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许光文校长主持完成的两项原创成果整体达到国际先进水平
编辑:宣传部     作者:资源化工材料与高端装备教育部重点实验室   发布时间:2019-04-27

近日,中国轻工业协会与四川智信九鼎科学技术评估有限公司分别在北京和成都,对澳门金沙官网校长兼资源化工材料与高端装备教育部重点实验室主任许光文教授主持完成的“流化床两段气化技术及对工业生物质废物的应用”、“流程工业反应表征和过程气体分析新方法与新仪器应用”两项成果进行了鉴定。鉴定专家组分别由中国林科院南京林化所蒋建春院士、四川大学王琪院士担任组长,由相关行业领域知名专家学者组成。专家组成员分别听取了许光文校长的成果汇报,审阅了科技查新报告、经济效益及应用证明、质量检测报告、专利及论文列表等资料。经过质询和讨论,专家们一致认为:两项成果整体均达到了国际先进水平,且部分原创工作及应用工程达到了国际领先水平。

 

鉴定现场

“流化床两段气化技术及对工业生物质废物的应用”成果,基于反应解耦思想,将燃料气化过程分为“热解/部分气化”和“半焦气化 + 焦油脱除”两个阶段,并分别在鼓泡流化床(或输送床)预氧化反应器和输送床半焦气化反应器中实现。燃料在流化床预氧化反应器中进行干燥/热解或与空气/氧气作用部分气化,生成的全部产物(可燃气体、半焦和焦油)进入另一输送床反应器内进行半焦气化,并同时利用反应器内被输运的高温半焦对气体中焦油的催化重整和热裂解的催化作用实现焦油的深度脱除,生产焦油含量超低(<0.1 g/Nm3)的洁净工业燃气。该成果充分利用了流化床和输送床反应器具有的热质传递均匀、传递效率高、原料适用性广、放大容易等优势,并发挥了半焦对焦油的催化重整及催化热裂解作用,构建了可以大型化的两段气化新工艺,克服了传统两段气化工艺必须使用固定床反应器形成的半焦床层、从而导致技术放大和操作困难的问题。

该成果发现了半焦催化焦油脱除反应过程中的积碳失活与氧化再生循环特性,发明利用双流态化反应器实现两段气化的过程原理,完成了半焦催化焦油脱除和活性氧化再生之间的循环,构建了流化床两段气化技术工艺,协同了气化过程的热(高温)、氧化及催化三种脱除焦油的作用,实现了气化过程的焦油深度脱除和清洁气化,突破了非气流床气化的焦油生成难题。使用流态化反应器的两段气化新技术,解决了使用固定床反应器的传统两段气化技术的工程放大和对细小颗粒燃料适应性差的问题。通过循环高温颗粒并使其参与燃料氧化热解及部分气化反应,流化床两段气化技术对高水分(高湿)燃料的适应性强,且由于集成燃料预氧化而强化了气化反应,燃料转化率高。流化床两段气化技术使燃料自含水分被有效利用为气化剂,使外部水蒸汽消耗低,气化综合能效高。

该成果技术已在河南仲景宛西制药、山东步长制药、临沂修正药业、泸州老窖等企业对中药渣、白酒糟等典型轻工过程产生的工业生物质废物形成了5套年处理万吨至6万吨废物的产业化应用工程,正在建设的应用工程2套,对加拿大造纸协会的推广应用意向1个。建成运行的工程集成度高、运行稳定、启动简单、故障少,用户最长运行时间已接近5, 效果良好。至今,通过成果技术转让、技术服务和应用工程实施,完成单位已实现直接经济产值1.13亿元人民币,非技术完成单位通过使用该技术,在节约燃料、减少排放等方面已产生综合经济产值1.86亿元人民币。该成果已发表学术论文约120篇,总被引用2400余次;获得20余项国家发明专利,做国内外学术会议大会及主题报告以及单位邀请学术报告30次以上,在国内外同行中形成了较高的学术和技术影响。

鉴定委员会认为:该技术整体达到国际先进水平,其中在中药渣、白酒槽等工业废弃物应用方面达到国际领先水平,并建议进一步加强推广应用。

“流程工业反应表征和过程气体分析新方法与新仪器应用”成果针对流程工业在物质转化的反应表征、工业过程气体样品采集预处理以及气体的分析检测三个方面所面临的方法、仪器及装备新挑战,提出了新方法、研制了新仪器 / 新装备,并实现了实际应用。

发现了微型流化床中气体流动接近平推流的流动规律,首次提出利用微型流化床构建气固(流固相)反应测试表征的微型流化床方法,并研发了微型流化床反应分析仪器,包括利用水蒸汽反应剂,实现反应过程中颗粒反应物或催化剂颗粒在线微量快速采样,与质谱分析仪集成一体的系列微型流化床反应分析仪,开发了求算反应动力学参数的等温微分方法,实现了仪器的商品化开发和销售应用。

该成果针对高温高压、组成复杂的工业反应气体产物的检测分析,发明了适应高温条件的恒温全自动样气采集与预处理系统,研发了成套装置,实现了样气采集和样品气预处理的小失真,并落实了产业化推广应用。研发的样气小失真采集和预处理装置在长期稳定运行寿命等指标方面超过国外同类产品。

该成果针对工业气体中难分析硫化物和特种气体工业燃气,研发了利用组分切割-反吹技术的宽量程硫化物气相色谱仪、无放射源氩(氦)放电技术的氩放电痕量硫化物气相色谱仪、色谱柱串并联并与多检测器协调控制的燃气专用多维气相色谱仪,实现了产业化应用,可对ppb10%V/V)的多种硫化物气体、天然气及工业煤气等多组分燃气快速检测分析,多个技术指标达到了国际先进水平。

成果申请专利 23 项,其中授权专利 17 项,发明专利 12 项,外观专利 4 项,实用新型 1 项,软件著作权 4 个;发表学术论文55篇,出版专著一本,完成国家标准3项。完成单位的总经济产值达到1.25亿元,为多个国家重大项目和技术应用工程的实施提供了支撑,取了显著的经济和社会效益。

鉴定委员会认为:成果创新性强,整体技术达到国际先进水平,微型流化床反应测试 / 分析方法及仪器属于国内外首创,达到国际领先水平。

 

专家与课题组成员合影

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