固廢與碳循環(huán)利用研究中心致力于可燃固廢（城市固廢、生物質、污泥、醫(yī)療廢物等）的熱化學轉化、二氧化碳的捕集與轉化、太陽能光伏/光熱利用、鋼鐵行業(yè)節(jié)能等領域的技術開發(fā)及服務，開發(fā)了生物質炭化、污泥炭化、流化床氣化焚燒、可燃固廢制氫、固體廢棄物水熱處理、二氧化碳捕集與原位轉化、高爐渣干法粒化、太陽能光伏/光熱發(fā)電等技術。緊密圍繞國內外研究熱點，結合工業(yè)領域需求，開展國內外行業(yè)動態(tài)分析、技術經(jīng)濟研究。目前團隊10人，其中博士7人，碩士2人，本科1人。
主要研究方向
1、多流程循環(huán)流化床燃燒技術
多流程循環(huán)流化床燃燒技術原創(chuàng)性地提出“三床兩返多流程”的循環(huán)流化床概念，采用三級爐膛、兩級分離的結構，解決了傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐燃料品質不夠穩(wěn)定、運行負荷波動大、管理水平欠佳、煙氣處理成本高、難度大的問題，實現(xiàn)了將生物質散料、可燃工業(yè)固廢、劣質煤等混燒，降低了燃料處理成本，提高了能效比，通過燃燒溫度的控制，減少了污染物的生成量，減少了環(huán)保投入。
2、湍動流化床（Turbulent Fluidized Bed，TFB）氣化焚燒技術
湍動流化床氣化焚燒技術基于氣化焚燒技術采用獨創(chuàng)結構的氣化焚燒一體化新型焚燒爐，在爐型結構和燃燒機理上與常規(guī)的爐排爐和循環(huán)流化床焚燒工藝不同，可在處置生活垃圾的同時協(xié)同處置陳腐垃圾、市政污泥、工業(yè)垃圾、醫(yī)療廢棄物（若與垃圾同時處置需經(jīng)高溫蒸煮后運輸）、農業(yè)廢棄物等多元有機廢棄物。獨創(chuàng)的設計理念使TFB具有優(yōu)異的能效水平和環(huán)保排放水平，污染物排放指標優(yōu)于國家標準和歐盟標準要求。
3、農村廢棄物全處理技術
農村廢棄物全處理技術針對生態(tài)循環(huán)農業(yè)的需求，采用創(chuàng)新發(fā)明的無害化先進工藝高效制備有機肥，通過一定溫度和壓力的水熱裂解反應全面殺滅病菌、病毒和蟲卵，分解抗生素類激素等有毒有害物質，并可使部分重金屬鈍化。可將多種有機物混合，在一定溫度與壓力條件下用時1-3小時充分進行水熱裂解反應快速將有機物質降解，并同時產(chǎn)出固、液有機肥。突破傳統(tǒng)發(fā)酵制肥技術，日產(chǎn)日清，高效安全環(huán)保。可做到糞便日產(chǎn)日清，真正達到了糞便的減量化、資源化、無害化目的。
4、污泥熱解炭化技術
隨著我國經(jīng)濟和城市化進程的加快，污水處理規(guī)模已成為全球領先。到2020年，我國城鎮(zhèn)污水處理量達2.2億立方米/日，產(chǎn)生的污泥量超過6500萬噸/年。污泥集中了污水中大部分污染物，既是污染源也是資源。雖然傳統(tǒng)的處理方法主要是填埋，但這導致了二次污染和資源浪費。本技術發(fā)明一種污泥碳化方法，在無氧或缺氧環(huán)境下，其中水分蒸發(fā)后，有機成分被熱分解產(chǎn)生可燃氣體。根據(jù)不同的溫度，碳化可以達到不同的資源化利用方向，如土壤改良或作為輔助燃料。該技術的特點是環(huán)保、有效處理污染物、實現(xiàn)資源化和碳的負排放。
5、二氧化碳捕集與原位轉化技術
溫室氣體CO2的捕集與利用（CCU）是實現(xiàn)大規(guī)模碳減排最有效的技術之一，也是我國實現(xiàn)碳中和目標的必然選擇。本團隊提出了一套CO2捕集與原位轉化技術體系，通過吸附-催化雙功能材料，耦合了CO2的捕集及原位CO2轉化制備高值化產(chǎn)品技術，不但可以將溫室氣體CO2高效率地捕集，還能實現(xiàn)CO2的高效轉化。通過將CO2捕集和CO2轉化集成在同一個工藝階段，可以免去壓縮液化和長距離輸運的運營成本，尤其是對于CO2空氣捕集及轉化具有明顯的技術優(yōu)勢。
6、冶金熔渣高速射流粒化及余熱回收技術
冶金熔渣高速射流粒化及余熱回收技術針對鋼鐵行業(yè)高溫余熱資源浪費的問題，采用了射流干法粒化技術，整個過程主要包括三個階段，第一階段為熔渣破碎，通過高速射流將高爐熔渣破碎為熔渣液滴；第二階段為熔渣的飛散、急冷凝固，即液滴在飛行過程中會急冷凝固為小顆粒；第三階段為粒化渣的余熱回收，在這個階段完成凝固熱渣粒的余熱的回收。該技術在滿足高爐熔渣資源化利用要求的同時，又可以滿足熱量回收的需要，節(jié)約了寶貴的水資源，并且不會產(chǎn)生有害氣體，有望替代傳統(tǒng)的水淬技術，成為未來高爐渣處理技術的發(fā)展方向。
7、薄膜分光太陽能光伏/光熱聯(lián)合發(fā)電關鍵技術
薄膜分光太陽能光伏/光熱聯(lián)合發(fā)電關鍵技術采用薄膜分光技術路線，基于現(xiàn)有太陽能光伏發(fā)電和光熱發(fā)電兩種技術，開發(fā)出了太陽能光伏/光熱聯(lián)合發(fā)電關鍵技術，對不同波譜的太陽能進行梯級利用，顯著提高太陽能利用效率。
科研榮譽
1、一種多流程循環(huán)流化床鍋爐，2023年榮獲日內瓦國際發(fā)明展金獎，2022年榮獲中國發(fā)明專利優(yōu)秀獎；
2、一種帶噴砂裝置的雙循環(huán)湍動床焚燒爐，2022年榮獲德國紐倫堡國際發(fā)明展銀獎，2021年榮獲中國發(fā)明專利優(yōu)秀獎。
3、在2020年第113屆國際空氣與廢棄物管理協(xié)會年會上，論文《Classification and comparison of municipal solid waste based on thermochemical characteristics》被授予“Arthur C. Stern”杰出論文獎；
4、榮獲中國節(jié)能協(xié)會節(jié)能減排技術發(fā)明獎一等獎、第十屆發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎·人物獎特等獎、中國節(jié)能環(huán)保專利一等獎、中國節(jié)能協(xié)會節(jié)能減排技術發(fā)明獎一等獎等榮譽，獲“當代發(fā)明家”、“強國青年科學家”等稱號。
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