电加热膜是一种具有一定阻值的膜型半导体材料，该材料在通电情况下，能将电能转换成热能，从而起到加热作用。由于加热膜是直接制备于被加热物体的外表面，它与被加热物体的表面以分子键结合，因而当通电热时，热量很快传给被加热物，并且由于这种加热方式热传导性好，所以加热材料本身温度并不高，也没有发红、炽热等现象产生，辐射损失小，使用安全。又由于加热元件可以制成覆盖被加热物体全部表面，传热面积大，所以传热速度极快。因此用加热膜制成的电热器具热效率相当高，大于90%，比电热丝、电热管制成的电热器具可节电30%以上。 在民用方面：可制成电热水瓶、饮水机、电火锅、取暖器、理疗器、电加热器。小型电加热器具市场占有率及销售额并不低，据90年轻工部统计，全国各类电热器具年销量1264.4万件，销售额12.69亿元，可见小家电大市场，具有较好的应用推广前景。 在工业方面：可用于汽车等低电压场合中的加热装置、化学反应器加热装置、高寒地区输气、输油线中管阀的加热器等。电热膜系列产品在工业中具有更为广泛的前景。 在航空航天及交通业方面的应用：航空航天机仓、太空仓及工作仪表的加热保温；冬季运行的公交车、火车厢、船仓、贮槽等的采暖或加温等方面具有广泛的应用前景。俄罗期已研制出“THKO”型三种电热涂料，应用于导弹发射井、宇航飞船、环境加热保温，生产出电热涂料电热器、电热板、电热布等产成品。关键技术是在深入了解电热膜电热转换机理基础上，抓住电热转换的所在，从而进行相应的配方研究，及相适应的成型研究，包括直接连续相生长工艺，热解喷涂等方法。● 应用前景 电热膜技术主要用于航空和汽车工业、家用电器、仪器仪表、各种管道与储罐等领域，目前应用还在不断地拓展，市场前景十分光明。在工业应用方面，确定将该项技术应用在石油输送管道的加热保温上，它不仅能给该行业带来巨大的经济效益，而且符合国家的相关的产业政策， 本研究的开发将会使加热薄膜技术以其产品商业附加值极高和产品成本极低为优势，在绝大部分电热领域里替代传统的电热丝加热方式，而具有较好的社会经济效益。

1. 项目概述南京工业大学化工设备设计研究所多年从事薄膜蒸发/短程蒸馏技术研制工作,在设备性能研究、生产制造及生产使用三方面均积累了丰富的经验。已经完成了1～20m2薄膜蒸发器开发应用工作，其中20m2薄膜蒸发器技术水平在国内处领先地位。薄膜蒸发器适用于蒸馏、分离、浓缩、萃取、除臭、脱气、反应等工艺中物质的分离；具有很高的传热系数，对水和有机溶剂等溶液的蒸发强度值可达到150~300Kg/h﹒m2；具有很短的加热区停留时间，只有数秒至数十秒，适用于处理热敏性物料；宽广的粘度加工范围；产量调节幅度大，产品最终浓缩比高；反混量为最小；由于良好的搅拌，设备具有最小的表面结垢；操作稳定、方便，易于实行自控。2. 技术优势（1）开发多种结构型式薄膜蒸发器。转子型式有用固定间隙式、可调间隙转子式；加热方式有高温型、普通型；物料有高粘度、普通粘度型。（2）已开发一套“薄膜蒸发器远程CAD系统”，该系统可实时、实地实现薄膜蒸发器的设备选型、工艺计算、结构强度计算、二维/三维设备图形的生成及设备报价。（3）研制了配套设备-短程蒸馏器。

自1987年美国柯达公司的邓青云C．W．Tang等人报导了有机电致发光以来，在全世界范围兴起了一场有机薄膜发光二极管研究热潮。有机薄膜发光二极管具有主动发光、响应快、全固体化、容易实现彩色化和驱动电压低等独特的优越性，是很有潜力的平板显示器，它将取代现在统治市场的液晶显示器。然而高亮度、长寿命和高效率的有机电致发光器件是人们一直梦寐以求的。 有机电致发光器件虽然发展非常迅速，发展规模也是空前的。但是为了得到高亮度、高效率和长寿命的有机电致发光器件，人们对有机电致发光中的一些问题并没有很好的解决，如由于目前空穴和电子传输层材料和制备工艺的限制，用普通有机电致发光器件的结构：ITO/空穴传输层/有机发光层/背电极，有如下一些问题：发光层与电极之间的互扩散，没有足够高的空穴和电子迁移率，以及注入的空穴与电子不够平衡等。这些问题限制了有机电致发光器的进一步改善，成为有机电致发光器件发展的重要瓶颈，无法制备性能优异的有机发光器件。 技术特点： 对有机薄膜电致发光器件的结构和电子传输层材料进行改进，从而有效提高有机薄膜电致发光器件的亮度、效率和寿命。 技术特点：是在透明电极上，依次制备空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子电势补偿层和背电极所组成薄膜结构有机电致发光器件，其特征在于：在有机发光层与电子电势补偿层之间加入电子传输层，电子传输层采用宽禁带无机材料。 该器件在有机发光层与电子电势补偿层之间加入无机电子传输层这种结构可以大大改善有机电致发光器件的发光层与电极之间的扩散，注入的空穴与电子的不够平衡等，使有机电致发光器件的发光亮度，效率和奉命得到提高。

1、制备设备技术先进： 多弧离子镀设备加装脉冲磁控后实现了对等离子体的约束与控制，从而制 备的涂层物理性能更好，并实现了 Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、 Cr/ CrNX/ CrC1-xNx/ CrC 薄膜颜色可调，实验证明此工艺制备的涂层表面更加光洁、硬度更大，效 率更高。脉冲电源、磁系统和 PLC 控制系统均为课题组自行开发，具有设备技 术创新，此项工作在国内领先。 2. 涂层设计理念合理 用脉冲磁控多弧离子镀制备 Ti/TiNX/TiN、Ti/TiNX/TiC1-xNx/TiC、Cr/Cr NX/ CrC1-xNx/ CrC、Cr/CrN/CrAlSiN 梯度复合薄膜。本方案通过优化膜系和制备工 艺参数，可以有效缓解应力，提高涂层在基底上的附着力，此项研究具有薄膜 材料设计创新，具有国内先进水平。由于梯度复合薄膜制备参数变化多，工艺 参数实现了 PLC 控制，生产效率和重复性大大提高。 3. 绿色环保无污染 由于真空镀膜工艺无污染，且制备的薄膜质量好，此工艺代替高污染的电 镀工艺，是绿色环保产业，符合国家提倡主导的产业发展方向 4. 制备开发 DLC 薄膜 利用线性离子源发电技术制备了 DLC（Diamond like carbon）薄膜，此薄 膜制备工艺国内领先，具有沉积温度低、薄膜质量好特点，可用于医疗器械和 各种机械配件镀膜等，其制备方法重复性好、衬底温度低等特点。

类金刚石薄膜（diamond-like carbon, DLC）是一种亚稳态的非晶碳膜，其结构、物理化学性质接近于金刚石。作为一种新型的硬质薄膜材料具有一系列类似于金刚石的多种优异性能，如高硬度、低摩擦系数、高耐磨耐蚀性、高热导率、在可见到紫外光范围内透明、良好的绝缘性和化学稳定性、优异的生物兼容性及表面光滑等，可广泛用于机械、电子、光学、热学、声学、医学等领域。 本项目通过物理气相沉积方法制备的类金刚石薄膜具备质量稳定，与基体结合强，硬度、弹性模量、摩擦系数和透光性可调控，耐摩擦磨

一、 必要性随着对石油开采程度的加深，原油变稠、变重已成为世界性不可逆转的趋势。我国老油田都已进入高含水开发期，综合含水率已超过80%。我国有丰富的稠油资源，是继美国、加拿大和委内瑞拉之后的世界第四大稠油生产国。重点分布在胜利、辽河、河南、新疆等油田。新增探明储量中的低渗透与稠油所占比例也逐年加大，油田挖潜效果变差，采油与集输成本上升，原油加工困难。我国工业化步伐的加快，从国际石油市场进口原油比例将迅速增加，而这些进口原油大多是粘稠、超稠原油。可以说我国原油的高粘度、高含水、高含硫量是原油生产、运输、加工中遇到的三个重要问题。由于原油是一种含有胶质、石蜡和沥青质等多种组分的复杂烃类混合物，在温度降低时蜡晶会析出，随着温度不断下降，蜡晶逐渐增多，最终形成三维网状结晶而失去流动性。在原油输送及加工中，降低原油的粘度具有特别重要的意义，它能降低原油输送成本，节约能耗，防止设备、管路堵塞，提高生产效率和经济效益等。易凝高粘原油包括含蜡量较高的石蜡基原油(含蜡原油)以及胶质、沥青质含量较高、密度较大的重质原油(稠油)。大庆、胜利、中原、南海等我国主要油田生产的原油大多为高含蜡原油，胜利、辽河、新疆、渤海等油田有大量的稠油，新近发现的亿吨级渤海蓬莱油田也是稠油油田。我国所产原油80%以上为凝点较高的含蜡原油和粘稠的重质原油(稠油)，其加工后将会产生较多的重质油（渣油、燃料油等），这些重质油的资源化利用是炼油工业普遍遇到的问题，使得炼厂对重质油进行降粘、轻质化处理的集成技术及装备的研制开发将有较大的需求。 石油的大量使用，开采程度的不断加深，使原油变稠、变重已成为世界性不可逆转的趋势。部分区块的特稠油外输极为困难，为了降低原油输送管路的摩阻损失，必须采取有效的降粘措施。超声波降粘技术是近几年来迅速发展起来的一种原油输送与加工的共性新技术。二、 主要研究内容、技术关键和创新点目前，为运输、加工重质油而改质的方法都基于一个思想，即将原油中大分子的C-C键断裂，使重油中的组分轻质化；或改变重油中沥青烯(asphaltene)等大分子的簇状(cluster)结构成均匀、分散结构，从而降低黏度。降黏改质的方法：一类是化学改质方法，将原油催化裂化或添加降凝剂；另一类是物理改质方法，通过加热、电场、磁场、超声处理。然而，化学法存在工艺复杂、能耗高及对原油的二次污染等问题；加热法成本高、效益低，电场或磁场处理方法的降黏效果不是很理想，且设备笨重。近年来，用超声强化原油降黏及轻质化来改善含蜡原油流变性及超声原油预裂解的改性技术已经越来越受重视，有望成为原油降黏及轻质化新技术。主要集中在超声物理及化学效应降黏。超声物理效应降黏分为乳化降黏及非乳化降黏，主要目的是提高开采效率，减少管输成本。超声化学效应降黏包括超声作用在含水的原油体系中，会形成自由基反应，使得重组分可能裂化变成轻组分，从而使重油黏度下降，但降低辐度比较小。而在无水原油体系中，低温条件下其空化裂化引起组分变化更小，从而表观黏度基本不变或下降较少，温度较高时裂化会有所增加，黏度降低。一般而言，原油中都含有蜡、胶质和沥青质高分子聚合物。在超声波作用下，超声空化产生的高温、高压、强大机械冲击力及高速微射流能使原油中长链石蜡烃分子、沥青质分子断裂，分子量减小，从而降低原油粘度，降低蜡的熔点，有利于油气开采、运输与加工，实验表明：频率为20kHz时，在10-100kW•m-2的强声场作用下，粘度可下降30%左右。前苏联有人曾做过超声波防止原油结蜡的试验，试验表明，在超声场内，比蜡溶点低得多的温度就可使纯蜡完全溶解在原油中，防蜡、脱蜡效果较好。我国山东石油大学闫向宏及严枳培也曾做过超声波处理稠油的实验，结果表明，20ml的稠油经超声波处理2min后，其粘度降低24%。Shedid认为超声辐照减小了沥青烯的簇(cluster)结构的尺寸，从而减小了沥青烯的沉积趋势，也减小了原油的粘度。加拿大研究者利用超声波处理降低沥青的粘度，对于粘度为221256mPa.s的单纯沥青体系，超声处理30min，降粘12.7％。美国南加州大学Teh Dunn等在常温常压下，利用超声空化作用，使用California coastal asphaltene为实验原料，采用还原剂氢硼化钠(Sodium Borohydride)在水或重水体系中提供氢源进行烃转化实验，经MNR分析，脱氢24％、裂解16％。该研究认为烃转化是自由基反应(NaBH4+2H2O→4H2+NaBO2，H2→2H*)，并提出当超声能量施加在微小空化泡环境内，产生数千K的高温及上百大气压的高压，致使同时发生重组分键的热断裂与产生自由基，产生烃转化过程(裂解、脱氢重整、脱氢环化与异构化)。另外，孙仁远等做了稠油超声波降粘的试验研究。李兆敏、董贤勇等对胜利浅海原因做了降粘实验研究，认为温度是影响原油粘度最大的因素，温度越高，超声波作用降粘效果越不明显；温度越低，降粘效果越明显。武继辉[ ]研究了超声波对原油粘度影响，认为超声波处理可以明显降低原油的粘度,降粘幅度可达50%以上。程亮、戴树高等的综述均认为超声降粘是一种发展中的稠油降粘新技术。Poosekar等认为低频超声能够降低原油的粘度。Mironov, M.A等人为，超声作用在管道内的稠油时，存在一个振幅的阈值。调节环境温度、管径、油品类型都能够使此振幅阈值成倍减少。张永发研究了超声对原油粘度的影响、以及原油中声衰减的规律。陈振林的专利涉及一种基于声、光、电联合作用的开采稠油的装置。最适用于水平井条件下的油藏开采。Joseph Ady A.的专利将超声装置用于油井，目的是使油降粘，便于开采。Huffman等的专利将电磁场和超声场结合起来，用于油井。超声降黏的主要理论有三种：①超声乳化作用，它可将原油形成水包油(O/W)型乳状液，将油与油及油与壁之间的摩擦转变为水与水及水与壁之间的摩擦，从而大幅度降低原油的表观黏度。超声强化降凝剂、降黏剂的作用，主要是利用超声强化传质、减少表面活性剂用量；②超声热效应，超声在重油中传播，部分能量转化为热能，使稠油的温度升高，从而使稠油降黏；③超声空化，它主要使重油中大分子裂解，从而使重油组分轻质化并降低黏度，可能增加轻油的产量。超声空化同时改变重油中沥青烯等大分子的簇状结构成均匀、分散结构，从而降低重油黏度。超声处理改质原油具有能耗低、设备简单、处理周期短等优点。虽然国内外已对超声降粘的机理及应用均进行了一定的研究，但这些研究主要是讨论超声频率及强度对原油粘度的影响，并未深入研究超声及声空化对原油内部组成、结构及原油组分分子键裂解等的影响。如何进一步提高改质效果，其中超声条件、环境条件、原油组成、还原剂、添加剂、氢源等对原油超声改质的影响；改质油品的稳定性，处理过程的动力学研究，优化工艺，提高改质效率，降低成本和能耗等仍有许多问题需要解决。对于超声波降粘的机理和规律尚缺乏足够的认识，这影响了超声波降粘技术的实际应用。针对以上介绍，给出如下主要研究内容、技术关键和创新点研究内容：1. 原油静态超声波处理降粘室内试验，进行超声强化原油降粘原理研究，重点超声空化对蜡、胶质和沥青质高分子聚合物的作用； 2. 超声降粘原油组成、物性变化及其稳定性研究；3. 研究影响超声波处理效果主要因素（主要内容为超声声场、频率及强度与流体流动、处理时间、处理温度等工艺条件的优化对稠油粘度的影响静态实验）；4. 进行现场超声波降粘试验，研究连续超声原油降粘的影响因素与降粘效果验证；5. 超声处理的原油输送过程模拟、实验研究及技术经济评估。技术关键1、工艺流程合成与条件的优化。2、超声波反应器声场结构及声学参数的确定。3、超声降粘处理大功率成套设备的开发与放大规律的获得。创新性：对原油超声降粘技术的研究成功，可改进原油的流动性，降低原油的粘度，确保在现有输送条件下，使联合站外输温度得到有效控制，输送泵在额定扬程之内安全输送，确保装置的安全、节能、高效运行，形成具有自主知识产权的原油降粘外输工艺技术。原油品质的多样化及市场要求，使得炼厂对重质油进行降粘、轻质化的集成技术及装备的研制开发将有较大的需求，将原油超声改质预处理，达到降粘、增加轻组分，有利于原油炼制，具有广阔的应用前景。利用系统工程的方法进行重油改质工艺流程的合成与优化，是一种新的工业技术研发方法。目前国外仅有少量重汽油及油田稠油超声降粘、改质专利，有关本项技术工业化综合研究及集成装备的开发国内外少有成果发表。本项目研究结果可直接用于工业化开发，将形成具有自主创新与知识产权的原油采输及炼油加工的新装备与共性新技术，有较好的经济效益和社会效益。至少可申报重质油降粘改质改质技术及反应处理设备专利各一项。三、 研究基础我所对于该项技术综合集成的研究及装备和处理系统的开发已进行了较长时间的研究，已发表相关文献和获得发明专利授权。尝试利用系统工程的方法进行原油改质工艺流程的合成与优化，形成具有自主创新的炼油加工新技术。南京工业大学超声研究所研究表明，江汉油田重油经超声降粘处理后，粘度一般可下降25％。如使用降粘剂的话，可减少助剂用量，降低稠油降粘降凝的生产成本。经实验室试验并结合热学及流体力学模拟计算，得到如下结论，即经105℃超声处理后，在相同条件原油管道输送过程中，油温由进口105℃降到出口60℃时，其降粘率由10%变化到40%，即整个输送管路的平均降粘率约为25%，输送能耗也将比无超声处理的要下降25%左右。若经90℃超声处理后，在相同条件原油管道输送过程中，油温由进口90℃降到出口60℃时，其降粘率由11.76%变化到37.5%，即整个输送管路的平均降粘率约为24.63%，输送能耗也比无超声处理的要下降25%左右。现需要与企业合作完成中试或工业化试验验证。我们的前期实验研究表明超声波对重质油具有降低粘度的作用，超声还可作为原油改质处理(降粘、轻质化)的一项新手段[28,29,30]，可知渣油在超声作用下发生的变化。当反应温度从260 ℃升至400 ℃时，超声作用后降黏率由32％增加至63％，无超声作用的降黏率由11％增至34％，但其增加幅度却小于超声作用的增加幅度，可认为该过程存在热裂化之外，同时也有空化裂化作用，两者影响都比较大，使得其降黏率升高，还使渣油中500℃前组分含量增加了1.0％，凝点下降了1℃。另外研究还发现在超声强化作用下，可使降凝降粘剂与乳化剂更均匀分散，减少试剂用量，提高降粘效果，使原油乳液更稳定，达到延长原油稳定时间的结果。以上实验结果的降粘原因有待进一步研究，但超声降粘的效果还是显著的。课题组依靠自身良好的工作基础，通过技术创新、设备开发和系统集成，努力实现改善原油输送及炼制加工过程、提高石油利用率、为石油工业的发展发挥作用。

成果简介：具有对微小型、复杂型腔和孔、高硬超高强度钢、不锈钢、高强铝等金属结构件及其模具精密电解加工的能力；主频率20kHz、调制频率100-1000Hz，主轴进给分辨力0.001mm，加工精度可达0.01mm，粗糙度可达Ra0.03μm。 项目来源：自行开发 技术领域：先进制造 应用范围：该技术主要应用于精密微小型机械加工厂、刀模具制造厂。 现状特点：处于国内领先、国际先进水平。 所在阶段：样机 成果知识产权

对氨基苯酚 (PAP) 是一种应用十分广泛的精细化工中间体，主要应用于医药、染料、橡胶、饲料、石油和照相工业等。用于合成扑热息痛、安妥明、维生素B1、复合剂烟酰胺、六羟基喹啉、心得宁和菲那西汀等镇痛药，以及合成分散、酸性、直接、硫化等染料，也大量用于合成对苯二胺类橡胶防老剂。预计2014年我国对氨基苯酚总需求量将达到15万吨。目前我国对氨基苯酚在橡胶工业和饲养业这两大行业中的应用还有较大增长空间，其市场前景依然看好。 电解还原法是以硝基苯为原料制备对氨基苯酚，副产苯胺和硫酸铵。以硝基苯为萃取剂萃取分离副产苯胺杂质，生产过程实现无废水排放工艺。该工艺特点为工艺简单，成本低，产品质量好，无三废污染的环境友好工艺，是最有发展前途的生产工艺路线。本技术开发历经小试、中试研究。

己二腈是生成尼龙66盐中间体己二胺的重要原料，是生产聚酰胺尼龙66的关键单体，生产1吨尼龙66盐需要消耗0.4-0.5吨己二腈。国际主要产能集中于美国英威达公司为63.5万吨、法国罗地亚的52万吨以及美国首诺的29.5万吨，全球总产能在170万吨。而国内企业尚无生产能力，完全依赖进口。 本技术采用无隔膜丙烯腈电解二聚制备己二腈，原料丙烯腈消耗为1.14 t/t，电解电耗为3000 KWh/t。该工艺过程简单，成本低，无三废污染, 环境友好。

针对电解猛渣的安全堆存、无害化处理以及资源化利用关键技术问题，课 题组研发了一种电解镒渣胶结固化技术，实现电解镒渣中镒和氨氮进行胶结固化，有效降低镒渣中镒和氨氮迁移性，有利于镒渣的安全堆存。 市场及经济效益分析：针对电解猛渣的无害化处理，国内外主要采用生物浸取、清洗等方式，但 是这些方法都存在成本高等问题。基于以上情况，电解镒渣胶结固化关键技 术的研发将有利于镒渣中有害物质赋存形态的转化以及电解镒渣的无害化处 理。