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本發(fā)明公開了一種有機(jī)垃圾與污泥混合的固體燃料及其制備方法。固體燃料包括有機(jī)垃圾:25%～55%,污泥:20%～50%,煤粉:20%～50%,助燃劑:0.15%～0.25%,脫硫脫氯劑:0.5%～2%。其制備過程包含原料制備、成型、固結(jié)3個(gè)階段。本發(fā)明經(jīng)固體燃料機(jī)械強(qiáng)度、燃燒特性、污染控制等測試。本發(fā)明制造方法得到的有機(jī)垃圾與污泥混合的固體燃料是一種較理想的潔凈燃料,具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,滿足遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,落下強(qiáng)度達(dá)99%以上,是一種具有機(jī)械性能強(qiáng)、耐水性好、燃燒特性優(yōu)、熱穩(wěn)定性強(qiáng)的無污染固體燃料,可以推

近年來，環(huán)境污染問題嚴(yán)重，石油等不可再生資源日趨匱乏，探求汽車新的動(dòng)力源已經(jīng)成為世界汽車領(lǐng)域研究和發(fā)展的熱點(diǎn)，燃料電池汽車作為一種新型節(jié)能汽車備受關(guān)注。質(zhì)子交換膜燃料電池作為第四代燃料電池技術(shù)，不但突破卡諾循環(huán)限制，能量轉(zhuǎn)換效率高，而且排放污染少，對環(huán)境極其友好。部分汽車企業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)行小規(guī)模的 PEMFC 汽車試運(yùn)行和小批量投產(chǎn)，加快了其商用進(jìn)程。 燃料電池裝置作為燃料電池汽車的動(dòng)力裝置，是整個(gè)裝配體中最重要的部件，如何對質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）進(jìn)行有效

01. 成果簡介 質(zhì)子交換膜燃料電池具有高比功率、可快速啟動(dòng)、無腐蝕性、反應(yīng)溫度低、氧化劑需求低等優(yōu)勢，是當(dāng)前燃料電池汽車的首選，然而，針對目前質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制，還存在以下問題： 1. 在考慮零下低溫條件下電堆快速暖機(jī)的前提下，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)增濕效果，是燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)挑戰(zhàn)； 2. 由陽極與陰極兩側(cè)壓差波動(dòng)造成的燃料電池質(zhì)子交換膜機(jī)械損壞、以及由燃料電池的高電位造成的燃料電池多孔碳紙化學(xué)腐蝕，是限制燃料電池壽命的重要因素； 3. 當(dāng)燃料電池汽車進(jìn)入隧道或者地下車庫等封閉空間時(shí)，由于陽極吹掃而被排出的氫氣會(huì)在該密閉空間上方聚集，產(chǎn)生安全隱患； 本成果提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)陽極再循環(huán)和陰極排氣再循環(huán)的燃料電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及相應(yīng)的氣體壓力隨動(dòng)控制、氣體濕度多模式控制和輸出電壓鉗位控制，可精確控制進(jìn)入電堆的氫氣/空氣壓力、總流量、溫度、濕度和氧含量等參數(shù)，具體如下： 1. 燃料電池系統(tǒng)對進(jìn)氣濕度要求較高，只有在最優(yōu)增濕條件下，才能實(shí)現(xiàn)最高輸出效率，為了實(shí)現(xiàn)對進(jìn)氣濕度的控制，目前主要由外部增濕和自增濕兩種系統(tǒng)，前者低濕環(huán)境條件下電堆增濕效果較好；后者取消了外部增濕器，加快了零下低溫條件下電堆暖機(jī)過程。本成果采用陽極+陰極雙循環(huán)系統(tǒng)，在小負(fù)荷工況下，增大陰極循環(huán)程度，充分運(yùn)用陰極生成水對燃料電池進(jìn)氣進(jìn)行加濕；在中高負(fù)荷下降低陰極循環(huán)程度，而增高陽極循環(huán)程度，避免由于進(jìn)氣流量過大引起的陰極循環(huán)泵功率消耗過高的問題。兼顧低濕環(huán)境條件下提高電堆增濕效果與零下低溫條件下電堆暖機(jī)過程，提高電堆效率； 2. 首先，進(jìn)入燃料電池電堆的氣體流量與氣體壓力存在一定耦合關(guān)系，導(dǎo)致陽極與陰極兩側(cè)氣體壓力將隨著燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率變化而變化，由此引起的陽極與陰極兩側(cè)壓差波動(dòng)會(huì)對燃料電池內(nèi)部的質(zhì)子交換膜產(chǎn)生機(jī)械損壞，本成果采用陽極+陰極壓力快速隨動(dòng)控制，從而降低由壓力波動(dòng)造成的機(jī)械損壞；此外，在怠速或小負(fù)荷時(shí)，燃料電池的高電位會(huì)對燃料電池內(nèi)部的多孔碳紙?jiān)斐苫瘜W(xué)腐蝕，為此，在怠速或小負(fù)荷時(shí)，本成果通過增大陽極循環(huán)程度，降低燃料電池電位，實(shí)現(xiàn)對電壓的鉗位控制，從而降低由高電位引起的化學(xué)腐蝕；綜上所述，本成果通過陽極+陰極壓力快速隨動(dòng)控制和電壓鉗位控制，延長電堆壽命； 3. 由于氮?dú)夂退臐獠顢U(kuò)散作用，燃料電池陽極側(cè)都會(huì)出現(xiàn)氮?dú)饫鄯e和液態(tài)水水淹現(xiàn)象，引起燃料電池性能下降，因此需要定期對陽極側(cè)進(jìn)行吹掃，將累積的液態(tài)水、氮?dú)馀c未反應(yīng)的氫氣一起排出。本成果在陽極出口處增加了燃料電池小面積單片，用于處理尾排氫氣，從而實(shí)現(xiàn)燃料電池系統(tǒng)氫氣零排放，保障燃料電池系統(tǒng)的運(yùn)行安全。 燃料電池雙循環(huán)系統(tǒng)02. 應(yīng)用前景 本成果可應(yīng)用于質(zhì)子交換膜燃料電池領(lǐng)域。03. 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 本成果涉及9項(xiàng)發(fā)明專利。04. 團(tuán)隊(duì)介紹 項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)主要研究方向新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)，團(tuán)隊(duì)成員包括歐陽明高、李建秋、楊福源、王賀武、盧蘭光、李希浩、徐梁飛、杜玖玉、韓雪冰、馮旭寧等，課題負(fù)責(zé)人為李建秋，獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，北京市科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)一項(xiàng)、中國汽車工業(yè)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，論文發(fā)表200余篇。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)深度參與了中國新能源汽車的戰(zhàn)略規(guī)劃、科技研發(fā)、國際合作、示范考核和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的全過程，培育出多家學(xué)生創(chuàng)業(yè)型高科技企業(yè)，為中國新能源汽車躋身世界先進(jìn)行列作出了重要貢獻(xiàn)。05. 合作方式 技術(shù)許可。06．聯(lián)系方式 郵箱： zhangyan2017@tsinghua.edu.cn

本發(fā)明公開了一種平板式固體氧化物燃料電池，包括依次緊密 接觸的陰極層、電解質(zhì)層、陽極功能層以及支撐體層，所述支撐體層 背向所述陽極功能層一側(cè)設(shè)置有氣體通道，其特征在于，所述支撐層 成分包括 NiO、Fe2O3 和 NiTiO3，所述燃料電池在工作過程中，所述 NiO-Fe2O3 還原成 Ni-Fe 合金，NiTiO3 還原成 Ni 和 TiO2，TiO2 顆粒 均勻的分布在 Ni-Fe 合金骨架上。按照本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的平板式固體氧化

近年來，環(huán)境污染問題嚴(yán)重，石油等不可再生資源日趨匱乏，探求汽車新的動(dòng)力源已經(jīng)成為世界汽車領(lǐng)域研究和發(fā)展的熱點(diǎn)，燃料電池汽車作為一種新型節(jié)能汽車備受關(guān)注。質(zhì)子交換膜燃料電池作為第四代燃料電池技術(shù)，不但突破卡諾循環(huán)限制，能量轉(zhuǎn)換效率高，而且排放污染少，對環(huán)境極其友好。部分汽車企業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)行小規(guī)模的PEMFC汽車試運(yùn)行和小批量投產(chǎn)，加快了其商用進(jìn)程。 燃料電池裝置作為燃料電池汽車的動(dòng)力裝置，是整個(gè)裝配體中最重要的部件，如何對質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）進(jìn)行有效的熱管理，對其工作效率、使用壽命和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有著極其重要的意義。 通過對燃料電池的熱分析，與上汽合作搭建起36kW的Plug-in燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)。 借助試驗(yàn)平臺(tái)，可以對電堆進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)，并且可以分析電堆的輸出的功率，極限功率，及功率調(diào)節(jié)特性等動(dòng)力數(shù)據(jù)；還可以分析電堆的散熱性能，以及散熱效果對電堆的功率影響等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

由生物質(zhì)制成的炭具有無煙、無味、熱值高等特點(diǎn)，可以直接施放到土壤中或作為炭基肥的原料使用，一方面改良土壤、增加肥力，另一方面利用其耐降解性質(zhì)，延長碳在土壤中的封存時(shí)間，降低溫室效應(yīng)對全球氣候變化的負(fù)面影響。此外，生物炭是一種很好的吸附劑，具有較大的比表面積，其表面含有豐富的含氧活性功能團(tuán)，可凈化水質(zhì)，吸附土壤中一些常見的環(huán)境污染物如重金屬、農(nóng)藥等。因成本較低，已廣泛使用于化工、冶金、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。 目前，已有的生物炭生產(chǎn)系統(tǒng)都會(huì)至少存在下列問題之一：①產(chǎn)能小，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求，如窯式爐、釜式、螺旋推進(jìn)爐等；②爐內(nèi)溫度難以控制，生物炭品質(zhì)難以保證，如豎流式爐等；③對原料要求高，應(yīng)用范圍受到限制，如回轉(zhuǎn)窯；④能耗大，生產(chǎn)成本高，存在環(huán)境污染（特別是焦油難處置）。針對以上問題，東南大學(xué)將炭化過程產(chǎn)生的副產(chǎn)品（焦油和熱解氣）進(jìn)行燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔獠捎脙?nèi)外聯(lián)合加熱方式為生物質(zhì)炭化過程提供熱量，無焦油產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)連續(xù)式進(jìn)出料和能量梯級(jí)利用。目前已建成日處理秸稈量7噸和24噸的成套工程，日產(chǎn)生物炭約2.1噸和7.5噸。工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。 本技術(shù)已申請國家發(fā)明專利3件（授權(quán)2件），發(fā)表學(xué)術(shù)論文12篇，獲國家“973”、江蘇省環(huán)保廳科技項(xiàng)目支持。

由生物質(zhì)制成的炭具有無煙、無味、熱值高等特點(diǎn)，可以直接施放到土壤中或作為炭基肥的原料使用，一方面改良土壤、增加肥力，另一方面利用其耐降解性質(zhì)，延長碳在土壤中的封存時(shí)間，降低溫室效應(yīng)對全球氣候變化的負(fù)面影響。此外，生物炭是一種很好的吸附劑，具有較大的比表面積，其表面含有豐富的含氧活性功能團(tuán)，可凈化水質(zhì)，吸附土壤中一些常見的環(huán)境污染物如重金屬、農(nóng)藥等。因成本較低，已廣泛使用于化工、冶金、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。 目前，已有的生物炭生產(chǎn)系統(tǒng)都會(huì)至少存在下列問題之一：①產(chǎn)能小，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求，如窯式爐、釜式、螺旋推進(jìn)爐等；②爐內(nèi)溫度難以控制，生物炭品質(zhì)難以保證，如豎流式爐等；③對原料要求高，應(yīng)用范圍受到限制，如回轉(zhuǎn)窯；④能耗大，生產(chǎn)成本高，存在環(huán)境污染（特別是焦油難處置）。針對以上問題，東南大學(xué)將炭化過程產(chǎn)生的副產(chǎn)品（焦油和熱解氣）進(jìn)行燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔獠捎脙?nèi)外聯(lián)合加熱方式為生物質(zhì)炭化過程提供熱量，無焦油產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)連續(xù)式進(jìn)出料和能量梯級(jí)利用。目前已建成日處理秸稈量7噸和24噸的成套工程，日產(chǎn)生物炭約2.1噸和7.5噸。工程連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

生物能源是太陽能在生物體內(nèi)以化學(xué)能儲(chǔ)存的能量形式,是最安全潔凈，持續(xù)可再生的重要能源，也是解決可替代交通運(yùn)輸燃料的最有效手段。生物航空煤油是利用非食用植物油（麻風(fēng)樹油，微藻油等）為原料，進(jìn)行加氫，去氧，裂解異構(gòu)化等改性處理后獲得生物航空煤油。生物航空潤滑油，利用蓖麻油為原料，通過酯化反應(yīng)獲得耐高溫多元醇酯，替代石油基的潤滑油，同時(shí)也是新一代耐高溫新型航空潤滑油的重要保障。

? ? 生物合作探究實(shí)驗(yàn)室獨(dú)特之處：革新的頂裝式集成系統(tǒng)使空間變得簡單、靈活。實(shí)驗(yàn)桌可根據(jù)需求自由移動(dòng)和組合，輕松實(shí)現(xiàn)各種模式的轉(zhuǎn)換。做到“你的教室你做主”。 ? ? 升降臂：化學(xué)升降臂可供應(yīng)實(shí)驗(yàn)室以光、電、氣、給排水、通風(fēng)等系統(tǒng)