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公开(公告)号：CN116239080B
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202310066940.X
申请日：2023-01-17
Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 , 南京林业大学
Abstract: 本发明公开了一种变频微波串联催化水制氢的方法，属于水制氢技术领域。该方法以生物质炭串联金属氧化物为催化剂，水为反应物，水经预热炉气化后通入微波反应器，水蒸气自上而下通过串联催化床层，在上层生物质炭作用下发生水煤气反应，在下层金属氧化物催化下发生水煤气变换反应。通过改变微波频率以匹配生物质炭的最佳吸收频率，在共振作用及热点效应影响下有效降低反应活化能，使水煤气反应在520℃发生，频率为4225MHz时串联催化体系中上层椰壳炭较好吸收微波达到裂解温度，下层金属氧化物层在此频率下温度较低，利于水煤气变换反应正向进行从而实现CO原位转化，减少分离难度。
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公开(公告)号：CN116253288B
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202310074463.1
申请日：2023-01-17
Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 , 南京林业大学
IPC: C01B3/26
Abstract: 本发明公开了一种变频微波催化甲烷裂解制氢的方法，属于甲烷裂解制氢技术领域。该以甲烷为反应气，氮气为载气，气体自上而下通过填充有催化剂的石英管，催化剂为生物质基活性炭、稻壳炭、竹屑炭、Co3O4或Fe2O3中的任一种；微波频率为2450‑7100MHz，功率为125‑500W，反应温度为450‑1010℃。该方法通过调节微波频率使其与催化剂共振降低甲烷裂解活化能，降低反应温度，提高甲烷转化率并保持较好的催化剂稳定性。对反应失活后的催化剂，改变微波发射频率使其重新吸波，迅速升温促进甲烷裂解，延长催化剂使用寿命；解决了现有微波条件下甲烷裂解转化率低和催化剂重新利用困难的问题。
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公开(公告)号：CN118206072A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410229869.7
申请日：2024-02-29
Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 , 南京林业大学
Abstract: 本发明公开了一种生物质制绿氢及原位储氢的方法，属于氢气制备和储存技术领域。该方法以生物质炭为吸波剂和反应物、水气化后通入微波反应器，通过炭床层发生水煤气反应生成合成气；生物质炭下层串联α‑Fe催化剂，所得合成气在α‑Fe催化下，在可调的微波频率下与N2低温常压反应生成NH3。本发明充分利用微波频率连续可调的特性，通过改变微波频率，与生物质炭和α‑Fe催化剂的本征频率耦合，在共振作用、热点效应和非热效应的综合影响下，成功降低了反应的活化能，使水煤气能够在较低的温度下进行反应，并进一步改善了气体组成。
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公开(公告)号：CN116218567A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310067044.5
申请日：2023-01-17
Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 , 南京林业大学
Abstract: 本发明公开了一种变频微波定向调控水煤气反应高效制合成气的方法，属于水煤气反应制合成气技术领域。该方法以生物质炭为吸波剂和反应物、水经预热炉气化后通入微波反应器，水蒸气自上而下通过炭床层发生水煤气反应生成合成气；微波频率为3550‑7500MHz。该方法以生物质炭为吸波剂和反应物，所得合成气体积分数高于99％，氢碳摩尔比的比值为1.1。通过改变微波发射频率以匹配不同生物质炭的本征频率，使二者在共振作用下降低反应活化能，提高反应速率；解决了水煤气反应制合成气在常规微波频率下难以发生和电加热条件下产气速率低及合成气组分复杂、分离困难的问题。
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公开(公告)号：CN116239080A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310066940.X
申请日：2023-01-17
Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 , 南京林业大学
Abstract: 本发明公开了一种变频微波串联催化水制氢的方法，属于水制氢技术领域。该方法以生物质炭串联金属氧化物为催化剂，水为反应物，水经预热炉气化后通入微波反应器，水蒸气自上而下通过串联催化床层，在上层生物质炭作用下发生水煤气反应，在下层金属氧化物催化下发生水煤气变换反应。通过改变微波频率以匹配生物质炭的最佳吸收频率，在共振作用及热点效应影响下有效降低反应活化能，使水煤气反应在520℃发生，频率为4225MHz时串联催化体系中上层椰壳炭较好吸收微波达到裂解温度，下层金属氧化物层在此频率下温度较低，利于水煤气变换反应正向进行从而实现CO原位转化，减少分离难度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116143119B
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202310088943.3
申请日：2023-01-17
Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 , 南京林业大学
IPC: C01B32/40
Abstract: 本发明公开了一种基于变频微波的生物质炭还原CO2制备CO的方法，属于CO2还原技术领域。该方法以生物质炭为吸波剂和还原剂，在微波反应器中实现CO2被C还原制备CO；微波频率3550‑7100MHz连续可调、功率为200‑400W，空速为88～528h‑1。通过改变微波频率以匹配不同生物质炭的最佳吸收频率，在共振作用及热点效应影响下有效促进反应进行。本发明基于微波频率连续可调的特点，可以使生物质炭在480‑900℃还原CO2，并得到相对纯净的CO，解决了现有技术中CO2转化率低和贵金属催化剂需求高的问题。
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公开(公告)号：CN118206134A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410229871.4
申请日：2024-02-29
Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 , 南京林业大学
Abstract: 本发明公开了一种绿氢常压制绿氨的方法，属于储氢技术领域。该方法以α‑Fe为吸波剂和催化剂，在变频微波反应器中进行常压合成氨反应；微波频率在4200‑5525MHz范围内连续可调、功率为100W，空速为1200‑3600h‑1。通过调控微波频率以耦合α‑Fe的最佳吸收频率，在共振作用下有效促进反应常压下进行。本发明基于微波频率连续可调的特点，可以使α‑Fe常压催化N2和H2反应合成氨，解决了现有技术中合成所需的高压和催化剂昂贵的问题。
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公开(公告)号：CN116253288A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310074463.1
申请日：2023-01-17
Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 , 南京林业大学
IPC: C01B3/26
Abstract: 本发明公开了一种变频微波催化甲烷裂解制氢的方法，属于甲烷裂解制氢技术领域。该以甲烷为反应气，氮气为载气，气体自上而下通过填充有催化剂的石英管，催化剂为生物质基活性炭、稻壳炭、竹屑炭、Co3O4或Fe2O3中的任一种；微波频率为2450‑7100MHz，功率为125‑500W，反应温度为450‑1010℃。该方法通过调节微波频率使其与催化剂共振降低甲烷裂解活化能，降低反应温度，提高甲烷转化率并保持较好的催化剂稳定性。对反应失活后的催化剂，改变微波发射频率使其重新吸波，迅速升温促进甲烷裂解，延长催化剂使用寿命；解决了现有微波条件下甲烷裂解转化率低和催化剂重新利用困难的问题。
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公开(公告)号：CN116143119A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310088943.3
申请日：2023-01-17
Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 , 南京林业大学
IPC: C01B32/40
Abstract: 本发明公开了一种基于变频微波的生物质炭还原CO2制备CO的方法，属于CO2还原技术领域。该方法以生物质炭为吸波剂和还原剂，在微波反应器中实现CO2被C还原制备CO；微波频率3550‑7100MHz连续可调、功率为200‑400W，空速为88～528h‑1。通过改变微波频率以匹配不同生物质炭的最佳吸收频率，在共振作用及热点效应影响下有效促进反应进行。本发明基于微波频率连续可调的特点，可以使生物质炭在480‑900℃还原CO2，并得到相对纯净的CO，解决了现有技术中CO2转化率低和贵金属催化剂需求高的问题。
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公开(公告)号：CN115873636A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202211576000.7
申请日：2022-12-08
Applicant: 中国林业科学研究院林产化学工业研究所
Abstract: 本发明公开了一种高温气化制备高热值生物质燃气的方法，属于生物质气化技术领域。该方法为以竹屑为原料，采用固定床气化炉，在水蒸气和氧气两种气化剂共同作用下进行气化反应制备高热值生物质燃气。此方法具有工艺合理、反应装置简单、所得燃气热值高等优点。该燃气可用于供气、供热、输入区域管网和合成燃料等。
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