东北大学2022年第十四批科研设备采购项目

近日，我校电子信息工程学院和信息材料与智能感知安徽省实验室科研团队在各自研究领域取得多项科研成果。

多功能会议室（阶梯室），此种教室面积大，容纳人数多，但其特点在于其地板是阶梯状逐渐升高的，离讲台越远，地面越高，从而座椅就越高，这样就使得远离讲台、座位靠后的学生能够清楚地看见黑板和讲台，而不会被前排学生挡住视线。

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产品详细介绍

成果与项目的背景及主要用途： 双氧水是重要的无机化工产品，广泛应用于国民经济各个领域。目前国内双 氧水生产主要采用蒽醌法，蒽醌法生产双氧水较电解法具有能耗少、成本低和易 于实现大规模生产等优点。蒽醌法双氧水生产工艺一般包括氢化工序、氧化工序、 萃取净化工序和后处理工序及其他辅助工序，由于蒽醌法生产工作液系统循环工 作的特殊性，对后处理工序的要求很高。它除脱除工作液的水分、调节 pH 值、 分解萃余双氧水外,更有对工作液进行洗涤、清除其中杂质、再生降解物的作用， 是双氧水生产中的一个关键工序。 技术原理与工艺流程简介： 9天津大学科技成果选编 10 在双氧水生产过程中分离操作是非常重要的过程，主要设备有萃取分离塔、 干燥器和碱分离器。若萃取塔的萃余液中双氧水分离不好，将增加干燥塔中碱的 消耗，若碱沉降器分离不好，将使白土床氧化铝失效快，增加氧化铝消耗和影响 蒽醌降解物再生效果，并且易使整个工作液系统呈现恶性循环，给安全生产带来 隐患。 针对上述情况，天津大学对双氧水后处理系统采用先进的塑料聚集板技术， 这样大大提高分离效率，且可以减小分离器容积。这种结构油水分离器的优点是： 1、塑料波纹板是正反交错叠置放入分离器内，作为一个多层板油水分离器， 不需内部固定支撑部件的条件下，尽可能缩小板距，提高脱油效率，且安装、检 修方便。 2、液流在波纹板组通道内的流动路程呈“之”字形，流动方向和流动截面均 在不断变化，这就为油滴在波纹板表面的粘附聚结和油滴之间的碰撞聚结，提供 了更多的机会，油滴在浮升过程中聚结，在聚结过程中浮升，从而有效地提高了 脱油效率。 3、可以采用波峰高度较低的波纹板，板组的当量直径小，能在较大处理量、 较短停留时间下，保持层流状态；且板组内液流分布比较均匀，避免了由于短路 和死角等造成的不良影响。 4、对于卧式分离器，在原料进入端加装一段垂直放置的波纹板，既有利于 液流分布均匀，又对固体悬浮物也有一定脱除作用。 技术水平及专利与获奖情况： 国际先进水平；获国家发明专利一项；获天津市科技奖。 本成果采用先进的分离技术和装置对双氧水后处理系统进行设计和改造，可 以使原装置扩产 40%～120%的条件下，干燥塔出口处碱含量低于 8 毫克/升，沉 降器出口处碱含量低于 4 毫克/升，萃取塔的萃余液中双氧水的含量低于 0.15 克/ 升。 应用前景分析及效益预测： 国内已有数十家企业采用蒽醌法生产双氧水，普遍存在后处理系统落后的缺 点。因此，采用先进的分离技术和装置对双氧水企业进行改造将具有广阔的应用天津大学科技成果选编 前景。如：某双氧水厂原来从碱沉降器排出的碳酸钾溶液量为 0.5m3 /h，有时萃 余液含双氧水高时，排出的碳酸钾溶液每小时高达几个立方米，碳酸钾消耗量为 3.0 公斤/吨双氧水，后续处理过程活性氧化铝消耗量为 11.5 公斤/吨双氧水。对 干燥塔和碱沉降器进行改造后，经过安装试运行，六个月来生产稳定，物料夹带 碳酸钾溶液量极少，每日从碱沉降器排出的碳酸钾溶液量为 0.08 立方米。碳酸 钾消耗量为 0.6 公斤/吨双氧水，活性氧化铝消耗量为 5.2 公斤/吨双氧水；全年节 省各项消耗达 132 万元。 应用领域： 现有双氧水生产企业和新建双氧水企业。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）： 现有双氧水生产装置或新建双氧水装置设计及提供设备。 合作方式及条件： 技术服务和装置内件供货。

本人从事新型垂直筛板塔的研究多年，发表了关于新型垂直筛板板结构，出口堰尺寸，点效率，板效率的论文八篇，受到国际关注。其二篇论文被美国工程索引及美国化学化工文摘收录，其中一篇论文被法国一家公司索取。   新型垂直筛板塔（简称VST）是日本三井公司于上世纪七十年代初开发的一种气液并流接触塔板。它是一种以气相为连续相，液相为分散相的高效新型塔板，其处理能力达到普通塔板的1.5-2倍，板效率高于一般塔板的10％-20％，操作范围宽，压降低。该种塔板在日本已大量应用。    本人经过理论和实验研究，发现板孔，帽罩及出口堰对塔的处理量及塔板的分离效率影响较大。因此，旧塔可经过改造，提高塔的分离效率，降低生产成本，创造经济效益。同时，建议新企业建厂时，采用新型垂直筛板塔作为分离塔设备（精馏塔，吸收塔，解析塔），欢迎来面谈。

双氧水是重要的无机化工产品，广泛应用于国民经济各个领域。目前国内双氧水生产主要采用蒽醌法，蒽醌法生产双氧水较电解法具有能耗少、成本低和易于实现大规模生产等优点。蒽醌法双氧水生产工艺一般包括氢化工序、氧化工序、萃取净化工序和后处理工序及其他辅助工序，由于蒽醌法生产工作液系统循环工作的特殊性，对后处理工序的要求很高。它除脱除工作液的水分、调节pH值、分解萃余双氧水外,更有对工作液进行洗涤、清除其中杂质、再生降解物的作用，是双氧水生产中的一个关键工序。在双氧水生产过程中分离操作是非常重要的过程，主要设备有萃取分离塔、干燥器和碱分离器。若萃取塔的萃余液中双氧水分离不好，将增加干燥塔中碱的消耗，若碱沉降器分离不好，将使白土床氧化铝失效快，增加氧化铝消耗和影响蒽醌降解物再生效果，并且易使整个工作液系统呈现恶性循环，给安全生产带来隐患。针对上述情况，天津大学对双氧水后处理系统采用先进的塑料聚集板技术，这样大大提高分离效率，且可以减小分离器容积。这种结构油水分离器的优点是：1、塑料波纹板是正反交错叠置放入分离器内，作为一个多层板油水分离器，不需内部固定支撑部件的条件下，尽可能缩小板距，提高脱油效率，且安装、检修方便。2、液流在波纹板组通道内的流动路程呈“之”字形，流动方向和流动截面均在不断变化，这就为油滴在波纹板表面的粘附聚结和油滴之间的碰撞聚结，提供了更多的机会，油滴在浮升过程中聚结，在聚结过程中浮升，从而有效地提高了脱油效率。3、可以采用波峰高度较低的波纹板，板组的当量直径小，能在较大处理量、较短停留时间下，保持层流状态；且板组内液流分布比较均匀，避免了由于短路和死角等造成的不良影响。4、对于卧式分离器，在原料进入端加装一段垂直放置的波纹板，既有利于液流分布均匀，又对固体悬浮物也有一定脱除作用。

碳酸二甲酯(简称 DMC)是近年来受到国内外广泛关注的环保型绿色化工产品，其具有良好的反应活性，可以在诸多领域替代光气、硫酸二甲酯、氯甲烷及 氯甲酸甲酯等剧毒或致癌物进行羫基化、甲基化、甲酯化及酯交换等反应生成多 种重要化工产品。碳酸二甲酯的合成工艺主要有光气法、甲醇氧化羫基化法和酯 交换法三大类。光气法由于使用了剧毒的光气，产品质量差，应用受到限制，且 光气本身的使用也受到限制，目前已逐步被淘汰，后两种方法是当前 DMC 的主要 生产方法，我国碳酸二甲酯的生产以酯交换法为主。酯交换法工艺中存在大量的 反应和常压及加压精馏塔，这些塔的能耗较高，年消耗蒸汽量较大，随着国内能 源价格的逐年增加，产品生产成本增长迅速，对产品的利润空间构成严重威胁。 本项目为自有专利技术，项目是在传统酯交换法合成和恒沸精馏分离工艺的基础 上，结合热泵和挟点技术发展而成的。该技术通过对现有的生产工艺进行综合的 能量匹配和优化，对耗能较大的反应精馏塔等设备进行节能改造，将塔顶蒸汽加 压升温后直接用作塔底再沸器的热源，不需要塔顶冷凝器及其冷却水消耗，也无 需用锅炉对塔底再沸器进行加热。传统工艺采用本项目技术改造后，可做到核心 工艺段能量自产自销，极大程度上降低了蒸气的消耗量，同时也降低了冷却水的 耗量，生产成本大大降低。