微生物脱硫技术的研究进展

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微生物法脱除烟气SO2研究进展

微生物法脱除烟气SO2技术研究进展与展望1. SO2污染及其控制方法SO2是大气污染三大环境问题之一，主要来自燃烧过程和工业生产过程，燃料燃烧主要系指煤炭和石油的燃烧。

据资料统计，全世界向大气排放的SO2中，约88%来自煤的燃烧和石油燃烧与精炼。

至1995年中国的SO2排放量已高达2370万t，超过欧洲和美国居世界首位。

因此，控制燃煤SO2的排放是我国控制SO2污染的关键一环。

一般将SO2污染控制技术分为燃烧前脱硫、燃烧中固硫和烟气脱硫三大类。

燃烧前脱硫是在煤炭燃烧前就脱去煤中硫分，避免燃烧中硫的形态改变，减少烟气中硫的含量，减轻对尾部烟道的腐蚀，降低运行和维护费用。

燃烧中固硫是指在燃料或原料中加固硫剂使硫转化成硫酸盐进入废渣中的技术。

其脱硫效率受到温度的限制，而且固硫剂的磨制过程中需要消耗大量的能量，燃烧后增加了锅炉的排灰量。

控制SO2排放的方法主要是烟道气脱硫或烟气脱硫，是指对燃烧后产生的气体进行脱硫。

国外主要的烟气脱硫技术有：湿法石灰石/石灰烟气脱硫技术、喷雾干燥烟气脱硫技术、吸收剂再生烟气脱硫技术、炉内喷吸收剂/增湿活化烟气脱硫工艺、海水烟气脱硫技术和电子束烟气脱硫技术。

由于我国经济和技术发展水平的限制，这些脱硫技术很少被采用。

目前，一般采用的是湿法除尘一体化技术，脱硫剂大部分为石灰，由于无配套氧化设备，脱硫产物一般为亚硫酸钙，有再次释放SO2的危险。

从经济角度分析，采用末端湿法除尘脱硫一体化技术脱除1tSO2的成本为1000~1500元，比燃煤电厂烟气脱硫成本还高。

为此，探求技术先进、费用经济的烟气脱硫技术成为烟气脱硫研究的热点，开发研究适合我国国情的烟气脱硫技术势在必行。

2. 微生物法烟气脱硫的研究进展2.1机制硫是自然界中存在的重要元素之一，也是构成微生物有机体必不可少的一种元素。

微生物参与硫素循环的各个过程，并获得能量。

可以根据微生物参与硫循环这一特点，利用微生物进行烟气脱硫。

微生物烟气脱硫是利用化能自养微生物对SO2的代谢过程，将烟道气中的硫氧化物脱除。

微生物脱硫技术进展

既能除去煤中有机硫又能除去无机硫，且反应条件温和，设备简单，成本低
微生物脱有机硫（DBT)的机理（简略）
• C-C键氧化脱硫 DBT的一个芳香环被氧化降解，杂环硫不从环中脱出，而是生成水溶性的有机物，消耗了含硫碳氢化合物的热值，导致烃燃烧值降低
• C-S键氧化脱硫杂环硫被脱出，但不引起芳香环碳骨架的断裂。
脱煤的方法及优缺点
脱煤方法
具体措施
原理
优点Leabharlann 缺点物理法化学法生物法
生物浸出法表面处理法
依据煤炭颗粒与含硫化合物的比重、磁性、导电性及其悬浮性而发展的去除煤中无机硫的方法
过程比较简单，已经有大规模的生产应用
不能同时去除煤中有机硫，而且无机硫的晶体结构、大小及分布影响脱硫效果和煤炭回收率
（3） FeS2十14Fe3+十8H2O———15Fe2+十2SO42+十16H+
直接作用
• 原理：细菌直接与硫化物的含硫部位接触，在细菌生物膜内作用生成还原性GSH（谷胱甘肽）的二流衍生物GSSH，GSSH被一氧化酶氧化并水解成亚硫酸盐，亚硫酸盐又被氧化成硫酸盐
• 方程式：
• 4FeS2十15O2 十2H2O———4Fe3+十8SO42+十4H+ (细菌）
微生物脱煤的基本步骤
脱硫微生物的种类
• 脱煤无机硫的物种主要有氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁微螺杆菌这三种菌都属于中温菌，前两种属于硫杆菌属，最后一种属于微螺菌属
• 脱煤有机硫的物种主要有
假单细胞菌属的假单胞菌，硫化叶菌属中的叶硫球菌，红球菌属等
微生物脱硫的国际现状

石油脱硫微生物的研究进展

关键词：脱硫微生物；石油；生物催化剂
中图分类号：Ｘ１２７
文献标识码：Ａ
ｄｉ０３６￣ｉｓ．０ — ８１０２０．２ｏ：１．９９．ｎ１７９３．１．０ｓ０２３２
Ｒｅｅｒｈｐｏｒｓｉｄｓｌｒｚｔｎｍｉｒｏｇｎｓｓａｃｒｇｅｓｉｏｌｅｕｆｉａｉｃｏｒａｉｍｎｕｏ
ａｔｎｉｎｔｅａｐｉａｉｎｓｕｙｏｅｏｇｎｃｓｌｈｒｄｇａａｉｎｉｉａｄｒｌｔｄｐｏｕｔｂｃｏｒａｉｍ．ｔｔｔｐｌｔｔｄｎｔｒａｉｕｐｕｅｒｄｔｎｏｌｎｅａｅｒｄｃｓｙｍｉｒｏｇｎｓｅｏｏｈｃｏｈｏＲｅｉｗｈｒｇｅｓｏｔｄｎｔｅｏｌｄｓｌｒｚｔｎｍｉｒｏｇｎｓＴｅｅｍａｎｒｓａｃｉｃｉｎｏｉｖｅｓｔｅｐｏｒｓｆｓｕｙｏｉｅｕｆｉａｉｃｏｒａｉｍ．ｈｎｔｉｅｅｒｈｄｒｔｆｏｌｈｕｏｈｅｏｄｓｆｆａｏｃｏｒａｉｍｎｈｅｕｆｒａｉｎｍｅｈｉｍｒｌｓａｅｓｓｅｔａｌ．Ｔｅｉｄｓａｅｕｕｚｆｎｍｉｒｏｇｎｓａｄｔｅｄｓｌｉｔｃａｓａｅｉｕｔｔｄｙｔｍａｉｌｉｉｕｚｏｎｌｒｃｙｈｎｕｔｌｉｒａｐｉａｉｎｏｉｄｓｌｒｚｔｎｍｉｒｏｇｎｓｗｅｅｐｏｐｃｅ．ｐｌｔｆｌｅｕｆｉａｉｃｏｒａｉｃｏｏｕｏｍｒｒｓｅｔｄ

烟气生物脱硫技术

烟气生物脱硫技术1引言煤炭燃烧生成的SO2随烟气进入大气, 可能会形成酸雨, 对人类生存环境产生极大的危害。

而目前我国的能源结构以煤炭为主, 占一次能源的75%, 并且随着经济的增长, 在今后若干年内还有上升的趋势。

目前可以进入工业化的技术多为物理和化学方法, 与这些方法相比, 生物法脱硫去除率高、成本低、能耗少, 展示了广阔的应用前景。

本文将对生物烟气脱硫技术的研究进展进行介绍。

2烟气生物脱硫原理应用微生物脱硫的研究是伴随着利用微生物选矿的研究而开始的。

1947 年, Colmer 和Hinkle 发现并证实化能自养细菌能够促进氧化并溶解煤炭中存在的黄铁矿, 这被认为是生物湿法冶金研究的开始。

在20 世纪50 年代, Leathan 及Temple 等人就分别发现某些化能自养微生物与煤中的硫化铁的氧化有关, 并从煤矿废水中分离出氧化亚铁硫杆菌( Thiobacillus ferrooxidans) 。

但直到20 世纪70 年代, 随着酸雨和大气污染问题的日益严重, 微生物脱硫技术才开始得到重视。

微生物脱硫技术可以用在很多方面, 近年来, 在微生物煤炭脱硫、微生物除臭、微生物降解挥发性有机气体的研究和工业应用方面取得了较大进展, 而将微生物用于烟气脱硫(BFGD) 是一项较新的技术, 目前文献报道极少。

但随着人们对脱硫微生物认识的进一步提高, 生物脱硫技术将被广泛地应用于烟气脱硫。

2.1吸收SO2的工作原理烟气中的SO2通过水膜除尘器或吸收塔溶解于水并转化为亚硫酸盐、硫酸盐；在厌氧环境及有外加碳源的条件下，硫酸盐还原菌(SRB1将亚硫酸盐、硫酸盐还原成硫化物；然后再在好氧条件下通过好氧微生物的作用将硫化物转化为单质硫，从而将硫从系统中去除。

可以将烟气生物脱硫过程划分为两个阶段，即SO2的吸收过程和含硫吸收液的生物脱硫过程。

利用微小水滴的巨大表面积完成对烟气的吸收，从而使SO2从气相转入液相，并且主要以亚硫酸根、硫酸根的形式存在吸收效果与吸收液的比表面积、pH、碱度、温度等有关，但主要取决于吸收液的比表面积。

生物法烟气脱硫技术研究及发展前景

生物法烟气脱硫技术研究及发展前景生物法烟气脱硫技术研究及发展前景:电力环保关键词:SO2生物法烟气脱硫摘要: 生物法'>生物法烟气脱硫具有低能耗、低成本、无污染等优点, 成为烟气脱硫技术研究的热点。

介绍国内外生物法'>生物法烟气脱硫技术的工作机理、研究进展及发展前景, 认为寻找可用于燃煤烟气脱硫的微生物菌种、了解其代谢途径、提高脱硫效率是生物烟气脱硫技术研究的关键, 指出今后研究应集中在高效功能菌的选育、脱硫菌分子遗传学的研究和生物反应器的开发上, 并加快该技术的工业化进程。

关键词: 烟气脱硫; SO2'>SO2 污染; 生物法0 引言煤炭燃烧生成的SO2'>SO2 随烟气进入大气, 可能会形成酸雨, 对人类生存环境产生极大的危害。

而目前我国的能源结构以煤炭为主, 占一次能源的75%, 并且随着经济的增长, 在今后若干年内还有上升的趋势。

目前可以进入工业化的技术多为物理和化学方法, 与这些方法相比, 生物法脱硫去除率高、成本低、能耗少, 展示了广阔的应用前景。

本文将对生物烟气脱硫技术的研究进展进行介绍。

1 传统的烟气脱硫技术若烟气中SO2 体积分数达到3%以上, 便可采用一般接触法制硫酸的流程进行反应, 既可以控制SO2 对大气的污染, 又可回收硫磺。

本文主要介绍烟气中SO2 体积分数在3%以下的控制和回收技术, 即所谓烟气脱硫( FGD) 。

世界各国从20 世纪50 年代开始研究脱硫技术, 至今脱硫技术已达200 多种。

根据脱硫过程所处的不同阶段, 可分为燃烧前脱硫( 如洗煤技术、固硫技术等) 、燃烧中脱硫( 如炉内喷钙技术) 和燃烧后脱硫即烟气脱硫, 其中烟气脱硫技术是目前控制大气中二氧化硫排放最有效和应用最广的一项脱硫技术。

烟气脱硫就是应用化学、物理或者生物的方法将烟气中的SO2 予以固定和脱除。

烟气脱硫技术多种多样, 根据脱硫过程是否有水参与及脱硫产物的干湿状态可以分为湿法、半干法和干法烟气脱硫。

微生物脱硫技术的现状及发展前景~

题的日益严重，微生物脱硫技术才开始得到重视。目前，对微生
杆菌（．ｒｃｓＴｄｉｆａ）ｅｔｉｎ及排硫硫杆菌（．ａｓ。ｎｉＴｔｏｒ）其中主ｈｐｉｕ要利
用氧化亚铁硫杆菌的间接氧化作用，其脱硫原理如下：
物煤炭脱硫技术的研究重点放在四组微生物上，硫杆菌属、即：０＋２４２．（４＋２２Ｈ０Ｍｐ０Ｓ）ＯＳ－Ｈ．０３Ｈ９一Ｆｅ２硫化叶菌属、大肠杆菌属和假单胞菌属。化学吸收ＨＳＦｚ４２＋ｅ（０）Ｓ２ｅ０＋２４ＳＦＳａＨＳ＋工Ｏ煤炭里可燃硫中的无机硫主要以黄铁矿硫（ｅ２单个颗ＦＳ）郑士民等在实验室条件下用氧化亚铁硫杆菌对炼油厂催化粒或晶体存在。脱除无机硫的微生物菌种多为无机化能自养裂解干气和工业沼气进行脱硫。该过程是一个有第三相固体（）Ｓ０菌，这类菌可以利用氧化铁和硫等无机物获得能量，在酸性条生成的吸收过程。考虑操作方便、耐污垢性能、培养基和气源的物件下生长。脱硫最有效的微生物有氧化亚铁硫杆菌，氧化硫硫化等因素，设计了穿流栅孔板塔为气体吸收塔。其工艺流程为：杆菌（．ｉｘａｓＴｔｏｉｎ）以及能在７℃高温下生长的古细菌一酸ｈｏｄ０热硫化叶菌（ｌｌｓｏｒｉ）Ｓｆｏａｄｃｄｎｏｕｏｕｃａａｓｉ据报道，８美国爱达荷国家工程实验室用氧化亚铁杆７年，１９菌和演化硫硫杆菌的混合培养物处理煤，一天可脱除９％的４５７无机硫。９０１９年我国的徐毅、钟慧芳等用氧化亚铁硫杆菌Ｔｆ．－４气源
样微生物，多为土壤微生物的变种，需在ｐＨ近中性条件下生长。主要有：恶臭假单胞菌（ｅｄｏａｐｌａ、Ｐｕｏｎｓｄ）ｓｍｏｕ大肠杆菌的ｉ变

煤的微生物脱硫技术进展

煤的微生物脱硫技术研究进展王兰(石家庄铁道学院,河北石家庄050043)摘要生物脱硫技术有很好的发展前景,介绍微生物脱除煤中有机硫和无机硫的机理,以及研究发展情况,同时指出这些方法中存在的问题。

关键词煤;微生物;无机硫;有机硫中图分类号X172文献标识码 A 文章编号0517-6611(2007)10-03052-02随着能源日趋紧张,以前看来不具有开采价值的高硫煤也会投入使用,因此脱硫工作日益重要。

目前,已经投入工业化应用的脱硫方法,均存在投资高,或者脱硫效率不高及附属产物的处理问题。

研究发现,自然界存在许多以硫为能量来源进行生命活动的细菌,并在此过程中获得能量,利用营养物质合成自身组成部分,从而达到脱硫效果,且反应条件温和。

生物脱硫有燃前脱除煤中硫和燃后脱除烟气中二氧化硫两种方法,笔者着重介绍煤的燃前脱硫。

1煤的微生物脱硫1.1 煤中微生物的脱除作用煤的生物脱硫是在常压、低于100℃的温和条件下,利用微生物代谢过程中的氧化—还原反应来脱硫,煤的生物脱硫效果取决于微生物对其生长环境中的硫或含硫化合物的代谢能力。

目前,已经发现对煤中硫有脱除作用的微生物约有十几种(表1),可以从土壤、温泉、油田和煤矿等自然环境中分离培养。

表1脱硫作用微生物的生理特征微生物种类细胞形状营养类型生长温度∥℃pH值硫杆菌属杆严格和兼性自养2～40 1.2～5.0硫螺菌属弯曲严格自养2～40 1.0～5.0假单胞菌属杆异养287.0～8.5大肠杆菌杆异养30～407.0红球菌属球异养307.0芽孢杆菌属杆异养287.0～8.5硫化叶菌属不规则球兼性自养40～90 1.0～5.8排硫球菌属球兼性自养50～80 1.0～4.0甲烷赶菌属杆兼性自养50～80 1.0～4.01.2黄铁矿的脱除机理煤中无机硫大多以黄铁矿的形态存在,微生物脱硫剂与黄铁矿接触后,首先发生吸附,随之发生氧化,是一个自发过程。

在发生吸附和氧化过程中,细菌是能动的生命体,细菌不断地获取能量,进而生长、繁殖,在代谢的过程中,嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A ci dit hiobacill us ferrooxi-dans A f),原名氧化亚铁硫杆菌(Thi obacillus ferrooxi dan s T f),是一种革兰氏阴性无机化能自养菌,以亚铁、硫作为能量来源,以空气中的二氧化碳为碳源,并吸收氮、磷等无机营养物质,合成菌体细胞。

煤炭微生物脱硫研究进展

煤的微生物脱硫技术研究进展生物工程 105611017 任改梅摘要：煤的微生物脱硫技术目前在国内外研究关键词能源是人类社会发展不可或缺的驱动力。

时至今日，人类社会的发展已经经历了3个能源时期——柴草时期、煤炭时期和石油时期，可以说人类社会利用能源的类型在某种意义上反映着社会的发展水平。

然而，20世纪70年代的两大石油危机的爆发使人们不得不关注煤炭的应用。

但与此同时，大量的煤的燃烧对环境造成的危害也日趋显著；酸雨现象就是最为引起人们关注的其中之一。

而导致酸雨的主要原因还是在于煤燃烧所释放出的SO2。

因此，美日、欧共体等发达国家对使用煤的硫含量有了严格的限制，对于不符合含硫标准的煤必须经过洗煤场的处理等而达标方可使用；我国也于1994年开始实施跨行业行动的“洁净煤技术工程（Clean Coal technology, 简称CCT）”，而其中煤炭脱硫被列为该项工程的主要研究项目。

目前，煤炭的脱硫技术按燃烧过程可以分为燃烧前脱硫、燃烧中固硫和燃烧后烟道气脱硫三个方面。

从经济角度考虑，燃前脱硫成本最低，是煤炭脱硫研究的主要环节。

煤炭燃前脱硫的主要方法包括物理方法、化学方法和生物方法。

物理法是采用磁选、重选、浮选等对煤进行处理；化学法是在高温、高压的条件下，利用氧化剂氧化达到脱硫的目的；生物法是利用微生物能选择性地氧化煤中的无机硫和有机硫，达到脱硫的目的。

比较而言，物理法只能脱去其中的部分无机硫而不能脱去煤中的有机硫；化学法能耗大、成本高；生物法不但能脱出结构复杂、粒度很细的无机硫，同时也能脱去部分有机硫，具有安全、环保、低耗和高效等优点，也是使其成为目前科研工作者研究该项技术主要部分的关键因素。

1煤炭脱硫技术背景知识介绍1．1煤中硫的赋存形态煤炭脱硫与硫在煤炭中的赋存状态有密切关系，硫在煤炭中存在形式较复杂，主要包括无机硫和有机硫，有时还包括微量的呈单体状态的元素硫。

有机硫以硫醇类(R-SH)、硫醚类(R-S-R’)、硫蒽类(R-S—S-R’)、硫醌类等结构的官能团存在于煤中；无机硫主要以硫化物的形式存在，还有少量的硫酸盐中的硫，无机含硫矿物以黄铁矿为主，硫酸盐以钙、铁、镁和钡的硫酸盐类形式出现。

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第４２卷第１２期２０１３年１２月
当
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化 ห้องสมุดไป่ตู้
工
ＣｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏ１．４２．Ｎｏ．１２Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１３
油石化、煤化工等行业的二氧化硫治理，以及石油
石化、有色、建材等行业的工业窖炉脱硫改造。目
前，国内外学者已经对微生物脱硫技术进行了大量基础性和应用性试验 ‘ ，并在脱硫机理、菌种筛选等方面取得了进展。微生物脱硫技术具有耗能低，
脱硫率越高，最佳煤粒度小于０．０９４ｍｍ；菌液量对煤脱硫效果的影响不明显，接种的细菌数量建议为
微生物脱硫技术即生物催化脱硫（ＢＤＳ），是指
近土壤中筛选出一种苍白杆菌ＤＢＺＴ，鉴定其为革兰氏阴性菌，且葡萄糖可诱导其进行厌氧生长，该菌株可分解葡萄糖产生有机酸。作者将该菌应用到湖北松滋煤炭的脱硫实验中，测得脱硫率最高能达到１６．２８％。同时发现，浸滤时间对脱硫效率的影响
（ＬｉａｏｎｉｎｇＳｈｉｈｕａＣｈｅｍｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＬｉａｏｎｉｎｇＦｕｓｈｕｎ１１３００１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｉｃｒｏｂｉａｌｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｉｓｔｏｒｅｍｏｖｅｓｕｌｆｕｒｆｒｏｍｖａｒｉｏｕｓｓｕｌｆｕｒ．ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｂｙｕｓｉｎｇｍｉｃｒｏｂｅｓ
３ｘ１０。ｃｆｕ／ｇ。吴琼从呼和浩特炼油厂污水中分离出
微生物脱硫技术的研究进展
李思，蔡英，张金辉
（辽宁石油化工大学，辽宁抚顺１１３００１）
摘
要：微生物脱硫是指在温和的条件下，利用微生物对各种含硫物质进行脱硫的技术。主要介绍了微生
物在煤炭脱硫、石油脱硫、金属矿物脱硫、烟气脱硫以及废旧橡胶脱硫方面的应用进展，对各种方法进行了评述，并对今后微生物脱硫技术的发展提出了建议。关键词：微生物脱硫；煤炭；石油；烟气；金属矿物；废旧橡胶文献标识码：Ａ文章编号：１６７１ — ０４６０（２０１３）１２～１６９０ — ０４中图分类号：Ｘ５０６
ｕｎｄｅｒｍｉｌｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｂｉａｌｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｃｏａｌｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ｍｅｔａｌｌｉｃｍｉｎｅｒａｌｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ｆｌｕｅｇａｓｄｅｓｕｌ￣Ｉｎｒｈｉｚａｔｉｏｎａｎｄｗａｓｔｅｔｉｒｅｒｕｂｂｅｒｄｅｓｕｌｆｕｆｉｚａｔｉｏｎｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｓｏｍｅｆｅａｓｉｂｌｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｆｕｔｍ＇ｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｂｉａｌｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｉｃｒｏｂｉａｌｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ；Ｃｏａｌ；Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ；Ｆｌｕｅｇａｓ；Ｍｅｔａｌｌｉｃｍｉｎｅｒａｌｓ；Ｗａｓｔｅｔｉｒｅｒｕｂｂｅｒ
最为显著，最佳浸滤时间为２４ｈ；煤样粒度越细，
在常温常压下，利用厌氧菌、好氧菌的生长特性对物质中各形态硫进行脱除的技术。２０１２年我国发布的《轻工业 “ 十二五”发展规划》中指出：要加强
控制钢铁行业的二氧化硫排放总量，加强水泥、石
ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅＭｉｃｒｏｂｉａｌＤｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＬＩＳｉ，ＣＡＩＨｎｇＺＨＡＮＧＪｉｎ — ｈｕｉ