资源与环境工程学院成果汇编-资源与环境工程.doc

资源与环境工程学院1、多喷嘴对置式水煤浆气化技术项目简介：煤炭气化，即在一定温度、压力下利用气化剂与煤炭反应生成洁净合成气（CO、H2的混合物），是实现煤炭洁净利用的关键，可为煤基化学品（合成氨、甲醇、烯烃等）、整体煤气化联合循环发电（IGCC）、煤基多联产、直接还原炼铁等系统提供龙头技术，为现代能源化工、冶金等行业的技术改造和节能降耗提供技术支撑。多喷嘴对置式水煤浆气化技术是世界上最先进的气流床气化技术之一。水煤浆经四个对置的喷嘴雾化后进入气化炉内，与氧气反应生成含CO、H2和CO2的合成气，从气化炉出来的粗合成气经新型洗涤冷却室、混合器、旋风分离器和水洗塔等设备的洗涤和冷却后进入后序工段；气体洗涤设备内的黑水则经高温热水塔进行热量回收和除渣后成为灰水再返回气体洗涤设备内，全气化系统基本实现零排放。该技术工艺指标先进，与同类技术相比，合成气有效成分高23个百分点、碳转化率高23个百分点、比氧耗降低7.9%、比煤耗降低2.2%等，生产强度大，又减少了专利实施许可费。所属领域：化工、能源项目成熟度：产业化应用前景： 多喷嘴对置式水煤浆气化技术的产业化成功，打破了国外技术在气化领域的垄断地位，标志着我国自主的大型煤气化技术已处于国际领先地位。目前有33台多喷嘴对置式水煤浆气化装置处于工业运行、建设和设计中，同时该技术已走出国门，为美国一家石化公司提供气化技术。知识产权及项目获奖情况： 与多喷嘴对置式水煤浆气化技术相关的有二十余项发明专利和实用新型专利。拥有自主的知识产权。 项目曾得到国家“九五”科技攻关、“十五” 和“十一五”“863“课题、“973”计划的支持。所获主要奖励有：2007年国家科学技术进步二等奖；第十届中国专利奖优秀奖；2006年中国石油和化学工业科技进步特等奖；2006年中国高校企业合作创新十大案例；2006年中国高校十大科技进展；2005年上海市科技进步三等奖。合作方式：主要以专利（实施）许可和技术转让的模式合作。2、多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术项目简介：煤炭气化，即在一定温度、压力下利用气化剂与煤炭反应生成洁净合成气（CO、H2的混合物），是实现煤炭洁净利用的关键，可为煤基化学品（合成氨、甲醇、烯烃等）、整体煤气化联合循环发电（IGCC）、煤基多联产、直接还原炼铁等系统提供龙头技术，为现代能源化工、冶金等行业的技术改造和节能降耗提供技术支撑。多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术是世界上最先进的气流床气化技术之一。干煤粉经四个对置的喷嘴弥散后进入气化炉（可以是耐火砖为衬里，也可以以水冷壁做衬里）内，与氧气反应生成含CO、H2和CO2的合成气，从气化炉出来的粗合成气经新型洗涤冷却室、混合器、旋风分离器和水洗塔等设备的洗涤和冷却后进入后序工段；气体洗涤设备内的黑水则经高温热水塔进行热量回收和除渣后成为灰水再返回气体洗涤设备内，全气化系统实现零排放。该技术煤种适应性广，如果采用水冷壁衬里，则可气化灰熔点超过1500的煤种，具有广阔的应用前景。该技术工艺指标先进，以耐火砖衬里气化炉、北宿精煤进料为例，其合成气中（CO+H2）含量89%92%，碳转化率98%，与水煤浆进料相比，比氧耗降低16%21%、比煤耗2%4%。该技术生产强度大，专利实施许可费低。所属领域：化工、能源项目成熟度：正在产业化进程之中应用前景： 多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术，打破了国外技术在干煤粉气化领域的垄断地位，具有完全自主知识产权。在2007年第4季度完成水冷壁中试，在“十一五”期间建成粉煤气化产业化装置。知识产权及项目获奖情况： 与多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术相关的有二十余项发明专利和实用新型专利。拥有自主的知识产权。 项目曾得到国家“十五”科技攻关、 和“十一五”“863“课题、“973”计划的支持。所获主要奖励有：2004年度煤炭工业十大科学技术成果，2002年中国电力科学技术奖 二等奖。 合作方式： 主要以专利（实施）许可和技术转让的模式合作。 3、单喷嘴粉煤加压气化技术项目简介：煤炭气化，即在一定温度、压力下利用气化剂与煤炭反应生成洁净合成气（以CO、H2的混合物为主），是实现煤炭洁净利用的关键技术，可为煤基化学品（合成氨、甲醇、烯烃等）、整体煤气化联合循环发电（IGCC）、煤基多联产、直接还原炼铁等系统提供龙头技术，为现代能源化工、煤化工、冶金等行业的技术改造和节能降耗提供技术支撑。单喷嘴粉煤加压气化技术属高效、节能、环保的气流床气化技术。干煤粉经位于气化炉顶部的喷嘴弥散后进入气化炉内（气化炉可采用耐火砖衬里，也可采用水冷壁衬里），与氧气反应生成以含CO、H2和CO2等气体为主的合成气。从气化炉出来的粗合成气经新型洗涤冷却室、混合器、旋风分离器和水洗塔等设备的洗涤和冷却后进入后序工段；气体洗涤设备内的黑水则经高温热水塔进行热量回收和除渣后成为灰水再返回气体洗涤设备内，全气化系统实现零排放。该技术煤种适应性广，如果采用水冷壁衬里，则可气化灰熔点超过1500煤种，具有广阔的应用前景。该技术工艺指标先进，以耐火砖衬里气化炉、北宿精煤进料为例，其合成气中（CO+H2）含量约90%，碳转化率不低于98%，与水煤浆进料相比，比氧耗降低16%21%、比煤耗2%4%。该技术生产强度大，专利实施许可费低。所属领域：化工、能源项目成熟度：正在产业化进程之中应用前景：单喷嘴粉煤加压气化技术，投资成本低，打破了国外技术在干煤粉气化领域的垄断地位，具有完全自主知识产权。由于气化炉衬里可选耐火砖，也可选水冷壁，因此可满足厂家各种工艺需要，提高能源利用率。知识产权及项目获奖情况： 与单喷嘴粉煤加压气化技术相关的有二十余项发明专利和实用新型专利。拥有自主的知识产权。合作方式：主要以专利（实施）许可和技术转让的模式可作。4、仿生泥炭技术项目简介：仿生泥炭是依据天然高分子（泥炭(peat)又称草炭、泥煤，是沼泽植物遗体转变成的具有多组分、多级分、半胶体特性的高分子复杂亲水物质，泥炭有机质主要是腐植酸）的形状和功能而设计制造的人工材料。仿生泥炭可以作营养土、草坪垫、营养钵、可降解农膜等改造干旱土壤、绿化沙漠、节水保水、制备复合肥料、复合农药（与化学肥料、农药功能互补，减少施用量和分解流失量）。 仿生泥炭可以作屋顶绿化基质，节能减排、改善城市“热岛效应”和居住环境；仿生泥炭还可以制备建筑隔音板、绝缘板、天花板等纤维板制品，其理化性能按照国家相应技术标准接近于天然制品，且成本低、无污染。华东理工大学资源与环境工程学院在“仿生泥炭”的制备及其综合利用方面，有多项技术，具有小试、中试的装置和分析检测条件。附基本原理： 图1 纤维素等缩聚成仿生泥炭腐植酸(HA)的反应历程图2 PVA与 泥炭腐植酸中醛类结构形成复合材料粘结剂的反应模型 所属领域：生物、材料、资源、环境项目成熟度：中试 应用前景：仿生泥炭系列产品制备技术对泥炭资源缺乏地区，除了就地使用外，还可输往国内外，将产生显著的社会、经济、环境效益。（1）可降解复合膜成本约是塑料膜的1/2，生产规模按300500吨/年，塑料农膜的价格按7000元/吨计算，扣除生产成本，可直接新增产值100150万元/年，若按农作物增产10-20%计，经济效益更可观。 （2）仿生泥炭板、仿生泥炭钵应用形式多种多样，在土地资源、天然建筑资源等方面，应用前景十分广阔。知识产权及项目获奖情况：（1）BHA全降解保水地膜及其生产方法.专利申请号:200610118629.1（2）仿生泥炭、人工湿地板材及其制备方法. 专利申请号:20081003259.1（已公开）合作方式：可以采用技术开发、技术转让、专利（实施）许可等合作方式，合作年限15年。5、重污染行业水污染物减排技术集成项目简介：化工、制药、印染、造纸等行业废水排放量大、污染物浓度高，并且这些重污染行业排放的废水一般都含有生物难降解、甚至有毒害作用的污染物质，常规的物化、生化处理工艺很难把这些行业的废水处理到国家一级排放标准。为此，很多企业不得不通过稀释手段来实现COD达标排放的目标。但是，随着节能减排计划的实施，各地都加大了对COD总量的控制力度。同时，地方政府也给企业下达了COD减排任务。此外，一些地方政府还颁布了高于国家废水排放标准的地方标准。为了完成COD减排任务或达到更加严格的废水排放标准，大部分企业都必须对现有污水处理设施进行技术改造。华东理工大学环境工程研究所针对化工、制药、印染、造纸等行业废水的特点，研究开发了多项难降解有机废水处理技术，包括各种预处理技术、生物处理技术、深度处理技术，及多项处理技术的组合与集成。目前，这些技术已成功应用于多个化工、精细化工、制药企业的废水改造工程或新建工程，为这些企业解决了高COD、高盐分、高氨氮废水处理的难题，使企业在较低的成本下实现了达标排放的目的，并超额完成了COD减排任务。所属领域：环境项目成熟度：产业化应用前景：可广泛应用于化工、制药、印染、造纸等行业现有废水处理设施的升级、改造，或新建废水处理工程。知识产权及项目获奖情况：（1）处理有机废水的BCB组合工艺，授权发明专利，专利号：ZL200510024414.6（2）一种氧化反应催化剂可循环使用的废水处理方法，授权发明专利，专利号：ZL200610030562.6合作方式：技术开发、技术转让、污水处理工程设计6、负载复合金属的二氧化钛光催化剂及其在污染治理中的应用项目简介：以半导体氧化物为催化剂的多相光催化过程以其适用范围广、反应条件温和、污染物降解效率高、不产生二次污染等独特性能而成为一种理想的环境污染治理技术，该技术的核心在于高效光催化剂的开发。本成果以不锈钢(Fe-Cr-Al)薄片为基材，经高温热处理使基板表面形成晶格缺陷，将复配有镧、铈的Al2O3作为中间层负载在不锈钢基板上，利用Al2O3的极性，根据需要将掺杂有Cu、Fe、Ni、V、Zn等金属元素的纳米级TiO2粉末经程序升温与基板牢固结合，得到高活性的负载型复配金属二氧化钛纳米光催化剂。该催化剂可根据需要加工成任意形状，具有比表面积大、耐热性好、强度高、耐蚀性能优良、在紫外光照下对有毒有害生物难降解的有机废水及废气降解效率高等特点，可广泛应用于环境保护工程领域。所属领域：环境工程项目成熟度：小试 应用前景：实验室研究表明，该催化剂对含硝基苯、氯苯、邻苯二甲酸脂、三氯乙酸等生物难降解的有机废水及含挥发性有机物、氨、硫化氢等恶臭气体的处理均能获得满意的处理效果。作为一种污染物深度治理的高级氧化净化技术，可广泛应用于污水净化和废气治理工程。知识产权及项目获奖情况：本技术已获国家知识产权局发明专利，专利名称“负载型复合金属的纳米晶二氧化钛光催化剂及其制备”，专利号：03150875.8。 合作方式：技术转让、专利（实施）许可7、粉煤灰制备铝化合物系列产品关键技术项目简介：铝是仅次于钢铁的战略资源材料，金属铝和铝化合物在国民经济、国防军工中的重要性尤为突出。我国是世界第一大原铝生产国和仅次于美国的第二大铝消费国，铝消费已占全球的10%，然而我国铝土资源只占世界铝土矿储量的2.3%。按此发展速度，我国铝土矿资源很快面临枯竭。煤炭是我国的优势能源，将在很长时期内作为我国一次能源的主要支柱。我国的煤炭利用约98%是通过燃烧方式实现，燃煤过程产生大量粉煤灰，占原煤质量的15%40%。粉煤灰已经成为我国累积堆贮量和占用耕地最多的工业废物之一。自上个世纪80年代国内外开展由粉煤灰制备铝化合物产品研究至今，热耗高是制约其推广应用的主要瓶颈。华东理工大学尝试采用高温微波对粉煤灰进行活化（如下图），发现高温微波处理是一种极具潜力的活化粉煤灰提取铝的技术，与传统热活化相比节能约30%80%。 粉煤灰微波活化示意图本项目以电厂粉煤灰、化工企业煤气化炉排渣（细渣和粗渣）为原料，以氯碱行业大量副产的低附加值工业稀盐酸为主要浸取剂，通过浸取、分离、提纯、分解等环节制备铝化合物系列产品（包括氢氧化铝、氧化铝、结晶氯化铝、聚合氯化铝等）。项目主要面向火力发电行业和相关化工行业。所属领域：材料、能源、环境项目成熟度：小试应用前景：仅以制备氧化铝一项评估。以5%粉煤灰利用率，氧化铝含量30%，回收率70%，利润1000元/吨氧化铝计，我国目前27亿吨贮存粉煤灰的经济价值仅氧化铝一项已经超过262亿元人民币。根据煤炭工业发展“十一五”规划预测的煤炭需求计，未来每年由每年产生的粉煤灰制取氧化铝可产生过百亿元经济效益。知识产权及项目获奖情况：获国家863计划和上海市重大创新行动计划资助。合作方式：面议8、新型环保型粉体材料在水处理中的应用项目简介：新型环保型合金粉体材料SPM是一种高纯度铜、锌材料，它通过电化学反应进行水处理，可以清除水中99%的氯和可溶解的重金属，也能控制水中的细菌和藻类。可应用于给水(饮用水)处理，废水处理和景观水处理，改进和完善现有技术，延长系统使用寿命，同时降低水处理的成本和费用。SPM的主要功能和技术特点是：1)可去除饮用水中的余氯，应用于水的预处理可延长活性碳的使用寿命，保护活性碳免受细菌污染；2)可以保护膜分离装置。分离膜易受氯的侵蚀，它还可以抑制水中微生物的繁殖，提高膜分离装置的效率和使用寿命；3)能抑制水中细菌和藻类的繁殖。传统的化学投药法费用高，且易形成二次污染，SPM可有效控制细菌和藻类生长，取得杀菌和抑藻的效果；4)可去除水中有害重金属离子，如去除水中的铅、汞、铬、镉等，以达到各类水质的要求。所属领域：环境与材料项目成熟度：已经过小试、中试，可进入产业化。知识产权情况：该项目已于2007年通过上海市科委验收鉴定，认为属国内领先和国际先进水平，并已申请国家发明专利。合作方式：技术转让、技术开发 9、聚天冬氨酸作为土壤养分增效剂项目简介：PASP在农业上的应用是针对目前农业生产中化肥和农药的大量使用带来了农业环境污染及农产品的安全问题，而且过度频繁施用化肥和农药会残留在土壤中，对环境产生负面影响。而PASP经上海预防医学研究院测试属安全、无毒、无公害，且易生物降解。PASP可增加土壤中能被吸收和利用的水解性氮、有效磷以及水溶性钙、镁和微量元素，因此可作为肥料增效剂而减少化肥的使用量。PASP可通过其特殊的生理活性作用对植物生长起到促进作用。经过在上海市郊区园艺场和江苏大田对蔬菜如青菜、花菜等以及水稻和油菜等粮油作物试验，可增产7.0%24.9%，此外在上海郊区西瓜和甜瓜应用，除产量提高外，作物品质如甜度也提高。所属领域：环境与农业项目成熟度：已经过小试、中试，可进入产业化。知识产权情况：已申请国家发明专利，专利号为：ZL20041002541合作方式：技术转让、专利(实施)许可、技术开发等。10、环保型水处理缓蚀阻垢剂聚天冬氨酸(PASP)项目简介：PASP的研发是针对目前国内外水处理用的阻垢剂大部分为有机磷酸盐或聚羧酸，前者会因富营养化促进菌落繁殖而形成“赤潮”公害，后者则不易生物降解而增加废水处理负荷。而PASP易生物降解，经上海市预防医学研究院测试LD50 10g/Kg，属实际无毒级。Am