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[成果] 1800130175 北京
TQ340.64 应用技术 纤维素纤维原料及纤维制造 公布年份:2018
成果简介:聚合物纳米纤维具有高比表面、高孔隙率以及特殊物化性能,是生物医药、能源环保、军事国防等领域广泛应用的高附加值材料,其绿色高效制造亟待技术突破。静电纺丝被工业界和研究人员看做纳米纤维量产的未来主流技术,其中溶液法有毒溶剂大量使用给生产安全及产品性能带来系列问题:纤维强度低、生产效率低、能耗大,特别是有毒溶剂存在安全风险。而本质安全的“零溶剂“熔体静电纺丝成为纳米纤维绿色高端制造的发展方向。但是,必须解决高粘度熔体易堵塞、塑化系统高压电绝缘、电场均化、纤维超细化和高产量工业化等关键技术难题,为此,项目组从原理探索、方法创新、工艺装备研制到工业化应用,突破了以下关键技术: 1.首次提出了聚合物熔体微分电纺原理和方法。揭示了熔体静电纺丝“拔河效应”的纤维细化机理,提出了自由表面熔体薄膜微分成纤的熔体微分电纺新思路,揭示了熔体微分电纺机理,并探明了熔体微分动态演变规律,获得了熔体微分工艺参数与纤维形貌之间的关系,据此发明了内外锥面熔体微分静电纺丝方法和装备,相比毛细管法效率提升2-3个数量级。 2.突破了纳米纤维可控制备的关键技术。创新电极的加载方法,解决了高压塑化系统绝缘难题。针对熔体粘度高、带电荷能力低、纤维超细化难度极大等问题,发明了气流辅助锥面流体熔膜减薄微缩泰勒锥技术与装置,发明了多场耦合接力牵伸的纤维超细化技术与装置,研发了负压气流辅助纳米纤维制备技术,研发了多种聚合物改性配方等,实现了熔体纳米纤维在500nm范围内的可控制备。 3.发明了纳米纤维宏量制备关键技术,成功研制了世界首套熔体电纺纳米纤维生产线。发明了多种熔体微分静电纺丝喷头组件,创新采用电荷均化复合电极板技术和百叶窗式电场动态调整技术,使成膜均一性得到显著提高,并实现了从小试、中试到产业化设备的制造与生产,生产能力为24吨/年。 4.进行了纳米纤维膜基础应用研究。实现了纳米纤维膜在空气过滤领域的推广和使用,进行了纳米纤维膜在污水处理,原油吸附领域的应用基础研究。 已获授权发明专利51项,申请国际PCT专利1项,发表论文SCI/EI收录34篇,他引总量225次,撰写专著1本,经成果查新技术属国际首创。成果设备及其纳米纤维高效空气过滤产品进入市场,新增利润876万元。该项目在国际上率先开辟了纳米纤维绿色高效制造的途径,助力推动了中国从中国制造向中国创造的转变,促进了中国高端新材料制造业的国际竞争力。
[成果] 1800130046 北京
U444.3 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:1.研究目的:伴随中国工业化进程迅猛发展,特大型建筑如雨后春笋般纷纷呈现。特大项目(水利工程、高速铁路网、高速公路网和机场群落等)迅速建设。中国已建跨流域、跨地域的大型调水工程20余座,高铁网运营里程接近2万公里,高速公路网近10万公里,机场220座。工程体量巨大,使得施工环境与应用环境与普通建筑截然不同-施工环境和使用复杂,明水界面粘结和长期浸泡是引起病害的主要原因,普通防水材料不能满足这些要求。以北京市科技计划成果“海水淡化工程耐腐材料与防护技术研发”为技术依托,开展特大型建筑用聚脲防水、防渗材料的开发,实现工程建设和平稳运行。对减小渗漏引发病害损失,提高效率,保证安全运行,延长工程寿命具有重要意义。 2.技术创新点: 创新点1:超水浸润底涂制备技术,项目系统材料包括明水界面底涂合成技术和憎水聚脲制备技术,前者解决明水潮湿界面粘结,后者保障了长期浸泡环境中材料的稳定。材料体系解决了水工环境的防水问题,在工程应用中取得了良好的效果。 创新点2:选用生物质蓖麻油基体材料,引入其憎水性,采用胺基修饰工艺得到胺基蓖麻油,配合胺基聚丁二烯制备憎水聚脲,革新了传统聚脲长期浸水不稳定、病害多和寿命短的问题。 创新点3:对聚脲有限材料的原材料光谱基因图像进行处理,采集聚脲原料和固化物的光谱图像,提取图像特征值,构成数据库。计算待测聚脲基光谱图像特征值,比对数据库,聚脲判定成分和含量。 3.成果产生的价值:项目技术在南水北调中线防水防渗、高铁济青客专和高铁成绵乐客专等桥梁防水工程中应用,产生了良好的经济效益和社会效益。技术授权企业包括:株洲时代新材料科技股份有限公司、洛阳双瑞特种装备有限公司、青岛海力威新材料科技股份有限公司、成都市新筑路桥机械股份有限公司、衡水宝力工程橡胶有限公司和衡水冀军工程技术有限公司等公司,合计产生超过1000万元/年的经济效益。
[成果] 1800180625 上海
V252.2 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目所属科学技术领域:材料与先进制造领域。 正在研制的XX-4等卫星型号减重的迫切需求,以全面提高卫星型号中镁及镁及镁锂合金产品的防腐性能为目标,针对镁及镁及镁锂合金材料耐蚀性能差的特点,该项目在上海市和集团公司工艺项目的支持下开展镁锂合金表面化学转化膜层制备技术、镁锂合金表面微弧氧化技术、镁锂合金表面化学镀镍技术、镁及镁锂合金表面防腐的富镁涂层及镁铝涂层制备技术4项镁锂合金表处理关键技术研究。该项目研究出的镁及镁锂合金表面处理工艺技术成果,其均能达到型号产品要求的技术指标要求,XX-4卫星型号、探月三期等多个型号已应用该项目研究成果。获发明专利授权7项,制订标准2项,发表论文22篇。应用单位新增产值6380万。经中国科学院上海科技查新咨询中心查新检索和咨询,认为该项目技术处于国际先进水平。 (1)首次采用了镁及镁锂合金多层化学镀镍技术,解决了导电性和耐蚀性难以兼顾的难题,满足了电子单机结构件防腐和电磁屏蔽性能需要; (2)提出了镁及镁锂合金化学转化膜层制备技术,解决了镁及镁锂合金材料过程防护问题和临时返修问题,经短时间处理后,形成表面膜层均匀细致,防腐性能良好。 (3)提出了镁及镁锂合金防腐微弧氧化及热控耐蚀一体化膜层制备技术,解决了航天型号镁及镁锂合金零件外露部分太阳吸收比平衡同时兼顾耐蚀的问题。吸收比不大于0.45,半球辐射率不低于0.88,耐中性盐雾试验不低于96小时。 (4)提出了应用于镁合金表面防腐的富镁涂层制备技术,解决了镁合金表面长期防护的问题,达到了耐盐雾5000小时的性能,通过了3年自然环境暴晒腐蚀试验,实现了镁及镁锂合金在严酷条件下的应用。 该项目所研发的镁及镁锂合金导电、热控、耐蚀涂镀层制备技术,已用于探月工程三期轨道器的驱动机构壳体和电单机结构件所用,实现轻量化的设计需求,保障型号任务的节点要求和服役安全。 该项目所建立的研究成果可为载人航天、深空探测和其他型号任务所用,尤其是对后续在海南发射场发射的型号任务,更具有适用性和针对性。
[成果] 1900010551 北京
U214.99 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:高铁路基的稳定性和耐久性是高速列车安全运行的重要保障。高分子复合材料土工格栅广泛应用于各种土建工程的强基固本,更是高铁路基建设的关键基础材料。它能有效防止路基沉降和路面开裂,减少地震和洪水等自然灾害的破坏,大幅提高路基安全稳定性,延长路基使用寿命。看似简单的经纬网状高分子土工格栅,其生产工艺和装备技术却十分复杂,因此被列入“2012年国家重大技术装备自主创新指导目录”。 该项目实施前,英国“耐特龙”公司在传统焊接格栅技术的基础上,发明了挤出片材冲孔成网后通过双轴拉伸取向增强的专利技术,率先实现了高分子复合材料土工格栅的大规模生产,并主导国际市场。但是片材冲孔成网工艺存在材料一次利用率低、能耗高、产品力学性能远低于焊接格栅等问题。为此,在国家自然科学基金和火炬计划项目支持下,校企合作团队经多年协同攻关,在基础理论、工艺装备到终端产品等环节取得重大突破,不仅首创微纳层叠调控取向增强技术,大幅度提高格栅的力学性能,还实现了土工格栅基材加工由“挤出片材冲孔成网”到“模内交叉挤出成网”的技术跨越。主要发明点如下: (1)发明高分子复合材料微纳层叠取向增强调控方法及装备。首创聚合物微纳层叠加工新方法,通过熔体在模内流动过程中分割-扭转-层叠的多次重复,形成数千层微纳米尺度的层状结构,调控高分子链及增强材料在微层平面内的二维取向状态,使产品抗拉强度提高20%以上。 (2)发明高分子复合材料土工格栅模内交叉挤出成网方法及装备。突破国际同类技术“耐特龙”冲孔成网工艺的技术局限,独创高分子复合材料模内交叉挤出成网方法及装备,不仅避免了基材冲切损伤的缺陷,还使材料一次利用率从60%提高到近100%,基材生产能耗降低35%。 (3)发明高精度塑料网材横向拉伸装置及转子扰流强化传热技术。为解决土工格栅双向拉伸倍率在线调节难题,发明了渐扩链式横向拉伸在线可调装置。同时,针对拉伸装置热处理系统温度分布不均、传热效率低、能耗高的问题,发明了传热管内置转子扰流阻垢的强化传热技术,显著提升传热效率和温度分布均匀性,热处理系统能耗降低15%。 (4)发明多向增强高性能土工格栅和安全隐患在线预警系统。针对传统结构土工格栅在受力复杂的路基中存在薄弱方向发生蠕变甚至断裂的问题,发明了具有多向增强效果的新型高性能土工格栅。在此基础上,创新研制出智能监测系统,实现对实际工况下格栅应力应变状态的数据采集和智能预警,并成功应用于长江大桥等关键路段安全隐患的在线监测和危险预警。 项目已获授权专利36项(含中国发明专利25项,美国发明专利1项),发表论文88篇(SCI/EI收录24篇),软件著作权3项,形成了具有完全自主知识产权的原创技术。经权威机构检测,项目关键技术参数和产品性能指标均优于国际同类先进技术。同行专家鉴定评价:该项目发明技术“属国内外原创,居于国际领先水平”。相关成果获2016年中国轻工联合会科学技术一等奖。 该项目发明技术生产的土工格栅已在郑万高铁、银西高铁等工程中大规模应用,不仅快速占领了国内市场,还出口到希腊、土耳其等30多个国家和地区,近3年累计新增销售收入30.1亿元,利润3.9亿元。项目产品为高铁路基的安全稳定提供了重要保障,并使路基设计寿命超出标准要求14%以上,对于我国高铁发展和“一带一路”国际合作具有重要的支撑作用,经济和社会效益十分显著。
[成果] 1900010792 北京
O482.31 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:化学发光是物质化学反应过程中激发态的分子或原子回到基态时产生的光辐射现象。化学发光检测在临床诊断、生命科学、环境监测和食品安全快检等方面显示出良好的应用前景。灵敏度达到可实际检测应用的化学发光体系十分有限,且选择性差。项目旨在探索发现高灵敏度、高选择性的化学发光新体系。基于亚硝酸盐、碳酸盐等与H202反应可产生超微弱化学发光的发现,发展了碳点化学发光和金属纳米增敏化学发光系列新体系。利用分子印迹量子点和限域纳米材料提高了传统化学发光体系的选择性。项目提出的碳点化学发光新理论和纳米限域化学发光增敏新机理,拓展了化学发光基础理论。重要科学发现如下: (1)亚硝酸盐-H202化学发光现象的发现与发光新体系 发现NaN02-H202的超微弱化学发光现象,揭示产生化学发光的是反应中间体过氧亚硝酸,并阐明相关反应机理。为了解决过氧亚硝酸不稳定、存在寿命短的问题,进而提出在线混合NaN02和H202不断产生过氧亚硝酸的化学发光分析方法。首次将碳点引入化学发光分析,并发展了多种碳点化学发光新体系,提出了活性氧自由基、氧化剂以及02诱导碳点内部生成电子和空穴,电子/空穴复合产生化学发光的新机理。碳点化学发光新体系组成简单,试剂稳定,具有很好的应用价值。鉴于碳量子点良好的发光性能以及表面可修饰的特点,探索了基于碳点的化学发光免疫分析新方法。 (2)碳酸氢盐-H202化学发光机理研宄与发光增强体系的探索 发现NaHC03-H202的化学发光体系,证实过氧碳酸盐(HC04-)是产生化学发光的关键反应中间体。基于能量匹配原理,筛选出对超氧化学发光体系信号放大的金属纳米材料,提出纳米限域效应和有序排列对化学发光的增敏机理。利用分子印迹技术提高化学发光的选择性,提出分子印迹与化学发光相结合的新思路。NaHC03-H202体系已被国际同行跟踪研究,应用于生命体中碳酸根、H202以及谷胱甘肽、半胱氨酸等生物小分子检测。 (3)磁分离化学发光免疫分析方法的建立 基于化学发光基础理论研究,发展了系列化学发光免疫新方法和新技术。提出电磁微孔板磁颗粒化学发光免疫分析方法,发明了一种小型电磁分离器,可与普通酶标仪或板式化学发光仪兼容,解决了洗板过程中磁颗粒丢失的问题,提高了分析结果的准确度和重现性,实现了高通量、自动化的化学发光免疫分析。专利技术得到转化和实施。 该项目的7篇代表性论文被SCI他引530次,单篇最高SCI他引190次。国际同行评价碳点化学发光具有开创性和引领性。编著的《化学发光基础理论与应用》被国内多所高校作为教材和教参使用,已销售1万余册。发展了系列化学发光免疫新方法和新技术,国家授权发明专利3项,并编著了《化学发光免疫分析》。
[成果] 1800290197 天津
Q93 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:微生物普遍以多细胞体系存在于自然界,99%的微生物不可纯培养。利用广泛分布于自然界的微生物多细胞体系为人类生产生活服务,是一种低成本、高效益的经济模式,已经在医药、食品酿造、环境保护、能源资源等领域得到广泛应用,同时人类也在根据需求不断创造新的多细胞体系。 现有的多细胞体系如维生素C二步法发酵、生活垃圾资源化利用、石油污染土壤的生物修复等使用的是自然形成或人工驯化的微生物混合菌群,普遍存在运行周期长、转化效率低、稳定性及可控性差等问题。运用合成生物学的方法和理论,以自然生命规律为蓝本,对多细胞体系进行有目标的设计、改造乃至重新合成,能够实现纯培养微生物无法完成的任务或提高现有多细胞体系的代谢功能,创造出针对生物医药、环境能源、生物材料等领域的新“生命体系”,带来新一轮工程技术革命,对解决与国计民生相关的重大生物技术问题具有长远的战略意义和现实的生态文明建设意义。 为解决合成微生物多细胞体系设计与构建、适配与调控等关键问题,研究团队开展了多细胞体系的设计与功能再造、细胞间信息互作的调控、细胞间物质流和能量流的优化等研究,使微生物多细胞体系内部细胞间达到互惠、偏利和协作等关系,并使所构建的多细胞体系的细胞间代谢物质、能量物质、信息物质实现相互作用协同,已在微生物电合成、木质纤维素产丁醇为代表的复杂底物利用等几个微生物多细胞体系的设计与构建上取得了一些阶段性成果。 项目主要阶段性成果: (1)微生物电合成: 以“劳动分工”(division-of-labor)为基本原则,设计、构建了一个由大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和希瓦氏菌3种微生物组成的合成型混菌产电体系,能够将葡萄糖中的化学能高效的转化为稳定、持续的电能。 构建的三菌体系能够将总共0.28克(11mM)的葡萄糖转化为超过15天稳定、高效的电输出,输出电压为理论电压的71%,效率为理论值的55.7%。对于“分工”策略的探索以及体系的设计、优化的方法,能够为未来设计更加复杂并且高效的、能够应用于生物能源、环境修复以及生产高附加值生物产品等领域的人工合成混菌体系提供一个很好的模型参考。 (2)复杂底物利用: 按照协作原则,设计构建了嗜纤维梭菌和拜氏梭菌偏利共生人工双菌系统,实现了利用混菌从玉米芯到丁醇的直接高效生产,无需外源添加纤维素酶,溶剂终浓度达到22克/升(与用淀粉糖培养基同样水平),为降低利用废弃农林生物质产溶剂丁醇的生产成本提供了一条新途径。实施效果: 团队从微生物互惠共生、偏利共生和协作等生态关系入手,基于细细胞间代谢物质、能量物质和信息物质相互作用的分子基础,提出并完善了微生物多细胞体系的工程设计原则;以多细胞体系功能最优化为导向,通过研究细胞间物质流、能量流和信息流的适配和优化机制,阐明了合成微生物多细胞体系的构造机制及调控策略;在电合成、复杂原料利用、生物转化3种类型的多细胞体系应用上实现突破,克服了微生物多细胞体系生物化工产品生产的技术瓶颈,可实现生物化工产品的工艺改进、效率提升和节能降耗,为多细胞体系应用的长远目标奠定基础,同时实现了合成微生物多细胞体系研究的方法创新、理论创新和应用创新。 项目实施4年时间内,已发表SCI收录论文225篇,培养博士毕业34人,硕士毕业99人。
[成果] 1900010035 北京
TQ221.211 应用技术 基础化学原料制造 公布年份:2018
成果简介:石油化工企业大多为以乙烯生产为核心,乙烯生产的规模、成本、生产稳定性、产品质量将直接影响企业的生产和效益。因此,大型乙烯及煤制烯烃装置的“安稳长满优”长周期运行是石化企业中关系全局的核心,也是中国GDP增长的重要驱动因素。然而国内石脑油裂解制乙烯装置、煤制烯烃装置以及催化裂解DCC制乙烯工艺技术装置,其关键核心技术助剂全部依赖进口,严重影响了中国乙烯工业的快速发展和产量的提升,难以应对21世纪中国乙烯工业的飞速发展要求。 该项目历经11年的攻关,攻克了乙烯及煤制烯烃装置用10大关键助剂,裂解炉结焦抑制剂、压缩机阻垢剂、抗氧剂、缓蚀剂、C3、C4、C5、C9阻聚剂、苯乙烯阻聚剂、黄油抑制剂10个产品技术,通过产学研合作取得了多项原创发明并实现了产业化。主要技术创新点包括: 发明了新型酰肼类化合物,抑制了裂解气中醛或酮发生缩合反应和碱洗塔水相和油相中的Aldol缩合反应。这种特殊结构是黄油抑制剂的关键核心组分。发明了烷基胺类化合物,迅速捕捉物料中产生的烷基自由基和过氧自由基,钝化金属离子,防止其催化产生新的自由基,是油溶性抑制剂的核心组分。 发明了苯基硫酵类的化合物,在髙温(800℃)下可分解成硫基化合物和稳定的烷基自由基。提出了钝化金属表面与抑制自由基反应相结合的理论。实现了金属表面的钝化,改变了自由基反历程,降低了结焦速率,使得焦垢松散易于清除。 发明了苯并呋喃酮类化合物,捕获引发自由基聚合的烷基自由基,抑制了无氧或少氧状态下的链增长聚合,减少了过氧自由基的数量,减轻了主、辅抗氧剂的负担。突破了传统烯烃聚合生产技术理论,是耐高温阻聚剂的关键组分。发明了油溶性苯乙烯阻聚剂,创制了环保型高沸点溶剂,解决了冬季管线设备冻堵的问题,提高了装置收率。 发明了油溶性黄油抑制剂在煤制烯烃MTO、DCC中的应用创新。 项目成果已在全国范围内推广,广泛应用于国家重点工程大型乙烯及煤制烯烃装置,近3年新增直接销售额9.28亿元,有效推动了石化企业降本增效,提升了中国乙烯工业的自有技术水平。项目获授权发明专利12项,多个项目成果被列为国家重点新产品计划,部分成果曾获中国发明专利奖1项、北京市科学技术奖4项、中国石油和化工行业协会科技进步奖3项、中国创新创业大赛奖3项,国家重点新产品6项,国家火炬计划项目4项,市科委认定的中关村国家自主创示范区新技术新产品(服务)7项,发表技术论文16篇。
[成果] 1800130002 北京
TQ637 应用技术 涂料、油墨、颜料及类似产品制造 公布年份:2018
成果简介:研究目的: 该项目旨在采用化学催化改性技术,通过对聚合物物理改性和化学交联的机理研究、改性沥青降粘的机理研究、低速搅拌-高效均化工艺原理研究、无损速热施工设备机理研究等多项关键技术研究,开发特种非固化橡胶沥青防水涂料与系统关键技术。解决高耐热、低粘度的匹配难题,提高立面抗滑移性能和高低温粘附性,实现产品生产过程和施工应用过程绿色环保、节能减排的设计理念,符合发展绿色建材的发展方向。同时开发高性能的工程应用系统,服务国家工程建设。 主要技术创新点: 1)国内首次在配方体系中引入铬系催化剂,实现聚合物改性剂对沥青的物理改性和化学交联,解决了高耐热、以及高耐热下的低粘度关键技术。 2)国内首次在配方体系中采用SBS、活化再生橡胶粉和丁苯胶乳等改性剂复配体系,和降粘剂、增粘剂等助剂,解决了立面抗滑移的关键技术。 3)国内首家自行设计加工的螺旋式搅拌+桨式搅拌工艺及环保型生产设备,实现低速搅拌、自动消泡和高效均化的工艺条件,生产过程绿色环保。 4)开发了特种非固化与多种卷材的复合防水系统,克服了传统单层做法的技术缺陷;编制了复合防水工程技术规程,实现了产品设计和施工有据可依;国内首家开发了双导热油控温系统及施工设备,实现了高效升温、智能保温等功能,并在130℃下可以无烟喷涂,节能减排,绿色环保。 成果产生的价值: 该项目获授权发明专利11项,实用新型专利2项,编制相关标准10余项,编制工法1项,发表论文9篇。产品通过了国家相关检测部门检测,总体性能优于国内外同类产品。经评估达到国际领先水平。 该项目产品及施工成功应用于人民大会堂、北京城市副中心、北京第二国际机场、2019北京世园会国际馆、北京地铁、美国塞班岛等国内外多个国家基础建设和民用工程,为首都城市建设做出了贡献。近三年实现项目直接收入39.4亿元。该技术替代了传统的明火热熔施工工法、采用可回收纸箱包装,预计每年减少碳排放4万吨、降低相关费用3500万元,具有潜在的社会效益和间接的经济效益。
[成果] 1900010320 天津
S216.4 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于环境技术领域。废弃物生物质的环境危害问题(秸杆露天焚烧、城镇垃圾简易填埋或低标准焚烧)长期困扰社会,引发争议。城镇化发展及严厉的雾霾治理,催生对燃气化分布式能源的需求剧增,但现有燃气供应保障跟不上。废弃物生物质具有污染性与能源化的双重特性,因此利用其生产燃气,显出战略的重要性和紧迫的现实性。秸秆和垃圾类废弃物生物质的常规燃气化技术效率较低、副产物残余物的二次污染难解决。考虑可收集的废弃物规模(Scale),空间距离(Space)、经济-环境可持续性(Sustainability),项目组提出“基于3S维度的废弃物生物质燃气化关键技术及应用”的创新思路,以气化燃气化为主、沼气燃气化为辅、二次气化协同的创新技术为特征,突破原有技术缺陷,为中国大量城镇废弃物的处理利用提供新的技术模式,引领行业变革与发展。项目组在国家/国际/企业项目等资助下,历经多年的技术攻关,取得如下创新: 针对燃气化过程中的二次污染与环境风险,创造性提出二次污染物(气化焦油、固体残渣、发酵沼渣)的二次协同气化思路,阐明二次协同气化的反应机理,研发关键技术,制造29套国际领先水平的专用二次气化装备,实现二次污染物的再气化利用。实际成效:二次污染得到消除,环境危害风险降低90%;污染物综合减排>90%,焦油废水减排>95%;沼渣排放削减>80%;整体系统的燃气化效率达到85%,居于国际领先水平;过程清洁生产、达标排放。 针对气化炉采用正向设计方法存在的缺陷,创造性提出反向设计理念与方法,研发设计软件和算法,打破传统的气化炉设计思路,实现关键参数在更高自由度下的优化,显著提升气化炉的运行效率和操作稳定性。实际成效:气化炉长时间连续运行~7900小时、启动时间缩短50%以上、焦油污染排放降低>80%,气化负荷变动的适应范围>70%;气化效率从71%提高至80%,燃气热值提高~50%,县镇规模的垃圾气化处理成本相比垃圾焚烧降低25~45元/吨。 针对秸秆沼气化过程中的厌氧发酵转化效率低、周期长以及沼液二次污染问题,创新性地提出了沼液回流水解酸化与固态化学改性新方法,探明化学与生物改性促进生物质大分子解构的机制,建立了近同步高固“梯级”高效厌氧发酵新工艺,提出CO2-沼液-沼渣立体循环利用模式,实现推广应用。实际成效:显著提高废弃物的可生物降解性,沼气产率提高57.3%~70.4%,消化时间(T80)缩短33.3%~41.7%,沼液减排高达95%,避免了沼液和沼渣的二次污染问题。 项目获授权发明专利56项,PCT申请国际专利1项,主参编标准3项;发表论文450余篇(第一完成人SCI论文99篇,他引1253次,入选长江学者和万人计划领军人才及创新团队),主编专著8部,登记软件8项;获天津市技术发明一等奖等7项奖励;院士专家鉴定项目技术达到国际领先水平。成果在安徽、西藏、新疆、天津等18个省市区及澳洲、泰国等国应用;近3年新增销售额近30亿元;累计处理废弃物1500万吨,C02减排超1000万吨,受益人群达200万,环境与社会效益巨大。
[成果] 1800290178 浙江
TG659 应用技术 金属加工机械制造 公布年份:2018
成果简介:该课题将建立数控装备技术联合创新研发合作机制,开展塑料注射成型装备、毛衫自动缝合机械装备以及冲压机械数控装备国产化及应用示范的关键共性技术研究,开发新一代行业机械数控装备,实现行业高端驱动器、伺服电机及专用数控系统的国产化生产;建立多层次的数控人才培养体系和技术服务体系;在塑料注射成型、毛衫自动缝合以及冲压机械3个行业开展应用示范工程,应用示范企业不少于6家;推广伺服电机、驱动器及数控系统2.1万套以上;推广数控化塑料注射成型数控装备、毛衫自动缝合机械装备、冲压机械装备8 000台套以上,实现项目总体销售收入近16亿元,利税3亿元,达到促进宁波市以及周边地区机械制造行业数控化和产业升级的最终目标。 课题主要研究内容: 面向塑料注射成型装备、针织机械装备、冲压机械装备等高端数控驱动装备,研究自动化过程中居于核心地位的电机驱动及先进数控技术,克服和解决典型制造工业过程中的难点问题,提高装置设备的精度和效率以及工业系统的运行稳定性和鲁棒性,改善生产加工的质量和精细度;降低能源损耗和废气废料排放,提高宁波市制造业产品质量,促进产业升级,并培育发展智能制造装备这一战略性新兴产业。通过国产数控技术的推广与应用,突破我国制造装备数控系统依赖进口这一瓶颈制约,提升相关领域自主创新能力、增强核心竞争力。 1.运行机制、协同创新研发平台及人才培养与技术服务体系建设: 首先建立宁波市数控一代应用示范工程组织管理体系;成立包括科研院所、高校、行业重要企业、行业组织、行业研究所技术专家组成的专家小组;成立工程组织管理机构,推动项目开展工作。在此基础上探索能促进政、产、学、研、用深度互动的效益产生与分配机制,持续推动示范工程进展的深度和广度,为科技创新体制改革探索新路径、提供新经验,将宁波建成统筹科技资源改革示范基地。统筹宁波现有的数控技术示范推广体系和科研院所、企业数控技术资源,建立以科研院所高校为主体各专用数控开发企业参与的专用数控系统开发与应用人才培养培训体系。 2.数控机械设备关键技术研究: (1)数控机械装备工艺技术及标准研究。 (2)数控机械装备关键核心部件共性技术研究与装置研发生产。 (3)面向专有过程的数控系统设计开发。 3.新一代机械数控装备开发: (1)塑料注射成型数控装备开发。 (2)毛衫自动缝合机械数控装备开发。 (3)数控冲压机械装备开发。 课题创新点: (1)基于关键共性技术研究,探索产学研用一体协同创新机制,建立行业装备数控化升级设计、研发综合协同创新平台,为塑料注射成型装备、毛衫自动缝合机械装备、冲压机械装备以及其他相关行业数控化升级提供创新技术支持,形成可持续创新发展模式,为机械行业数控化提供强大的技术支撑群体。通过技术协同研发推动相关技术的产业化运用,并带动区域产业技术升级,提高宁波市数控机械产品创新的整体技术水平。 (2)从惯量系统及驱动优化设计方面为入口,研究惯量系统及驱动控制对于高速塑料注射成型的响应特性影响,得出如何缩短响应时间提高注射速度技术防范,再从高速带来的负面影响,研究对设备的刚性要求等,最终的目的在于通过系统性的研究,设计出高速塑料注射成型装备。 (3)针对织片缝合只能通过手工来操作的技术不足,课题研发了具有技术变革意义的自动缝合技术。通过研发针对针的自动转移、自动换装、自动对目和自动缝合系统,设计毛衫织片线圈转移的多种机械装置,进行针对针的自动无缝移圈,辅以精密伺服驱动的工装自动转移换装机构,使编织完的织物可以针对针的整体转移出来,实现织物的自动输送和自动对目缝合的功能,替代了人工的繁琐低效的工作,提高了生产效率和产品质量。 (4)用创新型的多场耦合分析技术,完成低速大力矩伺服电机的节能优化设计,并根据电机负载特性,设计新型伺服电机驱动控制策略,降低驱动器自身损耗并提高伺服系统的节能效果;采用伺服驱动代替传统驱动方式,实现运动过程行程变更,运动能力曲线可调,达到多工序集成的目的并提高冲床加工速度和精度;通过数字化设计技术进一步优化产品结构和整机动态性能,实现高速高精度数控冲床的产业化。 过3年的研究攻关,建立了宁波机械行业数控化技术协同创新研发平台,研发了伺服驱动系统综合特性测试平台和力矩电机特性测试平台;开展了高性能永磁电机优化设计、高速高精度运动控制等关键技术研究;开发了34个规格的节能型伺服塑料注射成型机、11个规格的全电动塑料注射成型机、毛衫自动缝合数控系统及装备、闭式双点伺服压力机;课题在研期间获发明专利12件,制订各类标准5项,取得相关软件著作权4项;完成了塑料注塑成型、毛衫自动缝合以及冲压机械等3个行业、10余家企业的应用示范,成批量推广了该课题研发的伺服电机、驱动器、数控系统及数控化装备,实现销售收入超过40亿元,有效带动了宁波市传统装备制造业实现数控化产品转型升级,提高了企业的自主创新能力,课题成果应用到了国内的多家企业,取得了明显的经济和社会效益。
[成果] 1700470472 北京
TM242 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于纳米炭材料、无机非金属材料、电化学能源存储研究领域。旨在以动力电池负极用纳米炭、炭基金属(氧化物)纳米复合材料为主要研究对象,围绕如何提高负极材料容量、倍率性能和循环寿命开展了材料结构设计、形态控制和电化学性能研究,探索材料微观结构、界面对电化学性能的影响,获得规律性研究结果,为构建新颖结构、电化学性能优异的新型动力电池负极材料开拓了新途径。主要科学发现点包括: 1.提出了一条合成核壳型炭包覆过渡金属(氧化物)纳米结构的新途径——共炭化方法,实现多种纳米炭材料和炭/纳米金属复合材料的大量制备;阐明氧化作用下纳米金属在碳壳限域空间内的扩散、逸出机制,获得扩散模型及空心核壳结构的控制方法;确立碳壳限域空间及空心结构对电极容量、倍率性能和循环稳定性的影响机制,为高性能电极材料开发提供新思路。 2.针对炭负极材料高倍率充放电可逆容量低、衰减快的问题,从改善锂离子的扩散动力学入手,设计出多种适于Li+嵌入/脱出的新型高性能炭负极材料(膨胀中间相沥青炭微球、一端开口的鱼骨型四边形纳米碳管及多孔纳米炭片等),明晰了材料形貌、结构与其电化学性能的构效关系,为高倍率炭负极材料的设计奠定了基础。 3.开展了石墨烯纳米片的制备、组装以及石墨烯/金属氧化物复合材料合成及储锂性能研究,确立石墨烯与金属氧化物之间的共价键作用,阐明该作用力对锂离子电池高倍率性能和长周期循环稳定性的促进机理;提出石墨烯/过渡金属氧化物电极在长周期循环中储锂容量升高的新机制——粉化纳米粒子与石墨烯片层间的交互作用。为石墨烯在高性能锂离子电池电极中的应用提供指导。 该项目从2000年至2015年,发表SCI代表性论文10篇,总计SCI他引896次,最高单篇SCI他引322次,SCI篇均他引89次。引用者中包括美国工程院院士、中国科学院院士、J B Goodenough、Ruoff、J M Tour、Hongjie Dai、Sheng Dai等多位知名学者。一篇论文2010年被Electrochem Commun杂志评为2008-2009年度引用率最高的TOP25论文之一,成为ESI高被引论文;一篇论文2012年被RSC Adv评为该期刊锂离子电池领域10篇亮点文章之一;培养全国百篇优秀博士学位论文提名获得者2人,北京市优秀博士学位论文获得者2人。
[成果] 1700510204 河南
TP273.8 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:1.项目主要研究内容:该项目来源于国家自然科学基金项目(项目编号:NSFC 6110022)、教育部博士点基金项目、流程工业国家重点实验室开放课题。许多实际系统要求控制过程变量的概率密度函数的形状,此类系统可用随机分布控制系统描述。该项目将非高斯随机分布系统的故障诊断与容错控制集成在一起设计,基于观测器方法诊断出随机分布控制系统发生的执行器故障,基于故障估计信息进行主动容错控制,实现了非高斯随机分布系统的集成故障诊断与容错控制。1)针对一类非高斯奇异随机分布系统提出了一种新的集成故障诊断和容错控制算法。该算法不仅对突变故障有效,而且对慢变故障和快变故障同样有效,算法适用范围很宽;2)该项目对无故障时非高斯随机分布系统概率密度函数形状控制进行深入研究,给出了非高斯随机分布系统的双闭环建模控制算法和非高斯奇异随机分布系统的鲁棒控制算法。3)对于非高斯时滞随机分布控制系统提出了集成故障诊断与容错控制算法;4)针对一类非高斯非线性随机分布系统提出了一种新的集成渐变故障诊断和容错控制算法。该算法考虑了渐变故障,适用范围更广泛。2.科学发现点、科学价值:1)建立了非高斯随机分布系统集成故障诊断与容错控制的统一框架,对提高非高斯随机系统的可靠性具有重要的理论与实际意义。2)阐述了非高斯随机分布系统输出概率概率密度函数与系统输入之间的动态关系,利用子空间辨识方法建立了系统输入与逼近权值之间的状态空间模型。给出了非高斯随机分布系统无故障时的控制器设计方法,实现了输出概率密度函数的形状控制。3)发现了对非高斯奇异随机分布系统进行集成故障诊断容错控制设计的途径,并给出了基于迭代学习观测器的故障诊断算法以及利用故障估计信息的主动容错控制算法。4)分析了非高斯随机分布系统的时滞因素对故障诊断与容错控制效果的影响,及突变故障和渐变故障对系统输出概率密度函数形状的影响,得到了非高斯随机分布系统故障诊断观测器设计中观测器增益向量的统一方法。进行了集成故障诊断与容错控制设计,极大丰富了随机系统故障诊断与容错控制研究成果。科学价值:首次实现了非高斯随机分布控制系统的集成故障诊断与容错控制,使现有随机系统的故障诊断与容错控制不再需要高斯假设的限制条件,对提高随机系统的可靠性有重要的理论与实际意义。同行引用及评价:科技成果鉴定鉴定组专家成员一致认为该项目思路新颖,在非高斯奇异随机分布系统的故障诊断与容错控制方面达到国际先进水平。科技查新报告也给出了对几个科学发现点(查新点),国内外无类似文献报道的结论。20篇主要论文有4篇发表在自动控制领域顶尖期刊Automatica上, 1篇发表在国际重要期刊IEEE汇刊上。非高斯奇异随机分布系统的故障检测方面的成果被国际知名学者Chee Khiang Pang等人称为“Poineering works”。
[成果] 1800120422 北京
[R749.16, R242] 基础研究 医学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:面对老年人口日益增多及阿尔茨海默病发病率不断上升的趋势,在国家科技重大专项(2009ZX09103-391)及国家自然科学基金(30873338)的资助下,通过对阿尔茨海默病中医病机理论的创新性探讨,建立防治阿尔茨海默病的中药复方,并进行相关物质基础研究及药理机制研究,以期为防治阿尔茨海默病的现代中药复方研究模式提供一种借鉴,为吻合中医复方特点的中药组分配伍研究奠定基础,并为临床新药的开发与应用提供科学依据。主要科技创新包括以下五个方面:(1)提出了阿尔茨海默病新的中医病机理论。(2)确定了体现“君臣佐使”配伍特点的还脑益聪方制备工艺,并获得国家发明专利(ZL 201110007105.6),为中药复方的现代化研究提供一个实验技术平台。(3)明确了还脑益聪方的物质基础并创建检测方法。(4)发现了还脑益聪方中川芎的2种新成分。(5)建立了反映阿尔茨海默病不同病理机制的药效学评价体系。获得中华中医药学会科学技术三等奖1项;获得授权发明专利1件;共发表学术论文34篇,其中,科学引文索引论文6篇,总影响因子42.596,被他引总次数194,分别参加国际性、全国性学术会议2次、5次,产生了良好的学术影响,并培养博士后1名、硕士研究生8名。课题组以该项目研究成果为基础,继续进行防治阿尔茨海默病的中药复方的毒理、药理及药效学机制的深入探讨,后期获得2项国家自然科学基金项目和1项北京市科技计划“十病十药”研发项目的资助,为防治阿尔茨海默病中药新药的研发及后期社会效益提供高价值的支撑。
[成果] 1800120249 北京
X701 应用技术 环境治理 公布年份:2017
成果简介:石化行业典型含氰废气综合治理技术的开发。含氰废气的处理对象拟涵盖石化行业所产生的丙烯腈、乙腈、HCN 等废气,以及碳纤维生产所排放的含HCN 废气,采用气相选择性催化燃烧技术,将丙烯腈等有害组分选择性地氧化为无害的氮气;尤其是针对碳纤维企业炭化工段排放的含HCN 尾气,尝试采用电化学浓缩/ 转化/回收、以及残余CN- 电芬顿净化的技术,以实现尾气中HCN 的有效治理和再利用。采用选择催化燃烧技术,优选出了高活性和高N2 选择性脱除含氰废气的催化剂配方及制备工艺,在工业上率先将分子筛基质的催化剂,制备成蜂窝状整体式催化剂(型号BHAN-1)。整套丙烯腈尾气催化燃烧净化技术工艺包的开发工作。工业试验取得的数据与之前的计算机模拟的压降、温度分布、浓度分布等数据基本相吻合,说明理论研究与实际应用效果的匹配性良好。该技术的推广,预期可带来显著的环境和社会效益,并保证企业的可持续发展。针对碳纤维行业含氰废气处理现状,采用转化吸收、浓缩回收、废液在线电化学高效氧化分解,达到无害化资源化处理、避免二次污染,其整体工艺简洁、设备简单、易操作。处理工艺包含① HCN吸收富集装备;②含氰电渗析浓缩装备;③吸收液自动电再生装备;④尾气在线电化学氧化剂自动制备装备等四部分组成。经过碳纤维生产炭化工段中HCN 及焦油催化转化制合成气、HCN 吸收与电去离子技术(EDI)浓缩、在线电化学氧化剂装备形成高效资源化利用和废气净化示范线工程示范表明,HCN 转化利用效率能达到超过97%,废液中氰化物< 0.004 毫克/ 升,远低于一级排放(<0.5毫克/升)标准指标。装备中还实现了NaOH吸收剂和活性氯氧化剂在在线制备和循环,从而达到无需添加化学试剂和无碱液排放。
[成果] 1700520119 北京
TH706 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:太赫兹研究是国际光学和光电子领域重大科技前沿,被美国视为“改变未来世界的十大技术”之一、日本评为“国家支柱十大重点战略目标”之首、欧盟列为“地平线2020计划”重要技术。太赫兹技术在隐身探测、空间通讯等国防领域,人体安检、危化品爆炸品探测等公共安全领域,以及生物、医学、材料、信息等领域具有独特巨大应用。太赫兹科技发展和应用亟需突破太赫兹辐射功率、时域光谱及超短脉冲波形相位等计量关键技术,实现太赫兹参数精准测定;研制太赫兹系列计量标准装置,实现太赫兹测量结果准确统一。该项目系统开展了太赫兹计量关键技术与标准装置研究,经过十余年深入探索和系统攻关,解决了多项技术难点,自主研制了4套太赫兹计量标准装置和2套精密测量装置,实现了国家太赫兹精准计量能力。主要科技创新包括:1.发明了一种太赫兹复合吸收材料,实现了太赫兹宽频段超高吸收,吸收率国际最高、吸收频段国际最宽,研制了绝对型高稳定太赫兹辐射功率计量标准器,实现了太赫兹功率精准计量,与美、德共同成为国际仅有的三个具备太赫兹功率比对能力的国家,在国际计量局组织的首次太赫兹功率比对中,测量不确定度国际最小。2.在国际上首次提出了时间—频率分析测量超短脉冲光谱相位新技术,避免了国际传统滤波技术存在的误差,测量准确度提升1倍,成为国际传统光谱相位测量的替代技术,已被16所国际机构应用;发明研制了超短脉冲自相关计量标准装置和光谱相位测量装置,实现了太赫兹光谱测量所要求的超短脉冲精准计量。3.在国际上首次提出了太赫兹光谱回波在线校准新方法,开发了透射式和反射式太赫兹时域光谱校准技术,研制了太赫兹时域光谱计量标准装置,校准重复性误差降低为1/7,准确度提升4倍,实现了太赫兹光谱测量精准标定和溯源传递。该项目创新成果为国际同行高度评价,并得到广泛应用:1.研制的太赫兹功率计量标准器被德国物理技术研究院(PTB)作为太赫兹源的功率溯源标准,解决了欧盟重大项目“应对国家安全的太赫兹计量”中太赫兹强度绝对测量和准确溯源问题,被PTB太赫兹计量专家评价为“对各国计量院具有重要影响的创新技术”;创立的太赫兹光谱分析和超短脉冲相位及色散测量技术被美、德、法、日等国家16所研究机构和中国12家单位应用,实现了太赫兹关键参数的精准测定。2.为中国工程物理研究院、海军计量测试中心等研制6套太赫兹国防计量标准装置,作为国防和重大工程中太赫兹计量的溯源标准;为中国电子集团三十八所、中科院光电研究院、解放军防化研究院等40余家机构和企业提供太赫兹标定溯源和精准测试,保障了国防、安检、危化品探测等领域太赫兹测量准确可靠。发表论文82篇,被SCI检索53篇、EI检索61篇,被SCI他引112次,获授权发明专利6项,制定国家计量法规3部。国际首次太赫兹功率比对被誉为“国际太赫兹计量的重大里程碑”。科技部验收和质检总局鉴定评价:在太赫兹功率计量、超短脉冲相位测量、太赫兹时间频率特性分析方面国际领先。
[成果] 1700520059 浙江
TQ320.52 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:该项目研发的大型绿色二板式塑料注射成型技术与装备,属于轻工业科学技术领域,用于制造汽车、家电等行业所需的大型高端塑料零部件。此前,国外发达国家都将其作为现代制造业的前沿技术,谋求垄断控制并试图长期占领国际高端市场。由于相关技术一直未获突破,中国急需的该类高端装备全部依赖进口。项目完成单位历经多年联合攻关,成功研发出国际领先的大型绿色二板式塑料注射成型装备,并实现了大规模产业化。项目系列化产品不仅在国内市场竞争中取得显著优势,而且还畅销全球包括德国、美国在内的数十个国家和地区。对此,《人民日报》头版于2016年2月18日发表“宁波挺进高端制造”的主编评论文章,特别指出:“宁波海天集团已是世界最大注塑设备供应商,创制的国内首台超大型精密注塑机,打破国外超大型精密构件垄断”。大型绿色二板式塑料注射成型装备相比传统三板连杆式机型可节省30%以上的制造资源和能源消耗,是全球塑料机械行业绿色制造的前沿发展方向。要实现具有高精度几何结构特征和装配公差要求的大型高端塑料零部件的生产制造,占领大型绿色二板式塑料注射成型装备的技术制高点,必须在高效、精密、节材、节能等方面取得创新突破。为此,项目组攻克了大型注塑零部件精度控制、二板式合模机构同步在线调控、高速运动重型部件精确定位以及模具微启精密控制等关键技术难题,取得的主要技术创新点如下:1)发明多物理场耦合作用下聚合物PVT特性关系测控方法,实现了大型塑料零件注射成型过程的等比容积控制,产品质量稳定性指标与国际现有技术相比提升23%;2)发明多动作并行动态调控二板式合模机构,实现了高压大流量工况下重型模板高速运动与拉杆精确抱合的同步动作,循环周期缩短20%;3)发明高速运动重型部件精确定位控制技术,系统响应速度提升51%,百吨以上重型模具边界定位精度达到±lmm的国际先进水平;4)发明合模系统多轴伺服同步控制技术,重型模板动态平行度误差从±0.15mm减小至±0.08mm,从而为模具微启注塑发泡工艺的精密调控奠定了基础,实现了大型塑料零件的轻量化绿色制造。已获授权发明专利21项,实用新型26项;形成国家标准1项,发表论文20篇。通过以上关键技术的创新突破,研制成功系列化大型绿色二板式塑料注射成型装备。经国家权威机构检测,锁模力重复精度、模板平行度、产品稳定性等关键技术指标国际领先。全系列产品共17种机型已取代进口60%以上,同时进入国际高端市场,被奔驰、宝马等汽车企业的配套零部件供应商广泛采用。近三年累计新增销售收入118.4亿元,新增利润20.47亿元。相关成果荣获2016年中国机械工业科学技术一等奖。该项目技术的大规模推广应用,打破了国际市场大型绿色二板式注射成型装备被国外企业垄断的格局,对中国塑料注射成型装备和塑料制品加工行业的绿色转型及科技进步都产生了巨大的推动作用,经济和社会效益显著。
[成果] 1700470157 北京
X703.5 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:近年来,随着石油化工、塑料、合成纤维、焦化、印染等行业的迅速发展,各种含有大量难生物降解的有机污染物的废水相应增多,它们进入水体给环境造成了严重的污染。高浓度难降解有机废水的处理,是国内外污水处理界公认的难题,主要包括焦化废水、制药废水、石化/油类废水、纺织/印染废水、化工废水、油漆废水等行业性废水。处理该类废水,膜生物反应器技术具有相对较好的处理效果。该项目旨在研发一种面向难降解废水的膜-填料连用的工艺,并将适用于此种工艺的复合支撑结构中空纤维MBR膜产业化。 主要创新点: ①在膜生物反应器工艺中引入内部孔隙率高、比表面积大、吸附能力强的活性填料,该填料具有巨大的比表面积,拥有了优良的吸附性能,能够作为微生物良好的载体及惰性物质的吸附剂,可以完成膜生物反应器工艺和接触氧化工艺及吸附工艺的结合,在填料微环境内部形成缺氧厌氧环境,提高大分子有机物的降解效率,从而达到有效去除的目的。 ②提供一种全新的中空纤维膜制备方法,通过自行研发的纺丝工艺过程与纺丝生产设备,在编织物表面涂覆一层高分子料液,实现了保持膜分离孔径的基础上突破了高分子材料强度不足的瓶颈,大大提高了膜材料的强度。对内支撑管表面经过电晕处理,增强中空纤维膜的过渡层与支撑管的粘接力,过渡层通过加入高分子聚合物,有效防止中空纤维膜在使用过程中的剥离。 ③该项目创新地成功将超声波技术应用于中空纤维膜的制备当中。超声波加速纺丝料液在凝固浴槽中的传质过程,提高了中空纤维膜成孔效率,同时还提高了初生中空纤维膜的成孔结构,大大缩短了膜丝的后处理时间,提高了生产效率。 ④通过MBR膜组件和膜组器的优化设计,采用了双曝气管路设计,经过交替曝气可以节约一半的风机曝气量,实现MBR系统的有效节能。 该项已取得5项发明专利,5项实用新型专利,形成了新源国能自己独立的一套复合支撑结构中空纤维MBR膜产业化生产线及其在面向难降解废水的膜-填料连用技术的成套工艺,并于2012年在神华内蒙乌海焦化厂废水处理中得到了应用,经过近三年的运行观察,取得了良好的效果,已经在河北唐山市丰南开发区污水处理厂(造价1亿元)、内蒙萨拉齐电厂废水处理工程(造价1900万元)、延长石油含醇废水处理工程(造价3000万元)和新疆广汇1000万吨煤提质污水处理项目(造价6亿元)等多个项目中陆续开展应用,取得了9亿元的销售合同额,后续难降解工业废水处理市场空间巨大。
[成果] 1700470246 北京
TQ205 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:乙烯工业是石油化工的龙头,是衡量一个国家石化工业发展水平的重要标志。乙烯装置工艺复杂流程长,裂解炉存在多变量、强耦合、非线性、大时滞,分离系统存在多目标、多约束、自干扰、前后耦合性等难题,常规控制难以实现稳定运行,上述难题一直是国内外研究重点。中国乙烯工业已采用可靠的DCS集散控制系统,其控制回路95%以上仍采用PID控制,未充分发挥DCS系统优势,导致收率、能耗等关键指标落后世界先进水平。为提升中国乙烯工业整体竞争力,利用两化深度融合的智能控制技术改进乙烯装置,实现节能降耗,对石化产业转型升级具有里程碑意义和科学价值。 该成果实现裂解炉多变量智能协调控制技术及Robust IMC-PID智能控制技术的重大突破。主要技术创新如下: (1)提出了各变量间交互应答统筹及限量控制方法,首创了多变量智能协调控制技术,统筹COT(裂解炉出口温度)、负荷、支路温度、汽烃比、热值/负荷各子系统的协调控制,解决了裂解炉多变量、强耦合、非线性、纯滞后等控制难题,保证裂解炉在最佳工况下长期运行,大庆石化乙烯装置能耗降低了6.47%。 (2)创造性地将装置运行大数据挖掘方法、随机搜索优化方法与在线闭环建模技术集成,在国内外首创无需测试信号的在线闭环自学习、自校正建模方法,建立模型评价标准,实现实时在线闭环建模。以大庆石化乙烯装置为例,建立652个对象模型库,共生成563328个全工况自学习精准模型,模型精度95%以上。 (3)自主研发模型库管理、PID在线整定、数据访问等方法,原创性地将自学习精准模型无缝嵌入PID控制,形成了自有的智能内模PID优化控制(Robust IMC-PID)技术及系列产品,不改变原有PID结构和操作习惯,易被操作人员接受,免维护,使装置全流程控制智能化成为现实,自控率98%以上,平稳率达100%。 该成果曾获北京市科技型中小企业技术创新资金与国家发改委技术创新及产业化示范工程项目支持,获授权专利7项,公开专利4项,软件著作权22项,发表论文30篇,出版专著3本。多变量智能控制技术效果显著,控制水平处于国际领先水平,关键技术已销售到国外知名DCS生产商,早期研究理论在国际大会发表。在大庆石化乙烯装置实施后,双烯收率石脑油炉提高0.52%,乙烷炉提高1.99%,累计实现直接经济效益5.23亿元,节能3.43万吨标煤,核心技术已推广到4套乙烯装置,11套石化装置。通过产学研用协同创新,提升了北京市工业智能控制研发能力,加强了学科建设,为北京创建全国科技创新中心提供了有力支撑。
[成果] 1700470412 北京
TQ223.121 应用技术 基础化学原料制造 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 该项目通过以甲醇改性后的醇基燃料以及反应后的醇醚燃料为研究基础,建立其对应的液态和气态流体力学模型,进行燃料混合燃烧以及超低排放燃烧的仿真模拟,并将其放大缩小以及指导对应设备研发,形成一整套生产到应用的先进的全新燃料生产工艺以及燃烧设备。 主要技术创新点: 针对甲醇的特性,结合流体力学和混合流体仿真模拟研究基础,并通过改性及化学转化工艺实现了甲醇的低成本、高效率的便捷应用,摆脱了原有使用的局限性及安全性无法保证的局面,将甲醇应用方向由化工原料转为工业燃料,并提供切实可行的工艺方案。经过添加剂的调配,改性的甲醇实现高效率利用,提升了热值,拜托了以甲醇作为燃料低热值的局面,同时改性的醇基燃料在排放指标层面具有一定的优势。 由以上甲醇燃料生产工艺、多相流体混合、混合流体燃烧等方面基础研究的指导,结合高新航天材料、多层切向旋风结构设计,加强了燃烧机的密封性和耐腐蚀性,改善燃烧机燃料混合雾化不充分问题,提高燃烧性能和低氮燃烧性能,开发了一系列国内首创的醇基燃料燃烧设备,并且具有同行业领先的科技创新性和环保性。 成果产生的价值: 以低阶煤转化甲醇作为原料,并将甲醇作为替代能源转化利用,可实现清洁能源甲醇做为替代燃煤的国家战略储备能源,实现国家取缔燃煤以及煤炭清洁化利用的紧迫需求和目标。同时将醇基燃料与醇基燃烧器配套使用,促进了国内醇基燃料行业、燃烧机技术的发展,也创造了环境效益、经济效益、社会效益的三结合。
[成果] 1700470321 北京
R644 基础研究 医院 公布年份:2017
成果简介:该项目属烧创伤与生物医学工程交叉领域。难治性创面是指常规方法难以治愈的复杂创面,包括烧创伤毁损性创面,大面积深度烧伤创面以及局部血液供应障碍、代谢异常等机体内在因素诱发的糖尿病足、压疮、术后难愈伤口等慢性创面。此类创面发病率日趋增高,易致残,或迁延不愈,甚至危及生命,是严重影响人民健康、增加社会医疗负担的一类疑难疾病,也是国际上研究的重点、热点和难点。 该项目在多学科协作下,经过12年研究,获得以下创新成果:通过全国性流行病学研究和大宗病例分析,发现创面微环境与难治性创面愈合密切相关,进而提出“维护适宜的创面微环境是促进创面愈合的关键”新理念,为难治性创面临床精准修复和防治提供了理论基础。针对调控创面微环境,研发新材料和新技术,建立了新的综合治疗方案:1.构建新型水凝胶,安全性高、生物相容性好,实现药物控释;2.制备安全高效的新型阳离子基因载体材料,构建表皮细胞生长因子高表达的功能表皮细胞,创建细胞-微粒皮移植技术,诱导和加速自体细胞增殖;3.独创自体单采富血小板血浆凝胶,随形填充腔隙性伤口,供给创面多种生长因子,协同促进细胞增殖与胶原合成;4.率先研制具有灌洗和支具功能的新型负压引流系统,显著提高引流效率,进一步增强了改善局部血供、减轻炎症反应、控制感染、促进组织增生等作用,始创负压引流和塑形一体化,同步实现创面修复和功能重建。集成上述新技术,建立综合治疗新方案,显著提高了难治性创面治愈率和修复质量,缩短了治疗周期,降低了致残率和病死率。创建示范性创面修复专科中心和立足北京、辐射京津冀及全国的远程会诊与微信培训新平台,有效推动了综合治疗新方案的临床应用;创新社会防治宣传教育模式,项目成果走进社区、惠及百姓,取得显著社会效益。 整体成果获授权专利27项(发明专利18项),产品注册证5个,软件著作权2项;出版专著11部;发表论文82篇,SCI 38篇,总影响因子320.38,单篇最高27.18,8.0以上22篇,他引703次;主办国际国内学术会议26次,受邀在国际会议交流37次,举办国家级继续医学教育学习班18次,培训医护人员22万人次;相关产品和技术在全国1327家单位推广应用,受益患者52.7万人。项目的实施有力地促进了专科人才队伍建设,培养国家杰出青年科学基金获得者、长江学者各1人,新世纪优秀人才支持计划2人,提高了行业水平,提升了国际学术地位,为中国难治性创面防治事业的持续健康发展起到了积极推动作用。
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