破解雾霾“燃煤之患”,西安交大“超临界水蒸煤”技术迈入产业化
以上图片来自西安交大官网
12月25日,在陕西省省长胡和平等嘉宾的见证下,西安交通大学首个重大科研成果产业化项目——“煤炭超临界水气化制氢发电多联产技术”(俗称“超临界水蒸煤”)产业化工作正式启动,产业化后将为节能减霾起到重要作用。
将煤炭化学能转化为氢能
众所周知,传统燃煤、煤气化锅炉及其发电技术均采用“一把火烧煤”的形式,能效和煤电转化率低、污染严重、耗水量大,脱硫、脱氮、消除粉尘及二氧化碳代价高昂。西安交大动力工程多相流国家重点实验室郭烈锦教授团队在国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重大项目等系列项目的持续支持下,历经20年科技攻关,研发出“超临界水蒸煤”系列技术,成功将煤炭化学能直接高效转化为氢能,从源头上根除了硫化物、氮化物等气体污染物以及PM2.5等粉尘颗粒物的生成和排放,实现了煤炭能源的高效、洁净、无污染转化和利用。
目前这项技术已经全面完成原理性创新、实验室规律性试验研究和部分中试实验。研究成果曾获国家自然科学二等奖、陕西省科学技术一等奖等系列科技奖励。具有运行费用低、投资回报率高、高能效、清洁低污染、低耗水、节能减排、完全自主知识产权等优势,是一项变革性技术,也是能够根除煤炭利用所生成的雾霾形成源的有效技术。
新技术或将破雾霾困局
据悉,为推动学校科技成果转移转化,此次,西安交大将该技术成果知识产权及相关技术作价1.5亿元人民币,转让给产业化投资公司——陕西中核交大超洁能源技术有限公司。该公司将在初期筹资10亿元,进行该技术产业化的工程示范,力争3年内完成首个产业化示范项目的建设和运行。目前已确定先将50MW发电及热电联产机组、燃煤工业供热蒸汽锅炉替代产品等作为工程示范的切入点。
胡和平强调,“超临界水蒸煤”项目只有产业化之后才能有巨大的生命力。要解决雾霾问题,陕西作为煤炭大省必将大力推动该技术的产业化发展。科学技术从诞生到产业化并非一蹴而就,期待参与到项目产业化的企业和学校能齐心协力,精诚合作,实现“学校企业”、“技术 资本”的创新融合,早日为社会发展作出应有贡献。
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央视揭露假冒伪劣活性炭
活性炭是由高含碳量的有机体经过特殊加工活化制得的疏水性吸附剂,因其原材料不同而分为煤基炭、果壳炭和椰壳炭。活性炭具有良好的吸附性能及稳定的化学性能,可以耐强酸及强碱,能承受水浸、高温、高压的作用,不易破碎。因为其具有巨大的比表面积和很强的吸附能力,在水处理的深度净化工艺中被广泛应用,作为去除有机物、色、味和余氯,改善口感的主要手段。
然而,活性炭本身的品质差别很大,如果活性炭本身的选择及其使用过程不当,不仅可能达不到预期的净化效果,甚至还会造成水质的严重污染。
有的活性炭并不适用于水处理
活性炭的吸附能力和其比表面积密切相关,也和其表面能够和水中有机物相匹配的孔径的量密切相关,而这些是由活性炭的活化工艺决定的。水中的有机物分子体积相对比较大,需要活性炭有足够的过渡孔分布,才能使有机物顺利进入孔中被吸附。有的活性炭微孔很多比表面积非常大,但对水中有机物吸附能力不强,并不适合用于水处理。
劣质的活性炭中含有对人体有害的重金属
中国是一个地质结构中富含砷的国家,大部分的产煤区和果树区都属于水源型高砷区,以这种富含砷的果壳和煤炭生产的活性炭,都不可避免地含有一定量的砷。椰壳多产自东南亚,一般由当地的民间自行烧制成木炭之后收集起来,统一进口作为活性炭的原材料,但当地的加工过程并不规范,烧制过程中会添加油类助燃剂,可能造成污染。另外在活性炭厂的活化炉中,需要用粘土材料做炉内衬,高含砷的粘土材料也会在活化过程中污染活性炭使其含有砷。活性炭酸洗过程所用的酸,也是可能的污染之一。多年的实验证明,活性炭中含砷是一个比较常见的问题,需要谨慎选择,否则很可能会出现净化水中砷含量升高甚至严重超标的现象。
因为铝是导致早老性痴呆的原因之一,新的国家生活饮用水卫生标准增加了饮用水中铝含量的规定。有的活性炭处理后的水中铝含量大幅度增加,远远超过了饮用水的标准,因此在选择时也必须加以重视。
一些不良厂商为了降低成本不择手段
一些不良厂商为了降低生产成本,会用其他行业的废旧炭再生后利用,导致不可预知的污染。
活性炭本身可以通过再生活化去除其吸附的有机物,恢复吸附能力进行重复利用,但前提是再生前的炭不能含有重金属等无法在活化过程中去除的污染物质。一般的活性炭生产厂家再生活性炭前并不对旧炭进行洗涤等预处理,包裹在炭粒外部的铁锈等胶体杂质再生后仍然保留,导致部分炭粒被铁锈覆盖而发红。
综上所述,并非所有的活性炭适合水处理,一些劣质的活性炭甚至对人体健康存在巨大危害。而做为净水设备生产企业,应该对产品质量负责,也是对社会应尽的责任。
值得一提的是,美国怡口选用世界上历史最悠久也最具责任的美国卡尔冈碳素公司的产品,从而保证其能够为客户提供安全、高效、节能的全屋净水系列产品。
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