基于固体氧化物电解池的高温电解技术在化学工业中的应用进展

基于固体氧化物电解池（SOEC）的高温电解技术对于我国实现碳减排、碳达峰以及碳中和目标具有重要意义，同时可实现CO2资源化利用，产生巨大的环境效益和潜在的经济效益。介绍了SOEC用于高温电解制氢、高温电解CO2以及高温电解其他气态小分子制备化工产品技术的研究进展，并对未来SOEC耦合化工合成工艺的发展进行了展望。基于SOEC的高温电解技术的实验室研究和中试研究已取得进展，但工业化应用还有待进一步开发。提升高温电解池的集成规模、运行效率和运行稳定性，都是亟需解决的重点和难点问题。     

二维沸石咪唑骨架有效催化二氧化碳电还原的研究

成功合成了2种金属有机框架材料，并探究其在CO₂电催化还原反应中的应用。结果表明，二维ZIF-L催化剂的CO₂电催化还原活性、选择性和稳定性显著高于ZIF-7。在-1.3 V（vs.RHE）时，CO法拉第效率可达78.5%,是相同电势下ZIF-7的近2倍；CO的电流密度为16.8 mA/cm²,高于文献中报道的Zn基MOFs上CO的电流密度值。二维ZIF-L催化剂独特的孔腔结构有利于CO₂的吸附，从而有效催化CO₂电还原。     

二氧化碳机组段间工艺气温度低改造

二氧化碳压缩机机组段间工艺气温度一直偏低,正常运行时达不到工艺设计要求,导致脱硫催化剂入口温度偏低,影响催化剂的使用寿命。通过变更已有的旁路管线或阀门,来增加调节用的热工艺气气量,使工艺气温度达到设计指标。因管线改造施工时间短、费用低、施工方便,可解决存在的问题。改造后减轻了现场操作人员的工作量,也能够很好地延长脱硫催化剂的使用寿命。     

咖啡渣“出圈”

对于起早贪黑的上班族来说,咖啡的存在可以说是"曾经用来消遣,现在用来保命"。在城市的各商圈中,星巴克、Luckin等咖啡店络绎不绝;在写字楼里,咖啡机几乎已成标配。有数据统计,全球每年约消耗12000亿杯咖啡,与此同时,每年至少累计产出800万吨咖啡渣。咖啡在制备过程中会产生大量的咖啡渣,约占咖啡干豆的2/3。大部分咖啡渣最终被填埋,并会排放约50.4亿公斤的二氧化碳,简直就是个隐形的二氧化碳"制造器",给环境造成了污染。     

基于二氧化碳致裂增透技术的低透煤层瓦斯治理

为解决马堡煤矿15~#煤掘进工作面瓦斯涌出量大、抽采效果差的问题,通过理论分析和现场试验的方法,分析了二氧化碳致裂增透机理,设计了煤层增透试验方案,并在二采区运输下山掘进工作面进行了应用。在巷道迎头实施二氧化碳致裂爆破后,2组钻孔内瓦斯浓度平均提高了3倍,巷道掘进期间回风流中瓦斯浓度由抽采前的0.79%降为爆破后的0.26%,下降了67%,瓦斯平均抽采纯量提高了2.39倍,平均抽采混量提高了0.87倍。研究表明,二氧化碳致裂增透技术是一种有效的煤层增透手段,可以改善高瓦斯低透煤层难抽采的现状,显著提高瓦斯抽采效果。     

浅谈二氧化碳压缩机高压缸转子推力的产生及对策

介绍二氧化碳压缩机高压缸转子推力的产生原因,以及采取了哪些措施减小轴向推力,降低推力瓦温度,确保二氧化碳压缩机高压缸安、稳、长、满、优运行。     

改性氧化钛对羟乙基乙二胺水溶液解吸CO2的强化

羟乙基乙二胺（AEE）水溶液的CO₂循环吸收量高（1.2molCO₂/molAEE），吸收速度快，稳定性好，但解吸速度慢、解吸量少（0.8mol CO₂/mol AEE）是限制该技术广泛应用的主要原因。本文通过向AEE水溶液中添加质量分数为0.05%～0.20%的改性氧化钛（TiO₂-MWCNT和TiO₂-OH）强化AEE的解吸能力。CO₂循环吸收（40℃）-解吸（120℃）实验结果表明改性氧化钛的添加比氧化钛强化CO₂解吸效果更好，强化顺序为TiO₂-MWCNT＞TiO₂-OH；其对应的最大解吸速率分别为0.093L/min（质量分数0.15%）和0.083L/min（质量分数0.20%），相对于AEE水溶液，分别提高了32.9%和18.6%；其对应的最大解吸量分别为0.92molCO₂/molAEE（质量分数0.15%）和0.88molCO₂/molAEE（质量分数0.20%），分别提高了12.2%和9.7%；其对应的CO₂循环吸收量分别是0.95molCO₂/molAEE（质量分数0.15%）和0.89molCO₂/molAEE（质量分数0.15%），分别提高了18.75%和11.25%；5次循环吸收解吸实验结果表明改性氧化钛强化CO₂解吸效果稳定，具有较强的化学稳定性。对反应后的改性氧化钛进行XRD、BET、FTIR和SEM表征，结果表明改性氧化钛具有较强的结构稳定性。TiO₂-MWCNT和TiO₂-OH在促进有机胺溶液解吸CO₂方面具有一定的工业应用潜力。     

梅花鹿鹿油的提取及成分检测

采用超临界CO2提取法从梅花鹿(Cervus nippon)鹿脂肪中提取鹿油,探讨提取工艺对鹿油提取率的影响。以鹿脂肪为原料,通过单因素试验和正交试验分别研究提取温度、提取压力、提取时间以及CO2流量对鹿油提取率的影响。研究结果表明,最佳的提取工艺为:提取温度45℃、提取压力40 MPa、提取时间150 min、CO2流量14 L/h。此时鹿油的提取率为44.81%。通过气相色谱-质谱法(gas chromatography mass spectrometry,GC-MS)联用对鹿油的成分进行检测,确定其含有16种脂肪酸,其中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸相对含量分别为69.840 9%和30.159 1%,主要脂肪酸有十六烷酸、十八烷酸及十八碳烯酸。     

酸改性CoPd/TiO2催化CH4-CO2直接合成C2含氧化合物

采用酸处理方法对CoPd/TiO₂催化剂进行改性，并将酸改性催化剂用于温和条件下CH₄-CO₂梯阶转化直接合成C₂含氧化合物（乙酸和乙醇）的反应。在150～300℃考察了浸酸方式和不同种类酸处理对催化剂活性和选择性的影响。采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）和N₂吸附对催化剂进行了表征。结果表明，酸改性明显提高了CoPd/TiO₂上C₂含氧化合物的生成速率和选择性。浸酸方式对催化剂性能和结构有显著影响，先用酸浸渍载体然后再浸渍活性金属所得催化剂具有更高的活性。在H₃PO₄、HNO₃和HCl中，H₃PO₄浸渍的催化剂活性最佳，在150℃时C₂含氧化合物（乙酸和乙醇）的生成速率为3365 μg/(g·h)，选择性达到91%。     

新型铝配合物的合成及CO2/环氧丙烷环加成反应

采用3,5-二叔丁基水杨醛和2-氨基苯酚合成了水杨醛亚胺双酚配体,该配体同氯化二乙基铝在惰性气氛下进行反应,成功地制备了水杨醛亚胺铝配合物并用核磁共振对其结构进行了表征。合成的铝配合物与四丁基溴化铵(TBAB)组成的双组分催化剂,可以催化二氧化碳和环氧丙烷环加成反应,并且对环加成产物碳酸丙烯酯表现出高选择性。在n(环氧丙烷)/n(催化剂)=1000/1,[铝配合物]/[TBAB]=1/20,反应温度为80℃,二氧化碳压力为2 MPa时,10 h内环氧丙烷的转化率可以高达91.2%,环加成产物碳酸丙烯酯选择性大于99%,未发现聚合物生成。