为高节能性，环境负荷小的能源技术受到注目。燃料电池的氢气源现在主要利用天然气，甲醇，DME，轻质馏分，汽油和煤油等进行水蒸气重整开发。其中，煤油具有价格便宜，携带便利，常温下稳定性高，供给系统完善等优点。可以广泛应用于家庭，汽车，野外或者是灾害时，成为非常方便的电力供给源。但是用于燃料电池的燃料油中的硫磺含有量必须从现在的数十 ppm 减少到 1ppm 以下。 为了达到这种严格的超深度脱硫，在现在既存的石油加工厂通过加氢精制脱硫的话，需要十分巨大的设备投资，实际上对于燃料电池用燃料油的脱硫处于无法对应状态。另外利用化学吸附的吸附型硫磺脱除器正在开发中，但是吸附选择性低，使用了无法再生的高价吸附剂，处理能力也比较低。 项目特色 本技术采用和现在的研究完全不同的想法，利用常压低温下的氧化反应，将煤油中的硫磺化合物用油溶性氧化剂氧化，并通过常压常温下的选择吸附除去硫的氧化物砜，是一种新的低价脱硫法。无论在国内国外，像本技术一样利用固定床流通式反应装置除去燃料油中的硫磺化合物的研究很少有报告。这个超深度脱硫技术的反应条件非常温和，应用于燃料电池的燃料油重整器，可以很容易使燃料电池小型化，轻量化。和传统的高温高压下的加氢脱硫方法相比，本技术是在温和条件下的高效率脱硫法。和非氧化吸附式脱硫技术相比，脱硫效率高数十倍，对于硫氧化物的选择吸附性高，吸附剂可以再生，吸附剂的使用量减少，可以降低成本。本项目的目的是将这个新的低价脱硫法应用于燃料电池的重整系统，制造出氢气提供给燃料电池。 项目应用前景 1. 利用氧化吸附脱硫法开发煤油的超深度脱硫器 图 1 是氧化吸附脱硫法的原理及煤油超深度脱硫器的概念图。煤油中的难脱硫化合物 DBT 在催化剂及氧化剂存在下，在常压低温下很容易氧化，生成硫氧化物，然后通过常温常压下的吸附被除去。反应容器里放入煤油及氧化剂，通过自然滴落在常压下送进填充了催化剂的固定床流通式氧化反应器，然后，常温常压下通过吸附器进行吸附，除掉氧化后的硫磺化合物。现在的研究结果是通过氧化吸附脱硫法可以将煤油中的硫磺含量减少到 0.5ppm。 2．超深度脱硫煤油的重整反应 图 2 是利用 Ru 系催化剂对含不同浓度硫的煤油进行水蒸气重整反应的结果。其反应是煤油和水生成 CO2 和 H2。从结果来看，不含硫的煤油 750 度的重整反应活性达到 100%，氢气收率达到了 80%，而含硫磺煤油的催化反应表现出催化剂失活现象。 3．项目计划 a.建立一套连续的氧化吸附脱硫装置，改变催化剂，氧化条件及吸附剂，将煤油中的硫磺含量减少到 0.1ppm。 b. 试做一套小型化脱硫装置，进行 1000，2000，10000 小时长期试运转实验，对催化剂，吸附剂的寿命，再生的可能性，装置的长期稳定性进行考察。 c.建立一套煤油的水蒸气重整反应装置，利用超深度脱硫煤油进行水蒸气重整，开发高活性，长寿命的重整催化剂。 d.将超深度脱硫器与重整反应系统组合成试验用别体型重整器，利用煤油制造氢气提供给燃料电池。 e.所需的仪器设备硫磺化学发光检测器（Sulfur Chemiluminescence Detector），氢 火 焰 离 子 检 测 器 气 相 色 谱 （ Gas Chromatography-FlameIonization Detector），热导池检测器气相色谱（ Gas Chromatography-ThermalConductivity Detector）等

解决喷涂生产线前处理和热镀锌生产线酸洗处理的技术需求。

成果简介钢水电脉冲处理器以现代 IGBT 大功率开关器件组成的零电压开通， 零电流关断高频逆变为核心电路， 经变压可控同步整流输出高频脉冲电流， 送至插入钢水中的特殊电极， 产生强大的电磁场， 致使钢水在凝固过程中， 结晶组织由原来的柱状晶转变为细小的等轴晶， 同时改善边裂、 中缩， 提高了钢铁产品的质量，是更新替代造价昂贵、 笨重耗能的电磁搅拌工艺较为理想的钢水处理设备。成熟程度和所需建设条件 本项目先后成功应用于马钢、 南钢、 邢钢和宝钢梅山炼钢厂方、 圆、 板坯连铸机， 结果表明铸坯质量得到提升， 经济和社会效益明显。技术指标脉冲电流可有效提高等轴晶率， 减小二次枝晶间距， 显著改善凝固组织， 提高铸坯质量。市场分析和应用前景本项目成功地将脉冲电场应用于连铸坯的生产过程， 以低成本实现了铸坯质量的优化， 在工程应用方面达到了先进水平。 该项目研究成果具有自主知识产权，可形成脉冲电流改善铸坯凝固组织的国产化技术， 具有较好的推广价值和应用前景， 可为国内同行业使用和借鉴。社会经济效益分析技术应用后， 可以低成本实现改善凝固组织， 减少了废品率， 降低了产品能耗， 符合节能减排的低碳经济要求。知识产权及成果获奖情况已申请国家发明专利。合作方式合作开发、 受托开发联系方式冶金学院 朱正海（13855533713）、 王建军（13805553970）电邮: zhu_zhenghai@163.com 传真： 0555-2311571

钢水电脉冲处理器以现代 IGBT 大功率开关器件组成的零电压开通，零电流关断高频逆变为核心电路，经变压可控同步整流输出高频脉冲电流，送至插入钢水中的特殊电极，产生强大的电磁场，致使钢水在凝固过程中，结晶组织由原来的柱状晶转变为细小的等轴晶，同时改善边裂、中缩，提高了钢铁产品的质量，是更新替代造价昂贵、笨重耗能的电磁搅拌工艺较为理想的钢水处理设备。

煤气洗涤废水是煤气在净化湿法除尘时所产生的生产废水。这种废水中的污染物的组成与数量随气化原料，操作条件及废水系统等因素不同而差别悬殊，一般主要含有硫化物、氰化物、酚、氨氮等污染物。它的一般特点是：水量大，成份复杂，从中回收有价成份不经济。目前，煤气生产与净化企业大部分采用定期外排或经简单沉淀后循环使用的处理方法。随着生产时间的推移或循环次数的增多，废水中的污染物不断积累，对煤气贮存及生产设施严重腐蚀；而污染物积累到一定程度就必须外排，既严重污染环境，又浪费了水资源，这是煤气生产与净化企业普遍面临的问题。从国内外资料来看，主要有以下几种处理方法：（1）封闭循环；（2）适当处理法；（3）分流处理后循环使用。如美国鲁姻斯公司、德国的蒂森公司、鲁奇公司都有较成功的煤气洗涤废水处理工艺。它们大都采用先斜板隔油，然后生物滤池或普通曝气池处理工艺。我国的煤气洗涤废水现在一般是采用全封闭循环，经沉淀后又循环使用。

该系统是一种热处理炉壁缺陷虚拟检测系统，通过监视器即可清楚观察二十多米高的炉内情况并可判断是否存在缺陷、损坏或需要维修。本系统主要由升降机构、图像采集单元、中央控制单元三部分组成。升降机构由上下支架、曳引机构、钢缆组成。钢缆绕过上下支架的滑轮和曳引结构组成一个封闭的环索，以带动图像采集单元升降。两滑轮上安装有限位开关，确保图像采集单元上下活动在规定的范围内；与所述钢缆连接的图像采集单元由悬挂平板、防抖支架、云台、摄像机、信号传输装置和照明灯组成，摄像机和信号传输装置安装在所述云台上，云台安装在悬挂平板上；中央控制单元可根据升降机构和图像采集单元的反馈信号进行控制、处理并驱动升降机构和图像扫描单元

成果描述：对高镁磷矿进行复合选别，并将其中的镁进行回收制得镁的工业产品(如氢氧化镁)，磷利用率达到95%。同时对其中的钙也进行回收，得到硫酸钙晶须或轻质超细碳酸钙材料，以及其它钙产品。全部实现综合利用，提高经济效益。市场前景分析：目前我国磷矿中高钙镁磷矿占多数，还有大量高硅磷矿，本项目附合国家产业政策，不仅消除了堆积污染，还创造了较大的经济效益，具有较好的市场前景。与同类成果相比的优势分析：（1）回收的磷肥约为30%P2O5，磷收率大于95%。 （2）氢氧化镁产品中Mg(OH)2>90%，镁收率大于80%。 （3）硫酸钙产品中白度>90，镁收率大于90%。

BARMS的技术原理是制备了一种具有独特纳米微结构的微生物载体，BARMS载体（已申请国家发明专利）。BARMS载体是一种直径10微米大小的微球，可支持环境友好型的微生物在其表面生长，并形成稳定性极高的“材料-微生物”复合结构，可以适应各种不良环境，显著提高了系统的适应性和稳定性。