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新型搅拌通用设备的高效节能增产技术
间隙搅拌反应器Batch stirred tank reactor(BSTR)是广泛地应用于化工、生物发酵、结晶、混凝、萃取、悬浮等工业作业，因此是一种应用面极广的非标通用设备，其容积可以从升级至几千立方。其中生产规模最大的是应用于生物发酵用的发酵罐。 在我国生物发酵工业基本上均采用BSTR进行生产，国内发酵罐容积居世界第一。单位容积发酵罐耗电为2～4kW/m3 发酵用空气需经过空气过滤除菌，空气耗量以罐体积计:体积流量(m3/分)与罐容积比为0.3～2。因此以单位立方米计的空气能耗在0.72～4.8kW/m3以上。因此发酵工业是国内的一个耗能大户。降低发酵用BSTR的能耗具有重大的节能意义。 本项目通过利用气流能量在罐内构造离心力场中的泰勒涡柱流，利用泰勒旋涡流来改善气液比表面积，降低搅拌功耗，减少空气用量和减少混合时间，达到大幅度降低BSTR能耗的目标。降低搅拌功率30%。节省空气用量5%～10%。 由于泰勒涡柱流动具有的无返混流特征，可以提高发酵对数期的反应进程，将产生热冲击效应，可以充分利用来缩短发酵对数生长期，以及提高产量。 本项目主要研究内容是，通过开发极限发热量的控制技术和散热技术，从而充分利用热冲击效应，以达到增产目的，增产目标为2%。通过热控制技术保证，用泰勒涡柱流降低搅拌功率30%。节省空气用量5%～10%。
上海理工大学
2021-04-13
微/纳米纤维制造及其高效真空绝热复合技术
目前我国钢铁、石化、核工业等高温设备和管道保温材料，如玻璃棉、岩/矿棉、陶瓷纤维毡等无机保温材料，导热系数高（0.037～0.05W/(m•K)）、保温节能效果差；我国建筑和交通运输领域使用的聚苯乙烯、聚氨酯等有机保温材料（导热系数0.024～0.03W/(m•K)），耐温阻燃性能差，严重火灾频繁发生，安全隐患突出。针对钢铁、石化、核反应堆等高温工业领域对高性能保温绝热材料及其结构功能一体化的迫切需求。已提出微纳米纤维玻璃棉/低气体渗透膜材真空绝热复合材料结构设计及制备工艺方法，研发高速离心喷吹技术制备微纳米纤维玻璃棉芯材，并将芯材和HDPE/PET/Al/PA复合膜材真空封装。
南京工业大学
2021-01-12
生物质垃圾的高效清洁气化技术及装置
将秸秆等生物质垃圾转化成生物质可燃气体再利用可以消除农业区烧秸秆造成的空气污染，还可以大大减少化石能源消耗及二氧化碳排放。传统的生物质热化学气化方法会产生大量的生物质焦油，焦油的能量一般占总能量的5%～15%,这部分能量因难于被利用而被浪费。焦油在燃气输送过程中冷凝下来形成粘稠的液体,附着于管道和设备的壁面上,很容易造成管道堵塞，而且焦油在燃烧时容易产生碳基颗粒排放物,造成空气污染并对燃气利用设备有严重的损害。
团队所设计的生物质气化成套设备采用了先进的焦油裂解工艺和独特的专利技术催化剂，具有无二次污染、含氢量高、热值高、转化率高等优点，显著降低了生物质燃气中的焦油含量，提高了燃气品质，保证了设备连续稳定运行。本项目的目标产品是中大规模生物质连续气化成套设备，产品主要适用于500户左右农户相对集中居住的大中型自然行政村屯或乡镇居民小区，所产生的生物质可燃气可供居民的做饭、烧水、冬季取暖等生活活动的需要。项目设备可以用于偏远地区的学校、工厂等中小型企事业单位的大面积区域性冬季集中取暖、供热，也可用于农村的大棚种植、禽畜圈舍等生产项目的大面积联合集中供热，还可为木材、谷物、烟草等农林产品在加工生产过程中的烘干作业提供燃料。本项目技术已经在东北和江苏做过两个示范性项目，技术较为成熟，产业化条件良好，可进行产业化生产。
上海理工大学
2021-01-12
枯草杆菌高效生产四甲基吡嗪技术
该技术利用具有自主知识产权的四甲基吡嗪高产枯草杆菌，通过有效的发酵 控制策略，提高四甲基吡嗪内源前体乙偶姻的积累，并建立了乙偶姻发酵偶联四甲基吡嗪非酶促合成的两步法工艺，四甲基吡嗪生产水平达到目前国际领先水平；采用减压蒸发、低温结晶等技术方式对四甲基吡嗪进行提取纯化；所得产品具有天然等同度，并在产品纯度、风味贡献度等方面相比化学合成四甲基吡嗪具有明显优越性。
创新要点
采用的四甲基吡嗪高产菌株具有自主知识产权；四甲基吡嗪两步法工艺具有工艺简单、成本低廉、环境友好等特性。
江南大学
2021-04-11
高效抗菌纺织品的开发关键技术
卤胺化合物(N-halamine)是一种新型高效抗菌剂。这种化合物具有一系列不可替代的优点：如高效抗菌性、抗菌功能可再生性、广谱抗菌性等。本项目研究卤胺化合物纺织品的制备及其应用。以高效抗菌、耐久、生物相容为目标，通过设计和合成卤胺化合物前驱体，并将以化学方法接枝于纺织品上，制备出性能优良抗菌纺织品材料。
关键技术
经过改性后的纺织品能够在 5-10min 内杀死浓度为 10^6-10^7 的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，具有优异的抗菌性能。其次，抗菌纺织品具有较好的耐水洗性能，经过 50 次机洗后抗菌组分得到了较好的保留。第三，抗菌组分具有较好的紫外稳定性，经过 24 小时紫外光照射后，活性成分得到了很好的保留。同时，本项目还实现了抗菌、抗皱、抗紫外等纺织品的动功能整理的同时进行，实现了抗菌和染色的同浴进行。
知识产权及项目获奖情况
一种卤胺类抗菌剂及其制备方法和应用 201210293286.8
一种反应型卤胺类抗菌剂及其合成方法和应用 201310475978.9
项目成熟度
小批量生产阶段
投资期望及应用情况
应用情况：张家港互益染整有限公司、江苏悦达纺织集团有限公司
江南大学
2021-04-13
加热炉余热回收系统抗硫酸露点腐蚀镀层
石油化工、冶金、电力等生产装置中加热炉余热回收系统中加热炉对流段炉管及空气预热器中普遍存在着低温硫酸露点腐蚀，造成加热炉对流段钉头管、空气预热器、省煤器等腐蚀穿孔。化学镀镍磷合金是以次亚磷酸盐为还原剂，经过自催化的氧化-还原反应而析出Ni-P合金镀层的工艺。在Ni-P化学镀层中加入硬颗粒形成复合镀层，在保持一定耐蚀性能的基础上，可以提高镀层的综合性能，从而具有更为广泛的应用前景。本项目将纳米技术应用到化学镀中，开发出纳米二氧化硅颗粒强化复合化学镀层，复合镀层为非晶结构，具有优良的耐蚀、耐磨性能，且结合强度较好，不会对炉管产生附加热阻，并成功实现工业化，将该技术应用于中石化公司茂名分公司重质白土装置加热炉对流段炉管，该加热炉对流段炉管原使用2个月后就发生腐蚀穿孔泄漏，而采用纳米复合镀防护后的炉管已安全运行18个月，状况良好。2011年通过中石化股份公司的鉴定，成果达到国际先进水平。
华东理工大学
2021-04-11
高炉渣干式离心粒化及余热回收项目
2016年中国能源消耗总量43.6亿吨标准煤，占全球23％。中国石油进口量不断攀升，2016年中国石油对外依存度达到65％。2017年我国单位GDP能耗约3.57吨标准煤/万美元，是美国的2倍，德国的2.25倍。化石燃料的大量利用导致大气中温室气体浓度不断升高，温室效应不断增强，CO2减排受到了国际社会的普遍关注，研究高效节能的技术刻不容缓。 冶金行业能源消耗巨大，仅2017年钢铁行业液态熔渣产生量高达3.5亿吨，每吨熔渣含有显热相当于60kg标准煤。对于高品质余热资源的液态熔渣（高炉渣等冶金渣）显热，目前还没有成熟回收技术，大量显热能量白白耗散，节能减排潜力十分巨大。 目前现有的液态熔渣处理技术主要以干法处理工艺、湿法处理工艺为主。干法工艺投资费用低，工艺操作简单，节约大量的水，同时减少爆炸可能性，无需对熔渣进行干燥，没有SO2及H2S等有害气体排放，对高温熔渣蕴含的余热进行回收。液态熔渣处理技术采用离心粒化的原理，利用高速旋转的转杯将倾倒在转杯上的熔渣粒化，然后对高温渣粒进行余热回收。
西安交通大学
2021-04-11
沿海滩涂中度盐碱地耐盐能源和饲草作物高效种植和综合利用
筛选出了适合中度盐碱地的耐盐能力强的蓖麻品系，从加拿大农业与农业食品部引进了耐盐燕麦草、高粱和珍珠栗新品种，开展了沿海滩涂中度盐碱地蓖麻、燕麦草、高粱和珍珠栗的生态高效种植攻关研究。蓖麻单作物种植，平均产量 3200 公斤/公顷；蓖麻和耐盐燕麦草轮作，蓖麻平均产量 3076.8 公斤/公顷，燕麦鲜草平均产量 42000 公斤/公顷以上，蓖麻和耐盐珍珠栗套种，蓖麻平均产量 1845.0 公斤/公顷，珍珠栗鲜草平均产量 58000 公斤/公顷以上，综合经济效益 20000 元/公顷左右。
扬州大学
2021-04-14
二氧化碳减排与资源化绿色利用的 关键技术开发及应用
CO2是引起地球温室效应的罪魁祸首，极难与普通化合物发生反应，本项目是以CO 2 为原料，通过过程耦合和产品耦合等方法，开发了一系列产品清洁生产新工艺，形成了具有自主知识产权的创新成果：1）借用了环氧化合物生产二元醇过程浪费的活性和能量活化CO 2 ，发明了近临界催化反应、热循环节能和反应吸收耦合过程强化新技术，经碳酸丙（乙）烯酯，合成绿色化工原料碳酸二甲酯并联产二元醇；2）在循环经济和节能减排技术领域首先提出了原子有效利用率和社会资源有效利用率的环境友好的评价理论体系，开发了反应耦合过程特性多尺度模拟与优化及工程放大技术；3）从CO 2资源化绿色利用的角度，通过碳酸二甲酯间接实现CO 2 代替剧毒光气，开发了原光气为原料生产的碳酸酯系列产品等；4）发明了产品耦合、过程耦合、能量耦合与系统集成等多项过程强化关键技术和塔设备单元强化技术。
本项目推广应用12家企业，与国外先进的甲醇氧化羰基化法相比节约投资75%以上，节能90%以上，投资少、成本低。本项目推广应用后，碳酸酯系列产品从进口国变成了出口国。本项目是减排CO 2并实现资源化绿色化利用的节能、可持续发展、低碳技术。项目具有自主知识产权，掌握核心技术，已获授权发明专利6项，被列为国家863计划重点支持项目。
先后荣获：省部级科技进步奖10余项，2010年中国石化行业协会技术发明一等奖，上海市技术发明一等奖。
华东理工大学
2021-04-13
高效脱漆剂
本高效脱漆剂由北京科技大学腐蚀与防护中心电化学工程与材料研究室研制开发。 有机涂层广泛作为建筑、船舶、桥梁、机器设备等的装饰、防腐防锈涂层。在使用过程中随时间流逝有机涂层会老化失去装饰、防护性能而必须加以更新，此时需将旧的、老化的有机涂层去除而涂刷新的涂层。 喷涂涂层、电泳涂层、静电粉末喷涂涂层等广泛应用于汽车、家用电器、五金建材、钢制家具、造船等行业，这些产品的生产或修理过程中，不可避免的会产生不合格残、次产品及残、次涂层。为了减少浪费、降低生产成本，生产厂家大多选择将残、次的涂层脱除，再喷涂新的涂层。 涂层的脱除主要有使用铁刷等的机械的方法和使用化学脱漆剂的两类方法，机械的方法费时费力、难于达到高脱除质量，而以使用脱漆剂的方法更为有效、简便、脱除质量高。但目前市场上销售的脱漆剂大多存在腐蚀性大、脱漆效果差等缺点。 针对现有产品存在的问题，北京科技大学腐蚀与防护中心电化学工程与材料研究室研制开发了一种高效脱漆剂。本高效脱漆剂生产设备不多，工艺简单、易于操作。高效脱漆剂可在30秒种内迅速脱除静电粉末涂层等有机涂层，且对基体腐蚀小，环保性能好，浸泡、刷涂脱除均可，能满足各种生产过程的要求。 本产品可广泛应用于脱除建筑、船舶、桥梁、机器设备等的装饰、防腐防锈有机涂层，尤其是家用电器、五金建材、钢制家具及其他需脱除静电粉末喷涂层的行业。
北京科技大学
2021-04-11