天津大学科技成果汇编
目 录
一、化工及医药类
1. 分子蒸馏法从大豆油脱臭馏出物中提取天然维生素E…………………(2)
2. 分子蒸馏法从海狗油中提取DPA、DHA、EPA…………………………(3)
3. 富马酸二甲酯生产技术……………………………………………………(5)
4. 高电压大容量双电层电容器………………………………………………(6)
5. 高强度加氢裂化原料减压蒸馏集成技术…………………………………(7)
6. 高效规整填料精馏塔技术及应用…………………………………………(8)
7. 高效节能环保的光催化产品的研制与开发………………………………(9)
8. 八碳醇和十碳醇的分离技术…………………………………………… (10)
9. 丙酮-水-异丙醇的分离技术………………………………………… (10)
10. 热敏物料4-羟基-2-丁酮的精馏工艺………………………………(11)
11. 5万吨/年混合戊烷同分异构体精细分离技术及装备…………………(11)
12. A晶型盐酸帕罗西汀结晶新技术与设备………………………………(12)
13. 药用L-苏氨酸结晶新技术与设备……………………………………(13)
14. 高粘物系-木糖醇精制结晶新技术与设备……………………………(14)
15. 新型工业结晶技术在抗氧剂1010生产中的应用…………………… (15)
16. 高密度过碳酸钠结晶新技术……………………………………………(15)
17. L-苏氨酸精制结晶新技术与设备…………………………………… (16)
18. 苄星青霉素反应结晶技术与设备………………………………………(17)
19. 普鲁卡因青霉素反应结晶技术与设备…………………………………(18)
20. 维生素C新型结晶技术与设备…………………………………………(19)
21. 辛基酚熔融结晶技术……………………………………………………(19)
22. 苯甲酸熔融结晶技术……………………………………………………(20)
23. 颗粒状过碳酸钠结晶技术………………………………………………(21)
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24. 特定晶型盐酸帕罗西汀结晶技术………………………………………(22)
25. 功能配位聚合物的超分子结构与晶习预测研究………………………(22)
26. 6-氨基青霉烷酸反应结晶新技术与设备………………………………(23)
27. 7-ADCA 新型结晶技术与设备…………………………………………(24)
28. 盐酸大观霉素晶体产品分子组装与新型产业化技术与设备…………(25)
29. 地塞米松磷酸钠新型反应结晶耦合技术与设备………………………(25)
30. 头孢哌酮钠新型结晶技术与设备………………………………………(26)
31. 头孢曲松钠新型结晶技术与设备………………………………………(27)
32. 新型溶析结晶技术与设备………………………………………………(27)
33. 愈创木酚甘油醚结晶新技术……………………………………………(28)
34. 木糖醇精制结晶新技术与设备…………………………………………(29)
35. 7ACA反应结晶新技术与设备…………………………………………(29)
36. 罗红霉素结晶新技术与设备……………………………………………(30)
37. 食品级抗氧剂T501(BHT)成套生产技术……………………………(31)
38. CFD流体分析及工程咨询服务…………………………………………(32)
39. CO分离膜制备技术……………………………………………………(34)
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40. 发酵废醪液综合治理及DDGS-玉米酒糟粕可溶性蛋白饲料技术…(35)
41. D-葡萄糖胺盐酸盐的制备…………………………………………… (37)
42. 葡萄糖胺硫酸盐(复合盐)的生产……………………………………(39)
43. C.I. 颜料蓝60 颜料化制备新技术…………………………………… (40)
44. 间二甲苯绝热硝化制备一硝基间二甲苯新技术………………………(42)
45. 氯苯绝热二硝化生产2,4-二硝基氯苯新技术………………………(43)
46. 均三甲苯绝热一硝化新技术……………………………………………(44)
47. 对氟苯硫酚制备新技术…………………………………………………(45)
48. TDI生产工业精馏装置设计及改造……………………………………(46)
49. 苯酚-过氧化氢羟基化法联产邻/对苯二酚技术………………………(48)
50. 苯甲酰氯工业化技术……………………………………………………(51)
51. 吡啶光氯化反应精馏耦合生产2-氯吡啶技术…………………………(53)
52. 采用太阳能集热棚-烟囱技术综合利用海水资源……………………(54)
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53. 超级电容器………………………………………………………………(58)
54. 瓷介电容局部化学镀镍(或铜)新工艺………………………………(59)
55. 醋酸甲酯催化精馏水解工艺精馏设备装置……………………………(60)
56. 大功率LED封装技术……………………………………………………(61)
57. 大规模燃料乙醇生产技术………………………………………………(62)
58. 涤纶丝亲水改性技术……………………………………………………(63)
59. 电子清洗气体氟甲烷的制备工艺………………………………………(66)
60. 固定床丁烷氧化制顺酐催化剂…………………………………………(67)
61. 对甲酚成套生产新技术…………………………………………………(69)
62. 20000吨/年多聚甲醛生产工艺…………………………………………(70)
63. 多热源热泵及其智能控制技术的产品开发……………………………(72)
64. 二硝基二苯乙烯二磺酸新型氧化工艺的开发与应用…………………(75)
65. 废醋酸回收………………………………………………………………(77)
66. 胡椒基丁醚………………………………………………………………(78)
67. 香紫苏油、香紫苏醇和香紫苏内酯……………………………………(78)
68. 分离高沸点及热敏性物料的新技术和装备……………………………(79)
69. 双氧水生产过程萃取塔、碱塔、碱沉降器改造…………………………(79)
70. 桃醛和椰子醛……………………………………………………………(79)
71. 化工产品熔融造粒技术…………………………………………………(80)
72. 回收高纯度二氯甲烷的分离技术………………………………………(81)
73. 回收高纯度乙腈的特种分离技术………………………………………(82)
74. 佳乐麝香精馏工艺与装置的研制………………………………………(83)
75. 金属氧化物-聚合物复合膜…………………………………………… (83)
76. 对天然产物具有高选择性的硅质分离膜………………………………(84)
77. 用工业生产氧氯化锆废渣制备高效水处理剂…………………………(85)
78. 球形分子印迹硅胶吸附剂………………………………………………(86)
79. 生物催化降解农业秸秆制燃料乙醇……………………………………(86)
80. 改性生物酶催化转化薯蓣植物中的薯蓣皂苷元………………………(87)
81. 精馏法分离2,4和-2,6-二硝基甲苯…………………………………… (88)
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82. 树脂法万吨级双酚A成套生产技术……………………………………(90)
83. 光学级聚碳酸酯非光气酯交换法生产技术……………………………(91)
84. 开司米酮及四氢五甲基茚满精馏工艺…………………………………(93)
85. 糠醛生产废水中醋酸的回收工艺………………………………………(93)
86. 抗氧剂1010生产新工艺………………………………………………(94)
87. 可载药自粘贴导电电极…………………………………………………(96)
88. 利用辐射板技术实现建筑物制冷与供暖工程…………………………(96)
89. 流体粘度对金属管浮子流量计测量影响的研究…………………… (100)
90. 绿色化学品二聚天门冬氨酸的开发………………………………… (101)
91. 膜法海水淡化关键设备能量回收器研究…………………………… (103)
92. 偏苯三酸酐(TMA)成套生产技术……………………………………(104)
93. 气液固三相循环流化床立体分形式分布系统……………………… (106)
94. 热聚法碳九石油树脂成套生产技术………………………………… (107)
95. 热敏物料精馏分离技术……………………………………………… (109)
96. 熔融分步结晶技术制备高纯对甲酚………………………………… (109)
97. 生物乙烯及环氧乙烷生产技术……………………………………… (110)
98. 石油烃污染土壤的原位修复技术…………………………………… (111)
99. 疏水性药物的水溶性纳米制剂制备技术及纳米药物载体………… (112)
100. 数字化塔器技术服务…………………………………………………(113)
101. 双氧水后处理系统分离技术设计和装置改造………………………(114)
102. 碳五轻石脑油综合利用技术…………………………………………(116)
103. 特优级食用酒精成套技术……………………………………………(117)
104. 天然植物油的精制和分离……………………………………………(119)
105. 新型镀镍/镀铝/镀铬/镀铜金属蚀刻剂和去雾剂……………………(119)
106. 新型高电压电池级双电层电容器……………………………………(120)
107. 新型绿色阻垢分散剂——聚环氧琥珀酸……………………………(122)
108. 新型葡萄糖酰胺透皮促进剂…………………………………………(123)
109. 新型填料技术在碳九分离中的应用…………………………………(124)
110. 新型甾体类5α-还原酶抑制剂………………………………………(125)
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111. 新型阻燃剂-2,4,6-三(2,4,6-三溴苯氧基)-1,3,5-三嗪……(126)
112. 烟草薄片生产废水治理………………………………………………(127)
113. 烷基苯装置副产液蜡油的综合利用技术……………………………(127)
114. 乙腈-丙酮的精馏分离技术…………………………………………(129)
115. 乙烯装置副产裂解C10重芳烃综合利用……………………………(130)
116. 以雄烯二酮/脱氢异雄酮为原料甾体药物的合成………………… (131)
117. 用气相SO磺化有机液体的方法与设备……………………………(132)
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118. 用于燃料电池的复合石墨流场板……………………………………(133)
119. 油水分离技术…………………………………………………………(134)
120. 油/水/砂三相分离用水力旋流气浮器……………………………… (135)
121. 窄馏分溶剂油生产技术………………………………………………(137)
122. 中药巴布剂的研制……………………………………………………(138)
123. 重整C10重芳烃综合利用……………………………………………(139)
124. 农药微胶囊剂型的合作开发…………………………………………(140)
125. 香料微胶囊技术及系列产品…………………………………………(141)
126. 异佛尔酮及其下游产品………………………………………………(141)
127. 非甾体抗炎药达布非龙(Darbufelone)的研制………………………(142)
128. 间苯二酚的生产技术…………………………………………………(143)
129. 以芳烃为原料采用羰基化技术生产系列芳醛………………………(144)
130. 中药浸取液三相流化床高效防垢蒸发浓缩技术及装置……………(145)
131. C10芳烃分离技术……………………………………………………(147)
132. C9芳烃分离技术………………………………………………………(147)
133. 苯乙烯分离装置………………………………………………………(148)
134. 变压操作法分离含有乙腈、乙酸乙酯等共沸物的低能耗技术……(149)
135. 废有机玻璃再生甲基丙烯酸甲酯(MMA)……………………………(150)
136. 对异丙基苯胺生产技术………………………………………………(151)
137. 异构化增产均四甲苯、副产高级溶剂油工艺技术…………………(152)
138. 甲醇精馏系统节能、降耗工艺技术…………………………………(153)
139. 轻烃综合利用生产技术………………………………………………(154)
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140. 从天然产物山苍子油中提取柠檬醛…………………………………(155)
141. 5万吨/年混合戊烷同分异构体精细分离技术及装备 ………………(156)
142. 对二乙苯生产技术……………………………………………………(157)
143. 大型润滑油型减压蒸馏塔内件集成技术的开发与应用……………(157)
144. 单塔间歇精馏法制备高纯度三氯氢硅和四氯化硅…………………(158)
145. 酶法制取低聚甘露糖…………………………………………………(159)
146. 高效促钙吸收因子酪蛋白磷酸肽的连续制备工艺开发……………(161)
147. 可载药自粘贴导电电极………………………………………………(164)
148. 以雄烯二酮/脱氢异雄酮为原料甾体药物的合成………………… (165)
149. 乙烯装置大型塔设备内件设计技术开发和放大……………………(166)
150. 石油集团资金集中管理系统…………………………………………(167)
151. 新型抗病毒类化合物的合成…………………………………………(168)
152. 催化甲烷裂解制备纳米级SiC晶须/纤维及其应用研究……………(169)
153. 高血磷症药物-----纳米磷结合剂口腔崩解片………………………(171)
154. 可注射原位成型硫酸钙载药植骨材料………………………………(172)
155. 吸收与成骨速率匹配骨修复材料……………………………………(174)
156. 新型术后防粘连膜材料………………………………………………(176)
二、新材料类
157. 汽车用系列节能型自控温PTC加热器、过电流保护器应用研究和
产业化…………………………………………………………………(179)
158. 高温大功率半导体PTC热敏陶瓷加热元件及高效节能型热敏陶瓷
电暖器…………………………………………………………………(180)
159. 安全低电压工作的PTC加热元件及新型防结雾喉镜………………(181)
160. 汽车发动机及工业锅炉用新型氧传感器……………………………(182)
161. 碳纤维/树脂复合吸波材料的制备与应用………………………… (183)
162. 陶瓷结合剂CBN磨具制造技术…………………………………… (184)
163. 特种功能陶瓷材料的无机盐原料-软化学合成新工艺…………… (186)
164. 线性可控触觉传感器材料………………………………………… (187)
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165. 新型功能材料泡沫铝的制备及性能研究……………………………(188)
166. 新型环保银氧化锡电触头材料的研究与开发………………………(189)
167. 医用钛及钛合金表面精饰技术………………………………………(191)
168. 钴蓝、钴绿颜料的合成技术…………………………………………(192)
169. 类球形黑色四氧化三铁磁粉的合成技术……………………………(193)
170. 新型镀镍/镀铝/镀铬/镀铜金属蚀刻剂和去雾剂……………………(193)
171. 新型低介电常数微波介质陶瓷材料系列化…………………………(194)
172. 新型微波介质陶瓷的制备及器件设计和评价技术研究……………(195)
173. 低飞溅高速CO焊技术………………………………………………(196)
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174. 电磁屏蔽用高性能导电混杂复合塑料颗粒料产业化………………(197)
175. 复合机械镀锌防腐技术………………………………………………(198)
176. 改善焊接结构疲劳性能新技术………………………………………(199)
177. 高温性能稳定的氧敏薄膜的制备方法………………………………(201)
178. 含铁除尘灰的分离技术与产品研制…………………………………(202)
179. 还原铁厂除尘灰分离技术与产品开发………………………………(204)
180. 纳米复合粉末渗锌防腐技术…………………………………………(205)
三、光机电及电信类
181. DZ系列电动自行车电机测试系统……………………………………(209)
182. H100型环氧树脂真空浇注系统 …………………………………… (210)
183. WSY100温度、相对湿度、大气压力测试仪………………………(211)
184. 插齿加工机床数控化关键技术研究…………………………………(212)
185. 摩托车后视镜反射率测试技术………………………………………(213)
186. 内燃机气道稳流试验评价方法的研究与应用………………………(214)
187. 内燃机气道稳流试验台………………………………………………(217)
188. 天然气驱动的绿色高效供热空调技术………………………………(218)
189. 微型宽频拉-扭材料疲劳试验机…………………………………… (219)
190. 集成光学声光可调谐滤波器的研究与开发应用……………………(221)
191. 激光器专用冷却器……………………………………………………(223)
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192. 赋形缓冲减振坐垫设计及其制造模具研制…………………………(223)
193. 汽油机射流燃烧技术…………………………………………………(224)
194. 高速光互连多通道数据传输链路……………………………………(225)
195. C+L波段光纤喇曼放大器………………………………………… (225)
196. CCD光电教学实验系统………………………………………………(226)
197. 多路空间互连旋转连接器的设计与研制……………………………(227)
198. 高精度干粉灌装生产线………………………………………………(229)
199. 视觉型刀具预调测量仪………………………………………………(229)
200. 纳米级、微型化电容测微仪介绍……………………………………(230)
201. 工厂普及型低价激光测径测宽仪……………………………………(230)
202. 管道腐蚀漏磁通检测器地面标记系统………………………………(232)
203. 红外热成像法管道支路与泄漏检测系统的研究与应用……………(233)
204. 光学二维坐标测量机…………………………………………………(234)
205. 基于射频识别卡的车辆交通监控系统………………………………(235)
206. 车辆传感器……………………………………………………………(236)
207. 交通违章视频自动监测系统…………………………………………(237)
208. 公路能见度监测系统…………………………………………………(238)
209. 激光扫描单色及彩色三维成像与数据处理系统……………………(238)
210. 两总线智能可燃气体检测系统………………………………………(239)
211. 纳米级微形貌检测仪…………………………………………………(240)
212. 高双折射保偏光纤分布式偏振耦合测试仪…………………………(242)
213. 全自动进料激光高速测径测宽系统…………………………………(244)
214. 数控精密定位柔性操作机械手………………………………………(245)
215. 数字影像暗盒技术……………………………………………………(246)
216. 网络化无线远程数据采集及测控技术………………………………(247)
221. 康齿仪…………………………………………………………………(252)
222. 家用数字化心电图机…………………………………………………(252)
223. 家用心电图、血压计、体温计和血氧饱和度测量组合仪…………(253)
224. 高速12导同步心电图机(II型)……………………………………(254)
225. 宫颈开口监测仪………………………………………………………(254)
226. 宫缩监测仪……………………………………………………………(255)
227. 健康宠物………………………………………………………………(256)
228. 脑深部刺激器…………………………………………………………(256)
229. 基于低功耗短程自动路由无线网络的井下定位通信系统…………(257)
230. 生理参数检测技术……………………………………………………(258)
231. 孪生式提高太阳能电池效率的方法与装置…………………………(258)
232. 脑电信息图技术………………………………………………………(259)
233. 全隔离防护头罩及呼吸系统…………………………………………(261)
234. 深部肿瘤热疗有效热区控制新技术研究……………………………(262)
235. 心脏除颤器/除颤监护器分析仪…………………………………… (263)
236. 医用电子内窥镜的研制………………………………………………(264)
237. 离散制造业售后服务管理系统………………………………………(266)
238. 数控机床刀具管理系统………………………………………………(266)
239. CMOS光电集成接收机………………………………………………(267)
240. DS9000型码流分析仪…………………………………………………(268)
241. UHF RFID无源电子标签芯片………………………………………(269)
242. 高性能大动态范围CMOS图像传感器的研发………………………(270)
243. 高性能硅光电探测器…………………………………………………(272)
244. 工业造型计算机辅助设计系统………………………………………(273)
245. 供电企业资产管理与决策支持系统…………………………………(274)
246. 基于B/S模式的分布式集团化营销管理信息系统…………………(275)
247. 基于嵌入式操作系统Linux的蓝牙协议栈研究……………………(276)
248. 基于自相似模型的网络(含无线网)控制研究……………………(277)
249. 集成CMOS射频锁相环电路…………………………………………(278)
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250. 宽带多媒体网络数据流平台…………………………………………(279)
251. 数字视音频流媒体技术研究室………………………………………(281)
252. 单相自适应重合闸的研制……………………………………………(282)
253. 电网网损计算系统……………………………………………………(283)
254. 构造新概念暂态能量函数开发电力系统稳定性分析新算法………(284)
255. 基于DSP和小波包重构算法的配电网接地选线装置研究…………(285)
256. 基于模糊小生境遗传算法优化的电机设计技术研究与应用………(288)
257. 流体粘度对金属管浮子流量计测量影响的研究……………………(289)
258. 配网调度方式自动化管理系统………………………………………(290)
259. 智能电能量实时监测与结算系统……………………………………(291)
260. 大型龙门冲床落料回收装置…………………………………………(292)
261. 工业泵、防渗漏的动态密封技术……………………………………(294)
262. 新式汽车、摩托车减震器……………………………………………(295)
263. 异型、高强紧固件……………………………………………………(296)
四、建筑建工及环境类
264. 小型无人机建筑航空摄影系统………………………………………(299)
265. 嵌合节点网架结构……………………………………………………(300)
266. 预应力组合网架结构的设计施工关键技术…………………………(302)
267. 水泥工业与民用空间网格结构关键技术研究………………………(303)
268. 纯碱渣工程土特性及应用研究………………………………………(304)
269. 多沙河流水库多目标优化调度系统研究……………………………(305)
270. 黄河李家峡拱坝安全监控模型与监控指标研究……………………(306)
271. 水电站泄洪雾化及其对工程影响研究………………………………(307)
272. 水工闸门水动力及其流激振动特性与工程应用研究………………(309)
273. 水利枢纽厂坝隔(导)墙流激振动与结构优化研究………………(310)
274. 水利水电工程地质建模与分析关键技术及工程应用………………(311)
275. 科技成果综合评价系统研究与开发…………………………………(312)
277. 生物质及城市有机废物的高效、清洁发电技术……………………(314)
278. 组合式空调机组技术研究……………………………………………(315)
279. 嵌入式数字模糊控制环保型溴化锂直燃机…………………………(316)
280. 具有电位测控功能的三维电极-膜反应器………………………… (317)
281. TJU系列中水回用成套处理设备……………………………………(318)
282. 膜技术处理饮用水成套技术及装置的研究…………………………(319)
283. 曝气生物滤池污水再生处理技术与设备……………………………(321)
284. 气井采出废水达标排放的集成化处理工艺与设备…………………(322)
285. 天津近岸海域生态环境特性研究……………………………………(323)
286. 移动床生物膜污水处理装置…………………………………………(324)
287. 中水回用膜处理技术、设备与配套的产品…………………………(325)
288. 含氨废水综合治理技术………………………………………………(327)
289. 废水深度处理集成膜技术……………………………………………(328)
1. 分子蒸馏法从大豆油脱臭馏出物中提取天然维生素E
成果与项目的背景及主要用途:天津大学精馏技术国家工程研究中心是国家计委批准并授牌
的国家级工程研究中心,其核心技术处于国际领先水平,“八五”和“九五”和“十五”均
被列入国家重大科技成果推广计划。在2004年第六届中国国际高新技术成果交易会上,天
津大学的精馏技术重大科技成果还被教育部确定为全国高校八大高新技术成果之一。近年
来,精馏中心非常重视分子蒸馏技术的基础研究及其在工业上的应用。分子蒸馏技术广泛用
于化工、医药、轻工、石油、油脂、核化工等工业中,用于浓缩或纯化高分子量、高沸点、
高粘度的物质及热稳定性较差的有机化合物。
本项目主要用于化工、医药、食品、油脂等相关行业中。
技术原理与工艺流程简介:分子蒸馏也称短程蒸馏,是一种在高真空度条件下进行的高科技
分离技术。由于在分子蒸馏过程中操作系统压力可达0.1Pa,混合物可以在远低于常压沸点
的温度下分离,另外组分受热时间短,因此,该技术已成为分离目的产物最温和的分离方法,
特别适合于分离低挥发度、高沸点、热敏性和具有生物活性的天然产物。
工艺流程如下:大豆油脱臭馏出物→脱除游离脂肪酸→甲酯化→中和→分离甾醇→脱除脂肪
酸甲酯(生物柴油)→浓缩的天然VE
技术水平及专利与获奖情况:
从蜂蜡提取的高级脂肪伯醇混合物及分离提纯方法 专利号: 03110099.6
从花生油中提取不饱和脂肪酸的分离提纯方法 专利号: 03122359.1
由黄樟油合成的胡椒基丁醚的提纯方法 专利申请号: 2.2
从香紫苏醇反应合成物中分离提纯香紫苏内酯的方法
专利申请号: 2.8
应用前景分析及效益预测:我国发展天然VE有得天独厚的自然条件,生产天然VE所需的原
料--植物油精炼后的油脚,在我国十分丰富。我国是世界油料生产大国,目前花生和油菜籽
产量为世界第一,年产量分别达到1100万吨和1000万吨;大豆产量居世界第三,年产量达
到1800万吨。如将这些油料的一半进行脱臭加工,粗略推算,从油脚中就可生产出天然VE
5000~8000吨。目前,我国广东、上海、江苏、北京等地都已建立了大规模的色拉油生产厂,
每年精炼后剩下的油脚数量十分惊人。但这一宝贵资源至今未被开发利用,有些地方将其作
为燃料烧掉十分可惜。如果从中提取天然VE,不但可以大大提高经济效益,为市场提供急需
的产品,还可出口国际市场。
应用领域:本项目可用于医药、食品、油脂、饲料等行业中。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
1. 原料:大豆油脱臭馏出物;
2. 设备:分子蒸馏设备、酯化设备、冷析装置、甲醇回收塔等;
3. 厂房面积:500m2;
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4. 投资规模:1000万元。
合作方式及条件:
1. 技术转让;
2. 合资。
2. 分子蒸馏法从海狗油中提取DPA、DHA、EPA
成果与项目的背景及主要用途:天津大学精馏技术国家工程研究中心是国家计委批准并授牌
的国家级工程研究中心,其技术处于国际领先水平,“八五”、“九五”、“十五”均被列入国
家重大科技成果推广计划。在2004年第六届中国国际高新技术成果交易会上,天津大学的
精馏技术重大科技成果还被教育部确定为全国高校八大高新技术成果之一。近年来,精馏中
心非常重视分子蒸馏技术的基础研究及其在工业上的应用。分子蒸馏技术广泛用于化工、医
药、轻工、石油、油脂、核化工等工业中,用于浓缩或纯化高分子量、高沸点、高粘度的物
质及热稳定性较差的有机化合物。
本项目主要用于医药、保健、食品、油脂等行业中。
技术原理与工艺流程简介:分子蒸馏也称短程蒸馏,是一种在高真空度条件下进行的高科技
分离过程。由于在分子蒸馏过程中操作系统压力可达0.1Pa,混合物可以在远低于常压沸点
的温度下挥发,另外组分在受热情况下停留时间很短,因此,该过程已成为分离目的产物最
温和的分离方法,特别适合于分离低挥发度、高沸点、热敏性和具有生物活性的天然产物。
用多级分子蒸馏纯化方法,可将海狗油中EPA、DPA和DHA的含量从10~20% 提高到95%以
上。
路线1:脱气——预分离——单级分子蒸馏
路线2:脱气——乙酯化——多级分子蒸馏
技术水平及专利与获奖情况:
从蜂蜡提取的高级脂肪伯醇混合物及分离提纯方法 专利号: 03110099.6
从花生油中提取不饱和脂肪酸的分离提纯方法 专利号: 03122359.1
由黄樟油合成的胡椒基丁醚的提纯方法 专利申请号: 2.2
从香紫苏醇反应合成物中分离提纯香紫苏内酯的方法
专利申请号: 2.8
应用前景分析及效益预测:海狗油作为保健品在国内外上市已近10年,多为软胶囊剂。目
前我国已有厂商申请高浓度ω-3脂肪酸(30% 的DPA、EPA和DHA,而保健品只有15%左右)
海狗油软胶囊剂作为国家一类新药,已获批准进行临床研究。海狗油脂肪乳剂正在研究阶段,
因目前只有大豆脂肪乳作为临床应用于手术后、危重病人、晚期癌症患者的能量营养补充,
它只是ω-6脂肪酸,而无ω-3脂肪酸脂肪乳剂与之平衡应用。
随着人们对ω-3 脂肪酸的日趋重视,海狗油作为纯天然ω-3脂肪酸包含物,其应用前景必
将非常可观。
应用领域:本项目可用于医药、保健、食品、油脂等行业中。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
1. 原料: 海狗油;
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2. 设备: 分子蒸馏设备,酯化设备;
3. 厂房面积:200m2;
4. 投资规模: 500万元;
合作方式及条件:
1. 技术转让;
2. 合资。
3. 富马酸二甲酯生产技术
成果与项目的背景及主要用途:随着国民经济的发展,食品加工业、饲料加工业趋向于规模
化、集约化,由此增大了对防霉灭菌、防腐保鲜添加剂的需求。富马酸二甲酯是八十年代发
展起来的新型防腐保鲜剂,具有高效、广谱、适用范围广等特点。用于食品、水果、蔬菜的
保鲜,饲料防霉以及粮食、中草药、烟草、化妆品、胶卷、磁带、纺织品、皮革、纸张等的
防霉、防虫蛀。
技术原理与工艺流程简介:原料为富马酸和甲醇,以甲醇为溶剂在催化剂作用下进行酯化反
应。反应产物经中和、结晶过滤、洗涤、干燥等得到富马酸二甲酯产品。溶剂甲醇可以回收
复用。
技术水平及专利与获奖情况:产品质量可以达到优级品,用于食品添加剂。
主要消耗指标:富马酸(工业一级品) 950kg/t产品
甲 醇(工业一级品) 600kg/t产品
烧 碱(工业一级品) 140kg/t产品
催化剂 100kg/t产品
应用前景分析及效益预测:目前发达国家的加工食品占整个加工食品消费的90%以上,而中
国只占很小的比例。随着我国国民经济的快速发展,食品加工业具有很大发展潜力,做为广
谱高效的食品防腐保鲜剂富马酸二甲酯具有广阔的市场和发展前景。
百吨级生产装置:销售收入:160万元,总成本90~100万元。
应用领域:食品加工、饲料、中草药、烟草、化妆品、胶卷、磁带、纺织品、皮革、纸张等。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):生产规模及产量:年产
100吨富马酸二甲酯。
所需厂房面积:150m2。
主要设备:搪瓷搅拌反应器、精馏塔、离心机、干燥器等。
主要原材料及来源:富马酸、甲醇、烧碱、催化剂等。
设备投资:32万元。
总投资:95万元。
合作方式及条件:技术转让。
4. 高电压大容量双电层电容器
成果与项目的背景及主要用途:当前,为了解决能源和环境问题,世界上许多国家的政府和
汽车制造商均投入大量资金进行电动汽车的研究与开发,采用二次电池的电动车虽然取得了
长足的进步,但仍难以解决快速充放电性能差、价格高、安全性差的问题。超级电容器由于
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具有比功率高(大于1kW/kg到十几kW/kg的功率密度)、循环寿命长(10万次以上)、使用
温度范围宽(-40℃~60℃)以及充电迅速(小于10min)等优异的特性,非常适合电动车对
功率特性的要求,已成为近年来电动车动力电源开发中非常重要的领域之一。
超级电容器的主要用途分为:1城市公交车主电源;2与高性能蓄电池配合使用,可作为电
动车的辅助电源,满足电动车在启动、加速、爬坡时提供峰值功率的要求,同时回收汽车在
刹车、空载时产生的机械量,可大大提高能量的利用效率;3作为太阳能电池和风力发电的
储能系统,白天储存太阳能电池和风力发电产生的电能,夜间提供照明等所需的能量;4可
作为消费类电子产品的电源, 如手机、数码相机、无绳电话、电子手表、电动玩具、记忆性
存储器、微型计算机、系统主板、钟表等。
技术原理与工艺流程简介:本技术的关键在于采用新型工艺制备极化电极,制备工艺简单,
设备投资小。由于本产品的技术原理本质上与传统的双电层电容器的原理相同,因此,在充
放电过程中由于没有化学反应的发生,电极材料的结构不会变化,能够保证大于10万次以
上长期循环的稳定性。
工艺流程:配料→混浆→制电极→组装→注液→老化→检测包装。
技术水平及专利与获奖情况:前期已开发出14V-5F,28V-28F的水系超级电容器样品,相关
专利正在申请之中。
应用前景分析及效益预测:随着便携式电子器械的普及和发展,超级电容器的应用范围越来
越广泛。有业内专家预测,仅就中国市场而言,目前的年需求量可达2,150万只,而整个亚
太地区的总需求量则超过9,000万只,市场前景非常广阔。同时,权威部门已经证明了燃料
电池驱动的电动汽车在20~30年内不可能实现商业化,那么我们中国会尽快将电动车的研
究方向转向其他类型的电动车,包括镍氢电池和锂离子电池的电动车,而且其中特别强调了
一种混合动力的电动车,即燃油+电源的混合电动车,电源可以是镍氢电池也可以是锂离子
电池,还应包括超级电容器。因此,超级电容器在电动车方面的应用,无论在国内还是国际
上研究和应用的步伐将会更快,性能也会有快速的飞跃。仅电子产品和电动车领域,超级电
容器的市场前景就非常广阔。
预计项目投资300~500万元,正式投产后每年效益在200~500万元。
应用领域:1城市公交车主电源;2与高性能蓄电池配合使用,可作为电动汽车的辅助电源;
3作为起重机等大型吊装机械的辅助电源;4作消费类电子产品的电源, 如手机、数码相机、
无绳电话、电子手表、电动玩具、记忆性存储器、微型计算机、系统主板、钟表等;5作为
太阳能电池和风力发电的储能系统,白天储存太阳能电池和风力发电产生的电能,夜间提供
照明等所需的能量。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):本技术的投资规模为100~
200万元左右,其中原料约为50万,设备费用约为50万,厂房面积约1000m2,厂房投资约
为30万元,流动资金约70万。
合作方式及条件:具体合作方式电话联系或面议。
5. 高强度加氢裂化原料减压蒸馏集成技术
成果的背景及主要用途:大连西太平洋石油化工有限公司常减压蒸馏装置原设计处理量500
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万吨/年,减压原设计能力为136万吨/年。天津大学精馏技术国家工程研究中心以现代精馏
技术理论为指导,在保持减压塔壳体不变的条件下对减压塔内件进行改造,装置改造后,既
可全部加工中东高硫原油,也可全部加工俄罗斯原油,另外在渣油加氢脱硫装置更换催化剂
期间也可加工低硫原油。通过改造,可使装置常压部分的处理能力达到加工俄罗斯、沙轻、
沙中、大庆类原油的混合原油1000万吨/年,减压可为拟建的加氢裂化装置提供150万吨/
年蜡油原料,同时在加工沙中等原油可生产高等级道路沥青30万吨/年。天津大学新型规整
填料及塔内件技术的应用,使大连西太平洋石油化工有限公司的资产和设施得到充分有效的
利用,取得了巨大的经济效益。该项目采用了先进适用技术改造传统产业,适合国内同类企
业大范围推广。
技术原理与工艺流程简介:综合了精馏技术和理论、流体力学与计算流体力学和系统分析优
化等化工过程领域的最新研究成果和方法,针对炼油厂高强度加氢裂化原料蒸馏过程,实现
了系统集成开发及新技术成功应用。
在结构上采用了天津大学多折线规整填料、多级全连通式液体分布器、具有捕液吸能作用的
双切向挡板进料分布器膨胀补偿集油箱、桁架支撑梁等专利和专有技术,整体装置一次开车
成功,设计工艺完全满足了生产的需要。
天津大学流线型、低压降组合式规整填料的设计,显著增加了蒸馏强度,达到了7.96t/m2·h,
远大于国内外同类装置减压塔蒸馏强度。减压塔拔出率60.9%,超过设计值(45.9%)15个
百分点,使大连西太平洋加氢裂化原料蒸馏塔由过去的500万吨/年,大幅度提高到了1000
万吨/年的规模,是国内最大的单系列常减压蒸馏装置。
技术水平及专利与获奖情况:本成果经天津市科委组织鉴定专家鉴定,达到国际先进水平。
应用前景分析及效益预测:成本果已在国内部分地区推广,并将向全国其他部分地区乃至国
外进行更广泛的推广。
本成果适用于:能源与高效节能。
本成果已经处在产业化稳定应用阶段,已经转让企业5个。
合作方式及条件:本成果合作方式是与企业合作。
6. 高效规整填料精馏塔技术及应用
成果与项背景及主要用途:本项目针对精馏分离技术应用广泛、对能耗影响重大的特点,结
合我国过程工业蓬勃发展,急需新技术的实际,从精馏塔的设计、工艺流程与操作方式、新
型规整填料的开发以及规整填料及塔内构件加工新工艺四个方面进行研究与开发,形成了配
套的高效规整填料精馏塔新技术,并推广应用于过程工业的实际生产。
本技术在石油化工、炼油、空分、化工及精细化学品的分离和纯化等领域得到广泛、成功应
用,仅近5年大中型工业精馏塔达100余套,企业达到90家,在石油化工、炼油、化工等
领域有效提高了装置的技术水平,在空分领域打破了国外技术的垄断并占有国内市场的最大
份额。本技术的应用为企业创造经济效益,近5年已获证明的利税额超过19亿元人民币,
对推动我国过程工业的技术进步,缩小与国外差距乃至国民经济发展发挥了重要作用。本技
术将在我国工业技术进步中具有十分广阔的发展和应用前景。
7. 高效节能环保的光催化产品的研制与开发
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成果与项目的背景及主要用途:甲醛、苯等有害物质在家俱、油漆、涂料中广泛使用,容易
引发多种疾病。
光催化剂(例如:二氧化钛等)能在太阳光、日光灯等照射下起催化作用,利用光能,结合
空气中的水和氧气,将甲醛等有害物质氧化分解,同时抑制细菌生长和病毒的活性,达到净
化空气、除臭、抑菌、防霉等功效。
在国内,光催化产品常沿用日本名称谓“光触媒”,它的应用范围很广,不仅适用于家居、
教室、医院等室内污染物的清除,也可用于建筑物外墙、高速公路隔离墙等,利用太阳光,
将墙面上吸附的汽车尾气油污分解成二氧化碳等除去,保持墙面的洁净。将光催化剂制造成
催化膜等,利用太阳光,能将污水中有机物降解。光催化剂喷于镜面上,能防止镜面起雾,
可应用于汽车后视镜、浴室镜等。
技术原理与工艺流程简介:简要工艺流程是:首先生产出纳米光催化剂,然后以光催化剂为
主要活性物质研制出系列光催化产品,应用于卫生、环保等众多领域。
目前已经利用纳米二氧化钛为主要活性成分开发出多种样品,可应用于室内消除空气污染物
等。经试验评价,产品在小功率紫外光照射下即能分解甲基蓝等有机物,具有抑菌防霉性能,
性能居国内先进水平。
鉴于纳米二氧化钛等光催化材料只能在紫外光下起催化作用、不能充分利用太阳光和夜间照
明等可见光光能的不足,我们目前正在研制可见光光催化剂,希望以其为主要活性成分,生
产出环保健康的光催化产品,同时实现可见光资源的高效利用。
技术水平及专利与获奖情况:试制出多种产品,能起光催化作用,净化居室空气质量,产品
质量居国内先进水平。正在攻关研制可见光光催化剂。
应用前景分析及效益预测:产品能充分利用太阳光等可见光光能,具有环保、健康的特点,
具有广阔市场,效益巨大。据估算,现在市场上光触媒产品的毛利润在200%至500%之间。
但是大部分产品技术含量低、光催化效果差,影响其信誉、销售和开发。
我们正在攻关研制可见光光催化剂,预期获得突破后,将有可观的市场和利润空间。
应用领域:卫生健康、环境保护等。
合作方式及条件:合作开发,技术入股。
8. 八碳醇和十碳醇的分离技术
成果与项目的背景及主要用途:八碳醇和十碳醇是重要的化工原料,在精细化工行业有广泛
应用。本项目开发八碳醇和十碳醇的分离技术,获得高纯度八碳醇和十碳醇。
技术原理与工艺流程简介:采用精馏分离技术分离八碳醇和十碳醇的混合物,得到高纯度八
碳醇和十碳醇。
混合物;主要设备为:精馏塔、加热釜、冷凝器等。
投资随规模大小不同而异。
合作方式及条件:技术转让或面谈
9. 丙酮-水-异丙醇的分离技术
成果与项目的背景及主要用途:丙酮-水-异丙醇为化学制药过程中产生的废溶剂,此种溶
剂如不回收不仅会污染环境而且会增大药品生产成本。采用合理工艺实现丙酮、水和异丙醇
的分离,回收溶剂丙酮和异丙醇,不仅可以大大降低药品生产成本,提高经济效益,而且也
利于减少环境污染。
技术原理与工艺流程简介:采用特种精馏工艺实现丙酮-水-异丙醇的分离,回收高纯度丙
酮和异丙醇。
技术水平及专利与获奖情况:工业化水平。
应用前景分析及效益预测:用于化学制药工业中,提高经济效益,减少环境污染。
具体经济效益随规模不同而异。
应用领域:制药行业及其他产生此种废溶剂的化学化工过程。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原料:含丙酮、水、异
丙醇的废溶剂;主要设备为:精馏塔、加热釜、冷凝器等。
投资随规模不同而异。
合作方式及条件:技术转让或面谈。
10. 热敏物料4-羟基-2-丁酮的精馏工艺
成果与项目的背景及主要用途:4-羟基-2-丁酮是一种重要的化工产品,由于其具有热敏
性,分离提纯困难。该项目开发4-羟基-2-丁酮的分离提纯工艺,实现4-羟基-2-丁
酮的分离及提纯。
技术原理与工艺流程简介:采用热敏精馏等方法实现4-羟基-2-丁酮的分离及提纯。
技术水平及专利与获奖情况:工业化水平,专利技术。
应用前景分析及效益预测:用于4-羟基-2-丁酮的分离与纯化。
具体经济效益随规模不同而异。
应用领域:精细化工和香料行业。
原料:含4-羟基-2-丁酮的混合液。
主要设备为:精馏塔、加热釜、冷凝器等。
合作方式及条件:技术转让或面谈。
11. 5万吨/年混合戊烷同分异构体精细分离技术及装备
成果的背景及主要用途:由天津大学设计开发,主要用于混合戊烷中正戊烷、异戊烷和环戊
烷的分离,并兼作混合碳四中正丁烷和异丁烷以及混合己烷中正己烷的分离。产品用途广泛,
可作为可发性聚苯乙烯及聚氨酯泡沫体系的发泡剂,用于无氟冰箱、冰柜、冷库及管线的保
温等领域;可作线性低密度聚乙烯催化剂的载溶剂,脱沥青的工业溶剂、分子筛脱蜡的萃取
剂等;也可作为化工原料,如异戊烷脱氢制异戊烯、异戊二烯,戊烷混合物经氯化、精馏、催
化水解,可生产粗戊醇,经多级分离蒸馏后得到1-戊醇,同时正戊烷氧化生产苯酐和顺酐的研
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究也取得一定进展。
技术原理与工艺流程简介:首次采用四塔可拆分装置,分离混合戊烷中正戊烷、异戊烷和环
戊烷,兼作混合碳四中正丁烷和异丁烷以及混合己烷中正己烷的分离,开拓了分离领域新的
精细分离方向,大部分为自主创新技术。设计采用天津大学新型规整填料及塔内件技术(包
括专利技术和专有技术金属折峰式波纹填料ZUPAC、大直径丝网填料塔填料盘增强技术、通
透式填料支撑结构、端效应减小装置、变孔径流预分布管技术、新型单级导板式液体分布器、
槽盘式集油箱、双列叶片进料分布器等)。产品质量高于同类产品,满足了混合戊烷同分异
构体精细分离的需要,各项技术指标均达到或超过了设计要求。
技术水平及专利与获奖情况:本技术经天津市科委组织专家鉴定,达到国内领先水平。
应用前景分析及效益预测:成果已在国内部分地区推广,并将向全国其它部分地区乃至国外
进行更广泛的推广。
应用领域:本成果可应用于精细化工产品生产领域。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):本成果已经处在产业化
稳定应用阶段,已经转让企业1家。
合作方式及条件:与企业合作。
12. A晶型盐酸帕罗西汀结晶新技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:盐酸帕罗西汀是一种选择性5-羟色胺(5-HT)再摄取阻滞药,
为抗抑郁新药。无水盐酸帕罗西汀存在4种多晶型,分别称之为A、B、C、D型,其中A型
盐酸帕罗西汀以针状结晶存在,熔点为123-125℃。目前国内外采用的A晶型盐酸帕罗西汀
的制备方法存在以下问题:
(1)步骤繁琐,要制备A晶型盐酸帕罗西汀首先必须制备其溶剂化合物,再经过溶剂化合
物的去溶剂过程才能得到合格产品;
(2)其溶剂化合物的去溶剂过程难以实施操作,实践证明该发明中上述案例的去溶剂化过
程,均得到无水与半水的混合物,最终产品溶剂残留过高(4-14%左右);
(3)该法条件苛刻,操作时间长,批处理重复性不高。
本专利技术采用新型的结晶技术直接制备稳定A晶型的帕罗西汀晶体产品。
技术原理与工艺流程简介:采用特定的溶剂和媒晶剂,直接通过冷却结晶即可得到稳定A晶
型的帕罗西汀晶体产品。
技术水平及专利与获奖情况:已实现产业化,专利申请号:2.5。
应用前景分析及效益预测:盐酸帕罗西汀主要用于治疗抑郁症,还可用于治疗惊恐发作、广
泛性焦虑症、社交焦虑症、强迫症、失眠症、经前期综合征、早泄等其他疾病,具有疗效好、
不良反应少等特点。在近年美国医药市场上连续进入前十名的畅销药。
应用领域:原料药制造。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):具有盐酸帕罗西汀原料
生产能力。
合作方式及条件:技术转让。
13. 药用L-苏氨酸结晶新技术与设备
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成果与项目的背景及主要用途:本项目属国家“十五”重点科技攻关项目“氨基酸新技术新
工艺”(2001BA708B02)成果。主要针对我国L-苏氨酸生产规模小、技术水平落后、产品质
量差等问题,研究开发了L-苏氨酸的结晶生产关键技术,并实现了新技术新工艺的产业化,
在年产1000吨医药级L-苏氨酸的生产线上实施见效,产品质量达到了国外同类产品标准。
技术原理与工艺流程简介:根据苏氨酸-水物系的热力学相图特征,采用蒸发与冷却耦合结
晶新技术,得到内在质量指标及晶体形态(晶习、粒度分布)指标均达到日本味之素药用标
准的晶体产品。
技术水平及专利与获奖情况:已实现产业化。
应用前景分析及效益预测:L-苏氨酸是人和动物的必需氨基酸,大米的第二限制性氨基酸,
作为构成蛋白质的基本组成单位,对维持生物体蛋白质平衡及机体健康有其重要的生物学意
义。苏氨酸在人体中主要参与脂肪代谢,缺乏苏氨酸时会出现肝脂肪病变。它在食品、饲料、
医药等领域有着极为广泛的应用,主要用于氨基酸输液,综合氨基酸制剂、食品应用强化剂、
饲料添加剂,是我国氨基酸工业的支柱产品之一。
应用领域:原料药制造。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):具有L-苏氨酸发酵生产
能力。
合作方式及条件:技术转让。
14. 高粘物系-木糖醇精制结晶新技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:目前木糖醇工业结晶技术与装置水平较低,操作周期长(约
40小时),出料困难,产品粒度不均匀,晶形差,流动性差,与国外产品有一定差距。天津
大学结晶中心通过科研攻关,成功开发出了高粘物系-木糖醇精制结晶新技术与设备,并实
现了产业化。生产出的木糖醇产品晶形完美,粒度大且分布集中,产品流动性好,采用新工
艺和新装置后,木糖醇一次结晶收率达到60%以上。
技术原理与工艺流程简介:木糖醇氢化液经浓缩后进入新型结晶器,通过计算机辅助控制完
成冷却结晶过程,生产出高质量的晶体产品,结晶操作时间在10小时以内。
应用前景分析及效益预测:由于木糖醇产品的粒度和流动性的改善,产品可以进入国际竞争
市场,提高售价,经济效益显著。本技术适用于糖醇类高粘度物系的结晶生产,应用前景广
阔。
应用领域:药用和食品木糖醇的结晶生产。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):木糖醇氢化液、新型高
粘物系结晶装置。
合作方式及条件:技术转让。
15. 新型工业结晶技术在抗氧剂1010生产中的应用
成果与项目的背景及主要用途:目前抗氧剂1010产品存在的问题主要是:反应结晶过程的
收率较低,纯度较差,晶体粒度及粒度分布不理想,堆密度小,造成产品包装和运输困难。
根据抗氧剂系列产品的特征,以提高产品收率和产品质量(粒度、晶形、纯度等)为目标,
天津大学结晶中心开发出冷却-溶析藕合新型工业结晶技术,该项技术可操作性强,具有较
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强的工艺适应性和生产操作弹性。产品的各项技术经济指标均优于原生产水平,产品收率为
87.8%(以季戊四醇为基准),产品晶体形态好、粒度大且粒度分布集中,与国内外同类产
品相比,达到国内领先、国际先进水平。
技术原理与工艺流程简介:将反应液压入结晶器,按照优化操作时间表控制冷却结晶过程,
采用冷却-溶析藕合新型工业结晶技术生产出高质量的晶体产品。
技术水平及专利与获奖情况:新技术已实现产业化,2004年通过天津市科委验收。
应用前景分析及效益预测:抗氧剂系列产品众多,本技术不仅适用于抗氧剂1010的结晶生
产,而且适用于其他抗氧剂产品的生产,采用冷却-溶析藕合结晶新技术可提高收率,应用
前景广阔,经济效益显著。
应用领域:抗氧剂系列产品的结晶生产。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):具体面谈。
合作方式及条件:技术转让。
16. 高密度过碳酸钠结晶新技术
成果与项目的背景及主要用途:过碳酸钠(SPC),也称过氧化碳酸钠或过氧水合碳酸钠,碳
酸钠过氧化氢加合物,因产品为固体,也有人称之为固体形式的过氧化氢。目前国内过碳酸
钠生产厂家由于结晶工艺以及设备比较落后,产品的稳定性、堆密度、收率、产品的粒度以
及颗粒的圆整度等方面与国外产品尚有差距,产品的竞争力较小。为适应国内外市场竞争的
需要,本项目开发了生产高密度过碳酸钠的结晶新技术。
技术原理与工艺流程简介:以双氧水和碳酸钠为原料,添加特定配比的稳定剂,在一定温度
下直接反应制备高密度的颗粒过碳酸钠产品。
技术水平及专利与获奖情况:试验产品达到如下质量指标:
1、18目~80目粒度范围的产品质量分率大于98%;
2、产品容重大于1000g/L;
3、产品中氯化钠含量小于0.3%。
应用前景分析及效益预测:过碳酸钠无味、无毒、易溶于水,呈白色颗粒状,是一种无机氧
化剂。其水溶液性质与具有相应组成的过氧化氢和碳酸钠的水溶液相似。由于过碳酸钠易溶
于水,并能分解放出活性氧,所以具有很强的漂白、洗涤能力,是一种新兴的碱性漂白剂。
主要用于洗涤剂行业,在其他行业如纺织,印染,造纸,食品和医药等方面的应用还尚未打
开,即使是洗涤剂行业,在洗衣粉中的添加量不足洗衣粉总产量的0.30%,发展十分缓慢。
目前,我国洗涤剂的年产量为200多万吨,若按其中添加5%-10%的过碳酸钠计算,仅洗衣粉
一项就要消耗10-20万吨,我国过碳酸钠的年产量还不能满足市场的需求。
应用领域:过氧化物的结晶生产。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):具体面谈。
合作方式及条件:技术转让。
17. L-苏氨酸精制结晶新技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:针对我国L-苏氨酸的结晶技术与装置水平低下,产品晶形
差,甚至为无定形,难以达到药用质量标准的问题,国家将“L-苏氨酸生产中的关键技术——
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新型结晶技术与设备的研究开发”列为“十五”重点攻关项目。天津大学通过三年攻关,成
功开发出了L-苏氨酸精制结晶新技术与设备,并实现了产业化。生产出的L-苏氨酸产品
晶形完美,粒度大且分布均匀,符合中国药典2000版和国际先进标准(日本味之素标准),
达到攻关合同规定的质量标准。采用新工艺和新装置,L-苏氨酸结晶总收率达到92%,比
原工艺高出2%。
技术原理与工艺流程简介: L-苏氨酸粗品经溶解脱色后,原料液进入新型结晶器,通过计
算机辅助控制的蒸发与冷却耦合结晶工艺,生产出高质量的L-苏氨酸晶体产品。
技术水平及专利与获奖情况:新技术与设备已实现千吨(医药级)规模的产业化。通过教育
部组织的专家鉴定,鉴定结论为“各项技术经济指标达到国际先进水平”。
应用前景分析及效益预测:我国原来药用氨基酸主要依靠从日本等国进口,通过本技术完全
可以生产出达到国际药用标准的氨基酸产品。本技术不仅适用于L-苏氨酸的结晶生产,而
且适用于其他氨基酸的生产,应用前景广阔,经济效益显著。以千吨氨基酸精制结晶生产线
为例,每年利税在2000万元左右。
应用领域:药用和食品氨基酸的结晶生产。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):具体面谈。
合作方式及条件:具体面谈。
18. 苄星青霉素反应结晶技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:苄星青霉素一般通过悬浮液制剂注射给药,对于注射用药物
结晶产品,不但有晶型选择性的严格要求,对产品的粒度分布的要求也很严格,因为它直接
影响着药物的注射和吸收过程。
我国苄星青霉素生产企业的设备简陋,全部依靠手工操作,自动化程度低,手工操作导致批
间差异大,产品质量不稳定;产品晶形不完整,粒度分布不均匀,粘结性极其严重,亲水性
较差,难以进行皮下注射,产品质量无法同国外相比。
天津大学自主开发的新型苄星青霉素反应结晶技术与设备完全解决了上述问题,产品质量达
到了国外先进标准。
技术原理与工艺流程简介:原料青霉素G钾盐和DBED经加水溶解脱色后,进入新型结晶器
进行反应结晶,结晶过程由计算机自动控制,生产出高质量的苄星青霉素晶体产品。
技术水平及专利与获奖情况:新技术与设备已实现年产300吨规模的产业化。
应用前景分析及效益预测:苄星青霉素是青霉素工业盐的下游产品。我国是世界上最大的青
霉素生产国,但青霉素已经很少直接作为药物使用,一般需转化为苄星青霉素等系列产品。
本技术不仅适用于苄星青霉素的结晶生产,而且适用于其他青霉素系列产品的生产,应用前
景广阔,经济效益显著。
应用领域:青霉素系列产品的结晶生产。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):具体面谈。
合作方式及条件:具体面谈。
19. 普鲁卡因青霉素反应结晶技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:普鲁卡因青霉素属长效抗菌素,一般通过悬浮液制剂注射给
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22
药,对产品的粒度分布有严格的要求,因为它直接影响着药物的注射和吸收过程。
我国普鲁卡因青霉素生产企业的状况是:(1)设备较陈旧,生产能力低,每批仅60~70公斤,
自动化程度低,手工操作导致批间差异大,产品质量不稳定;(2) 结晶粒度难以控制,产品
粒度分布宽,不能满足不同客户的要求;(3) 产品晶形不好,易长成针状,对后续处理不利。
因此,国内普鲁卡因青霉素产品质量较差,在国际市场上不能与国外的产品相竞争。
天津大学自主开发的新型普鲁卡因青霉素反应结晶技术与设备完全解决了上述问题,产品质
量达到了国外先进标准。
技术原理与工艺流程简介:原料青霉素G钾盐和盐酸普鲁卡因经加水溶解脱色后,进入新型
结晶器进行反应结晶,结晶过程由计算机自动控制,生产出高质量的普鲁卡因青霉素晶体产
品。
技术水平及专利与获奖情况:新技术与设备已实现年产300吨规模的产业化。通过教育部组
织的专家鉴定,鉴定结论是“各项技术经济指标达到国际先进水平”。
应用前景分析及效益预测:普鲁卡因青霉素是青霉素工业盐的下游产品。我国是世界上最大
的青霉素生产国,但青霉素已经很少直接作为药物使用,一般需转化为普鲁卡因青霉素等系
列产品。本技术不仅适用于普鲁卡因青霉素的结晶生产,而且适用于其他青霉素系列产品的
生产,应用前景广阔,经济效益显著。
应用领域:青霉素系列产品的结晶生产。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):具体面谈。
合作方式及条件:具体面谈。
20. 维生素C新型结晶技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:维生素C是维生素类药物中产量最大、用途最广的品种之一。
为解决我国维生素C结晶生产中存在的收率低,产品粒度分布不均匀,晶形差等问题,国家
将“维生素C生产中的关键技术——新型结晶技术的开发应用”列为“九五”重点攻关项
目。天津大学通过攻关,成功开发出了维生素C精制结晶新技术与设备,并实现了产业化。
结晶单程收率平均达到80~82%,产品粒度分布均匀,粒度在40目~100目范围的重量分
率平均达到了70%以上,比国内其它现有生产线提高了20%以上。
技术原理与工艺流程简介:维生素C粗品经溶解脱色后,原料液进入新型结晶器,通过计算
机辅助控制的冷却结晶工艺,生产出高质量的维生素C晶体产品。
技术水平及专利与获奖情况:新技术与设备已实现年产1000吨规模的产业化。通过中国生
物工程技术开发中心组织的攻关课题验收。
应用前景分析及效益预测:我国是维生素C生产大国,生产能力已将近十万吨,但大部分生
产线仍采用比较落后的结晶技术与设备,有比较大的改造挖潜潜力。因此本成果具有广阔的
推广应用前景。依托本技术建立的年产1000吨维生素C新型结晶装置,由于产品质量和结
晶收率的提高,创造的经济效益比较明显,每年可为企业新增经济效益820万元以上。
应用领域:需要大颗粒结晶生产的医药及化工企业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):具体面谈。
合作方式及条件:具体面谈。
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21. 辛基酚熔融结晶技术
成果与项目的背景及主要用途:辛基酚是一种重要的精细化工原料。国内有关辛基酚的生产
厂家均采用精馏工艺进行提纯,产品纯度都在98%以下,难以得到99%以上的高纯产品,因
此,长期以来,国内辛基酚的市场主要由日本产品占领。天津大学开发的熔融结晶技术用于
辛基酚的提纯精制,得到的辛基酚产品纯度高于99.5%,其中对特辛基酚的含量高于98%。
技术原理与工艺流程简介:对于分子量相近的同系物或热敏性物系的分离,若使用传统的精
馏技术,即使采用具有上百块塔板的精馏塔在高回流比条件下操作,也难以获得纯度高于99%
的高纯物质,而且还存在投资大、能耗高、操作条件苛刻等缺陷。人们发现虽然它们的沸点
相近,但一般存在明显的熔点差异,它们的熔融混合物皆为低共熔混合物系或固体溶液物系,
因而可以用低能耗的熔融结晶方法——即熔点差异法予以分离提纯。
技术水平及专利与获奖情况:辛基酚熔融结晶工艺已取得小试研究成果,熔融结晶设备已成
功应用于高纯对二氯苯等的工业生产。
应用前景分析及效益预测:辛基酚主要应用于生产辛基酚甲醛树脂、辛基酚聚氧乙烯醚和非
离子表面活性剂等,还可用于生产橡胶硫化剂、印刷油墨、涂料以及配制绝缘清漆、防锈剂
等,用途十分广泛。目前国内辛基酚生产能力较低,主要依靠进口。采用选择性叠合法生产
二异丁烯,进而生产辛基酚是有效利用炼油厂中混合C4的重要途经。随着国内辛基酚生产
能力的提高,本技术将有很好的应用前景。
应用领域:医药中间体及有机化工原料或产品的提纯精制。
22. 苯甲酸熔融结晶技术
成果与项目的背景及主要用途:用于食品级防腐剂、医药级中间体或量热级标准物质的苯甲
酸,都需要达到极高的纯度。采用精馏法难以得到高纯的苯甲酸产品。天津大学开发的熔融
结晶技术用于苯甲酸的提纯精制,得到的苯甲酸产品纯度高于99.9%。而且熔融结晶方法具
有设备整凑、操作简便、产品纯度高、不需加入其他溶剂、对环境污染少、能耗低等的特点,
显示了新型熔融结晶技术用于精制苯甲酸的优越性。
技术原理与工艺流程简介: 对于分子量相近的同系物或热敏性物系的分离,若使用传统的
精馏技术,即使采用具有上百块塔板的精馏塔在高回流比条件下操作,也难以获得纯度高于
99%的高纯物质,而且还存在投资大、能耗高、操作条件苛刻等缺陷。人们发现虽然它们的
沸点相近,但一般存在明显的熔点差异,它们的熔融混合物皆为低共熔混合物系或固体溶液
物系,因而可以用低能耗的熔融结晶方法——即熔点差异法予以分离提纯。
技术水平及专利与获奖情况:苯甲酸熔融结晶工艺已取得小试研究成果,熔融结晶设备已成
功应用于高纯对二氯苯等的工业生产。
应用前景分析及效益预测:苯甲酸广泛地应用于食品添加剂、医药中间体和化妆品以及苯酚
和己内酰胺的工业生产中,仅制造苯酚和己内酰胺全世界每年就消耗苯甲酸80万吨以上,
估计目前世界苯甲酸年产量在200万吨以上。作为一种酸性食品防腐剂,苯甲酸及其钠盐、
钾盐目前在我国仍然占所有防腐剂用量的首位。随着国内食品级苯甲酸生产能力的提高,本
技术将有很好的应用前景。
应用领域:医药中间体及有机化工原料或产品的提纯精制。
——
24
23. 颗粒状过碳酸钠结晶技术
成果与项目的背景及主要用途:用于洗涤剂等行业的过碳酸钠都要求呈颗粒状。目前国内过
碳酸钠生产厂家由于结晶工艺以及设备比较落后,产品的稳定性、堆密度、收率、产品的粒
度分布以及颗粒的圆整度等方面与国外产品尚有差距,产品的竞争力较小。为适应国内过碳
酸钠生产厂家对结晶新技术的需要以及满足国内外市场对产品的要求,天津大学自主开发了
颗粒状过碳酸钠结晶技术,达到的技术指标为:8~80目粒度范围的产品质量分率大于98%,
产品堆密度大于1000g/L,产品中氯化钠含量小于0.3%。
技术原理与工艺流程简介: 过碳酸钠生产的基本原理是碳酸钠和过氧化氢在一定复合稳定
剂和盐析剂存在的条件下进行加和反应,产物呈致密的颗粒状结晶出来。
技术水平及专利与获奖情况:过碳酸钠反应结晶工艺已取得小试研究成果。反应结晶装置已
成功应用于其它产品等的工业生产。
应用前景分析及效益预测:近年来,SPC市场需求量不断增加,全国先后建立了多套生产装
置,生产能力迅速提高,主要用于洗涤剂行业,在其他行业如纺织,印染,造纸,食品和医
药等方面的应用还尚未打开,即使是洗涤剂行业,在洗衣粉中的添加量不足洗衣粉总产量的
0.30%,发展十分缓慢。目前,我国洗涤剂的年产量为200多万吨,若按其中添加5%~10%
的过碳酸钠计算,仅洗衣粉一项就要消耗10~20万吨,我国过碳酸钠的年产量还不能满足
市场的需求。本技术将有很好的应用前景。
应用领域:无机及有机化工产品的反应结晶生产。
24. 特定晶型盐酸帕罗西汀结晶技术
成果与项目的背景及主要用途:盐酸帕罗西汀是一种选择性5-羟色胺(5-HT)再摄取阻滞药,
可用于治疗抑郁症,为抗抑郁新药。该药物在生产过程中随条件的不同可形成多达4种晶型。
国内帕罗西汀的生产厂家由于采用的结晶技术与设备比较落后,存在产品晶型不稳定并难以
控制,粒度分布不均匀等问题,天津大学开发的新型结晶技术,可生产出指定晶型的帕罗西
汀产品,粒度大且分布均匀。
技术原理与工艺流程简介:盐酸帕罗西汀粗品经溶解脱色后,在特定的溶剂体系中加入特定
的媒晶剂,进行蒸发或冷却结晶,即可生产出指定晶型的盐酸帕罗西汀产品。
技术水平及专利与获奖情况:已取得小试研究成果,正在国内某厂实施产业化。
应用前景分析及效益预测:帕罗西汀为抗抑郁新药,近年来,大量临床研究发现,它还可用
于治疗惊恐发作、广泛性焦虑症、社交焦虑症、强迫症、失眠症、经前期综合征、早泄等其
他疾病,具有疗效好、不良反应少等特点。在2002年排世界第六大畅销药。随着国内需求
量和生产能力的增加,本技术具有很好的应用前景。
应用领域:医药结晶生产。
25. 功能配位聚合物的超分子结构与晶习预测研究
成果与项目的背景及主要用途:配位聚合物是通过有机配体和金属离子间的配位键形成的具
有高度规整无限网络结构的配合物,含有大量的按一定几何构型规整排列的金属离子,往往
还具有特定形状的空穴,在吸附、催化、磁性、非线性光学、发光及纳米材料等诸多领域都
具有潜在的应用价值。本项目为国家自然科学基金青年基金资助项目,已解析配合物晶体22
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个,发现它们分别具有单核、双核、一维、二维和三维结构,并研究了它们的热化学和电化
学性质。
技术原理与工艺流程简介:烷基硫醚和杂芳基硫醚根据文献合成,利用多种结晶方法制备其
配合物单晶,并利用X射线单晶衍射仪进行结构解析。
技术水平及专利与获奖情况:前期研究获2003年天津市自然科学一等奖,在国际相关刊物
上发表论文十余篇。
应用前景分析及效益预测:配位聚合物结构中的空穴可能进行客体分子(离子)吸附或交换,
而且由于配位聚合物本身的规整结构使它所包含的空穴有一定的体积和形状,因此能够选择
性地容纳客体分子。目前的研究注意力还主要集中于利用金属和简单有机配体构筑配位聚合
物,今后将尝试以生物功能性分子组合构筑生物配合物材料,并提高对简单有机配体的配位
聚合物结构的控制能力。
应用领域:在吸附、发光及纳米材料等领域具有潜在的应用价值。
26. 6-氨基青霉烷酸反应结晶新技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:6-氨基青霉烷酸(6APA)是重要的半合成青霉素的“母核”,
在6-氨基青霉烷酸的氨基上引入不同的侧链,可制备成各种的高效、稳定、抗菌广谱、服用
方便的多种半合成青霉素。天津大学通过多年攻关,成功开发出了6APA精制结晶新技术与
设备,生产出的6APA产品纯度高,稳定性好,晶形完美,粒度分布均匀,产品收率达到93%
以上。
技术原理与工艺流程简介:青霉素G(V)钾盐或钠盐经固定化酶裂解后,通过蒸发浓缩,有
机溶剂萃取后,原料液进入新型结晶器,通过计算机辅助控制的反应结晶工艺,生产出高质
量的6APA晶体产品。
技术水平及专利与获奖情况:工艺开发成熟,天津大学国家工业结晶中心多年成功的工艺和
设备设计经验为产业化打下坚实的基础。
应用前景分析及效益预测:通过自主开发的6APA生产技术和设备,生产出的6APA产品完全
可以达到国际先进水平,为后续半合成青霉素的生产提供优质的药用中间体原料。本技术不
仅适用于6APA的结晶生产,而且适用于其他两性电解质(包括氨基酸等)的生产,另外,
也适用于固定化酶裂解反应工业开发和设备设计。应用前景广阔,经济效益显著。
应用领域:药用中间体的制备和结晶提纯(包括固定化酶催化裂解、真空升膜和降膜浓缩、
有机溶剂萃取和等电点反应结晶等多种工艺流程集成)。
27. 7-ADCA 新型结晶技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:针对我国7-ADCA生产存在的问题是产品质量差,晶体产品
无定形,生产规模小,生产成本高,国家将“重大抗生素生产新工艺新技术—7-ADCA新型结
晶技术与设备的研究开发”列为“十五”重点攻关项目。天津大学通过三年攻关,成功开发
出了7-ADCA新型反应结晶新技术与设备,并实现了产业化。所开发的新型结晶装置(包括
计算机辅助控制及控制器)批生产能力大,自动化程度高,解决了批产品质量不稳定的问题;
生产出的7-ADCA晶体产品晶形完美,晶粒大,粒度分布均匀;产品液相含量达到98.5%以
上, 425nm吸光值≤0.08。
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技术原理与工艺流程简介: 7-ADCA属反应结晶,其流程为:
7-ADCA溶液进入新型结晶器,通过加入碱液或酸液进行反应结晶,计算机辅助控制结晶过程
中的操作参数,生产出高质量的7-ADCA晶体产品。
技术水平及专利与获奖情况:新技术与设备已实现千吨(医药级)规模的产业化。通过科技
部组织的专家鉴定,鉴定结论为“各项技术经济指标达到国际先进水平”。
应用前景分析及效益预测:本成果根本解决了我国7-ADCA产品质量差,无法与进口产品竞
争的问题,通过本技术完全可以生产出达到国际药7-ADCA产品。本技术不仅适用于7-ADCA
的结晶生产,而且适用于其他半合抗药物的生产,应用前景广阔,经济效益显著。
应用领域:等电点反应结晶生产。
28. 盐酸大观霉素晶体产品分子组装
与新型产业化技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:盐酸大观霉素属广谱抗生素类药,特别是治疗淋病的特效药。
盐酸大观霉素是通过悬浮液制剂注射给药,因为产品的晶形、粒度分布直接影响着药物的注
射和吸收过程,因此除产品的内在质量指标外,晶形及粒度分布要求亦非常较严格。
我国盐酸大观霉素生产企业的设备简陋,结晶过程收率低,全部依靠手工操作,自动化程度
低,手工操作导致批间差异大,产品质量差,晶形不完整,粒度分布不均匀,比容大,造成
注射时堵塞及挂壁,难以进行高质量的注射,产品质量无法同国外相比。
天津大学自主开发的盐酸大观霉素新型溶析结晶技术与设备与设备完全解决了上述问题,提
高收率6.5%以上,产品质量达到了国外先进标准。
技术原理与工艺流程简介:原料盐酸大观霉素粗品经水溶解脱色后,进入新型结晶器进行溶
析结晶器中,结晶过程由计算机自动控制,生产出高质量的盐酸大观霉素晶体产品。
技术水平及专利与获奖情况:新技术与设备已实现年产30吨规模的产业化,通过天津市科
委组织的专家鉴定,鉴定结论为“课题达到国际先进水平”。
应用前景分析及效益预测:本技术不仅适用于盐酸大观霉素的结晶生产,而且适用于其他大
观霉素系列产品的生产,应用前景广阔;30吨规模每年可获利税2500万元以上,经济效益
显著。
应用领域:适合于大观霉素系列产品的生产。
29. 地塞米松磷酸钠新型反应结晶耦合技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:地塞米松磷酸钠属皮质激素类药物中的糖皮质激素。由于地
钠生产工艺非常复杂,生产周期长,属技术密集性产品。天津天药药业股份有限公司从二十
世纪七十年代在我国率先开始研制生产地塞米松类药物,产品质量可与国际先进水平比美,
国内市场占有率为90%,亚洲、欧洲市场占有率分别为50%、25%。但由于地钠的晶形影响其
水中的溶解速度及生物利用度,天药股份的地钠产品与国际王牌法国罗素公司产品相比,在
晶体含量、溶解速度及生物利用度方面还存在一定的差异,在国际市场上只能属于二级产品,
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不能满足客户的不同要求。
天津大学自主开发的地塞米松磷酸钠新型反应结晶耦合技术与设备完全解决了上述问题,提
高过程收率2%以上,产品质量达到了国外先进标准。
技术原理与工艺流程简介:原料地塞米松磷酸酯经溶解脱色后,进入新型耦合结晶器内进行
反应结晶过程。整个过程由计算机自动控制,生产出高质量的地塞米松磷酸钠晶体产品。
技术水平及专利与获奖情况:新技术与设备已实现年产60吨规模的产业化。通过天津市科
委组织的专家鉴定,鉴定结论是“达到国际先进水平”。
应用前景分析及效益预测:新型反应耦合结晶技术与设备具有坚实的基础研究依据、高效、
可靠,不仅已成功地应用于地钠的生产,亦已推广应用到其它利用反应耦合过程药物的生产。
因此具有的较显著的社会与经济效益,推广应用前景广阔。
应用领域:激素系列产品的结晶生产。
30. 头孢哌酮钠新型结晶技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:头孢哌酮钠属于第三代头孢类抗生素。目前国内头孢哌酮钠
的生产成本较高,而且产品的含量、晶形、色级、溶解度等指标较差,远低于国外同类产品,
多年来生产原料及产品一直依赖进口,究其原因主要是头孢哌酮钠的生产工艺落后,过程的
总收率较低(一般为45%),这是我国头孢哌酮钠生产所面临最大的问题。影响了国内头孢
哌酮钠产品在国际市场上的竞争。
天津大学自主开发的头孢哌酮钠溶析结晶新技术与设备完全解决了上述问题,产品质量达到
了先进标准。
技术原理与工艺流程简介:原料头孢哌酮酸经溶解、反应、脱色后,进入新型结晶器进行溶
析结晶器内,结晶过程由计算机自动控制,生产出高质量的头孢哌酮晶体产品。
技术水平及专利与获奖情况:新技术与设备已实现年产250吨规模的产业化,正准备进行成
果鉴定。
应用前景分析及效益预测:本项目开发的新型溶析结晶技术与设备具有坚实的基础研究依
据、高效、可靠,不仅已成功地应用于头孢哌酮钠的生产,亦已推广应用到其它利用溶析过
程药物的生产。因此具有的较显著的社会与经济效益,推广应用前景广阔。
应用领域:半合抗系列产品的结晶生产。
31. 头孢曲松钠新型结晶技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:头孢曲松钠属于第三代头孢类抗生素。目前,我国已有一些
厂家生产该药,产品质量比以往有了很大的提高,但是和国外相比,国内普遍存在产品含量
较低、色级及澄清度差、生产工艺落后、产品成本较高的问题,影响了国内头孢曲松钠产品
在国际市场上的竞争。
天津大学自主开发的头孢曲松钠溶析结晶新技术与设备完全解决了上述问题,产品质量达到
了先进标准。
技术原理与工艺流程简介:原料头孢曲松钠粗品经溶解、脱色后,进入新型结晶器内进行溶
果鉴定。
应用前景分析及效益预测:本项目开发的新型溶析结晶技术与设备具有坚实的基础研究依
据、高效、可靠,不仅已成功地应用于头孢曲松钠的生产,亦已推广应用到其它利用溶析过
程药物的生产。因此具有的较显著的社会与经济效益,推广应用前景广阔。
应用领域:半合抗系列产品的结晶生产。
32. 新型溶析结晶技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:由于溶析结晶方法操作较简单,因此很多药物采用该方法生
产,如抗生素系列、半合成抗生素系列、核苷酸系列等。目前, 我国溶析结晶生产工艺落后,
生产企业的设备简陋,全部依靠手工操作,自动化程度低,手工操作导致批间差异大,造成
产品质量差,晶形不完整,粒度分布不均匀的产品,结晶过程收率低,产品成本较高的问题,
严重影响了产品在国际市场上的竞争。
天津大学自主开发的溶析结晶新技术与设备生产的产品质量达到了先进标准。
技术原理与工艺流程简介:原料经溶解(反应)、脱色后,进入新型结晶器内进行溶析结晶
器内,结晶过程由计算机自动控制,生产出高质量的晶体产品。
技术水平及专利与获奖情况:新技术与设备已成功应用于产业化,正准备进行成果鉴定。
应用前景分析及效益预测:本项目开发的新型溶析结晶技术与设备具有坚实的基础研究依
据,高效、可靠,不仅已成功地应用于一些抗生素的结晶的生产,亦已推广应用到其它利用
溶析过程药物的生产,因此具有的显著的社会与经济效益,推广应用前景广阔。
应用领域:适合于利用溶析结晶方法的产品生产。
33. 愈创木酚甘油醚结晶新技术
成果与项目的背景及主要用途:愈创木酚甘油醚为祛痰镇咳药,并可用作其它医药产品的中
间体。产品存在的主要问题是容易结块,不宜在长期贮存,尤其是在湿热季节、长期存放、
堆包挤压的时该问题更为明显,极大地影响了产品的使用,是一个必须解决的问题。
结块与晶体的形状几粒度分布有很大的关系,天津大学自主开发的愈创木酚甘油醚冷却结晶
新技术解决了上述问题,产品晶形好,粒度分布均匀,产品质量达到了国际先进标准。
技术原理与工艺流程简介:原料愈创木酚甘油醚粗品经溶解、脱色后,进入新型结晶器内进
行冷却结晶器内进行控制结晶,生产出高质量的愈创木酚甘油醚晶体产品。
技术水平及专利与获奖情况:新技术已用于指导生产,正准备进行成果鉴定。
应用前景分析及效益预测:本项目开发的新型冷却结晶技术有坚实的基础研究依据可推广应
用到其它粘度较大的利用冷却结晶过程的药物生产,具有的较显著的社会与经济效益,推广
应用前景广阔。
应用领域:冷却结晶生产特别是粘度较大物系。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):具体面谈。
合作方式及条件:具体面谈。
34. 木糖醇精制结晶新技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:目前木糖醇结晶技术与装置水平低下,操作周期长(约40
小时),出料困难,产品粒度不均匀,晶形差,流动性差,与国外产品有一定差距。天津大
——
学结晶中心通过科研攻关,成功开发出了木糖醇精制结晶新技术与设备,并实现了产业化。
生产出的木糖醇产品晶形完美,粒度大且分布集中,产品流动性好,采用新工艺和新装置后,
木糖醇一次结晶收率达到60%以上。
技术原理与工艺流程简介:木糖醇氢化液经浓缩后进入新型结晶器,通过计算机辅助控制的
冷却结晶工艺,由~80℃降温到~37℃,生产出高质量的晶体产品,结晶操作时间在10小
时以内。
技术水平及专利与获奖情况:新技术与设备已实现7m3结晶罐(食品级)规模的产业化。
应用前景分析及效益预测:由于木糖醇产品的粒度和流动性的改善,产品可以进入国际竞争
市场,提高售价,经济效益显著。本技术适用于糖醇类高粘度物系的结晶生产,应用前景广
阔。
应用领域:药用和食品木糖醇的结晶生产。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):具体面谈。
合作方式及条件:具体面谈。
35. 7ACA反应结晶新技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:7ACA是用于生产半合成头孢类抗生素的重要母核,目前生产
的绝大部分头孢菌素其生产工艺均为“7ACA+化学侧链”经结合而成,如现在广泛应用于临
床的头孢唑啉钠、头孢噻肟钠、头孢哌酮钠、头孢噻吩、头孢三嗪、头孢呋辛等,其重要性
已逐渐超过7ACA,世界上医药工业发达国家均十分重视7ACA的生产,我国也将其列入国家
“十五”重大科技攻关项目。
技术原理与工艺流程简介:本技术对7ACA的反应结晶过程进行了较为系统的研究,包括各
种工艺参数如7ACA结晶过程前的溶解过程、脱色过程;反应结晶中的酸碱流加速率、结晶
温度、搅拌速率、晶种的加入;结晶过程完成后的过滤以及干燥过程对7ACA产品质量的影
响。优化的7ACA结晶工艺解决了国内产品目前普遍存在的杂质含量高、产品纯度低,晶体
无定形、粒度分布差,热稳定性差、色级偏高,产品流动性差不利于洗涤、过滤和干燥等问
题。
技术水平及专利与获奖情况:本项目是国家“十五”重大科技攻关项目的重要组成部分,天
津大学国家工业结晶中心成熟的工程化经验、强有力的科研队伍以及完备的科研设施,保证
本技术将领先于国内同行业水平,达到国际先进水平。
应用前景分析及效益预测: 7ACA是目前半合抗行业三大中间体中发展潜力最大的品种,而
且是国家“十五”重大科技攻关项目之一,本技术在工业化过程上的应用,其经济效益和社
会效益均十分显著。
应用领域:医药中间体、精细化学品结晶生产。
36. 罗红霉素结晶新技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:罗红霉素不仅保留了红霉素等大环内酯所共有的抗菌活性,
而且具有口服吸收良好,组织穿透力强,血药半衰期长,血药浓度高及不良反应少等特点,
是大环内酯类药物中比较理想的品种。在世界上已有九十多个国家和地区广泛应用于临床,
在国内的应用也日趋广泛。
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目前,国产罗红霉素生产过程中的结晶收率低,生产成本居高不下,而且产品主要为不定形
的白色或类白色粉末,相比进口罗红霉素十四个面的规整六边形晶体,产品主粒度小,粒度
分布不均匀,产品流动性差,光泽和外观也不理想,在国际市场上的竞争力明显劣于国外同
类产品。
技术原理与工艺流程简介:本研究开发出一种先进的罗红霉素重结晶工艺:先在丙酮-水混
合溶剂中溶解罗红霉素粗品,过滤后仍在丙酮-水体系下共沸蒸发重结晶生产出罗红霉素晶
体产品。结晶过程收率达94%以上,产品洁白,主粒度大,产品流动性好,完全达到甚至超
过国外同类产品的指标。
技术水平及专利与获奖情况:在浙江绍兴震元制药公司2003年新建年产200吨罗红霉素工
业生产线上实施见效,使罗红霉素结晶产品各项技术经济指标达到国外同类产品标准。
应用前景分析及效益预测:采用本中心在“八五”、“九五”攻关过程中开发的新型结晶工艺
与设备以及全套的计算机辅助操作与控制技术,产品质量和收率达到国际先进水平,所开发
的新型结晶工艺操作稳定,可靠。目前罗红霉素市场前景广阔,经济效益显著。
应用领域:新型蒸发与溶析耦合结晶工艺,应用于无法单纯通过溶析或蒸发结晶得到满意晶
体产品的工业化生产过程改进。
37. 食品级抗氧剂T501(BHT)成套生产技术
成果与项目的背景及主要用途:抗氧剂T501(BHT)学名2,6-二叔丁基对甲酚是一种酚类
抗氧剂。又称防老剂264,是重要的通用型酚类抗氧剂之一,广泛用于高分子材料、石油制
品和食品加工工业中。BHT是橡胶的常用防老剂,对热、氧化老化有较好的防护作用。在橡
胶中一般用量为0.3-3%。BHT在聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯聚乙烯基醚 (用量0.01-0.1%) 中
是有效的稳定剂,在聚苯乙烯及其共聚物中有防止变色和机械强度损失的作用。同时,对于
热和光引起的纤维素酯和纤维素醚的老化有防护效能。BHT是石油产品的优良抗氧添加剂,
它油溶性好,加后不影响油品的颜色,在汽油和润滑油中用量0.1-1%。BHT还可做为食品加
工工业用的抗氧剂,用于食品油及含油脂较多的加工食品中,可防止由于氧和热引起的变色、
变味等氧化酸败现象。
技术原理与工艺流程简介:对甲酚同异丁烯进行烷基化反应后,再经过中和、水洗、精馏、
结晶、干燥等过程得到食品级抗氧剂T501。
食品级BHT的制备技术的工艺流程为反应、精馏和结晶相结合的生产装置,生产出食品级BHT。
主要技术特点是在反应单元,采用合理的反应器结构强化气泡破碎,最大限度地增加气液接
触界面,同时合适的催化剂选择和反应条件的优化,有效地抑制了副反应,保证产品的高质
量。独特的反应尾气返混设计大大降低了异丁烯单耗并提高了反应器生产能力;在精馏单元,
采用精密精馏技术实现关键组分的清晰分割,保证有价值组分的高收率和高纯度;在结晶单
元对结晶器结构、溶剂、溶剂比、降温操作曲线进行优化,确保晶体粒度、产品质量和结晶
器的生产能力。独有的工艺处理使产品色泽纯正,长期不变色。合理的干燥设备选型和溶剂
回收流程降低了溶剂消耗。
技术水平及专利与获奖情况:本技术已通过天津市科委鉴定,产品质量达到国际优级品指标。
应用前景分析及效益预测:BHT由于其性能优越,广泛的适应性,相对较低的制造成本和原
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料易得等诸多优势,使它在各种酚类抗氧剂中居于首位,另一方面它的应用领域橡胶、塑料、
石油制品、食品等随着我国国民经济的快速发展产量逐年增加,BHT的应用及发展前景十分
乐观。
以年产1000吨食品级BHT的生产装置计,可生产BHT1000吨,焦油添加剂120吨,软化剂
20吨,装置投资800万元,年产值2760万元,年利税600万元。
应用领域:石油化工、食品。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):生产规模及产量:年产
1000吨BHT产品。
所需厂房面积:300m2。
主要设备:反应器、精馏塔、结晶器、离心机、干燥器。
主要原材料及来源:对甲酚、异丁烯、乙醇,国内供应。
设备投资:500万元。
总投资:800万元。
合作方式及条件:技术转让。
38. CFD流体分析及工程咨询服务
项目研究背景及用途:当今世界已经进入计算机时代。为了适应日趋激烈的市场竞争,各种
工业面临着缩短开发周期、减少开发费用、降低产品能耗的迫切要求。如何适应信息时代新
形势的要求是传统工业面临的重要课题。CFD在工业中的应用引发了技术革命,其中航空航
天、汽车、电子等行业率先完成了向数字技术的变革,使得其产品的设计制造及技术服务大
大领先于其它传统工业。
技术服务:天津大学精馏技术国家工程中心面向国内外企业、公司、研究机构、高等院校和
个人提供流体力学相关的技术咨询服务。服务内容主要包括产品开发、改型设计、流场分析、
流体试验、软件使用等方面。我中心在流体机械、石油化工等领域,拥有丰富的工程经验和
扎实的理论基础,市场经验也在不断增长。中心与国内高等院校、研究机构和CFD软件供应
商有广泛的联系,并建立了广泛的合作关系,使我们能准确把握业内动态,掌握最先进的研
发技术。我们的目标就是为客户提供一站式的专业流体力学技术咨询服务。
化学工程
1化工设备内部流场分析计算(传热、反应、分离);
2甲醇、甲醛反应器设计;
3相变过程计算。
流体机械
1空气压缩机内部流场分析与改型设计;
2水泵流场分析、计算与改型设计;
3油烟机流场分析、计算与改型设计;
4风力发电机气动设计、流场分析、计算;
5旋风分离器内部流场分析与改型设计;
6喷嘴(气烧嘴、水射流等)设计、分析与试验;
——
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7管道流动沿程损失、局部损失计算与试验;
8流化床两相流模拟;
9暖通、制冷设备系统流场计算。
风工程
1建筑小区楼间风及风载计算;
2桥梁风载荷计算;
3厂房内部流场分析与计算;
4热电厂流场环境计算;
5室内流场环境(污染、舒适度、热流等)计算与分析。
石油工程
1非牛顿流体计算;
2渗流计算。
39. CO2分离膜制备技术
成果与项目的背景及主要用途:用于CO2分离的膜技术在天然气、沼气的净化,三次采油中
的CO2回收,密闭空间中的CO2 脱除以及减轻温室效应等领域有广阔的应用性前景。与传统
的CO2分离技术相比,膜分离方法具有投资少,能耗低,环境友好,设备简单紧凑、节约空
间、高效灵活、易于操作等优点,而且CO2浓度越高,膜法分离越经济,即使CO2浓度低于
5%,用膜法的费用也仅为吸收法的64.7%。
可以用于脱除酸性气体的膜主要有液膜、无机膜和高分子膜,实际应用中满足气体分离要求
的目前只有高分子膜。但普通的高分子膜也存在高的渗透性和选择性不能兼得的缺点。含有
固定载体的促进传递膜兼具液膜和普通高分子膜的优势,能同时具有高的分离系数和透过速
率,而且稳定性好,是一类很有发展前途的气体分离膜,已引起国际上研究者们的极大关注。
技术原理与工艺流程简介:本研究成果合成了几种对CO2具有促进传递作用的固定载体膜材
料,通过载体与CO2的相互作用促进CO2在膜内的传递,因而具有较高的渗透选择性。同时
由于载体是以化学键固定在高分子上,因此具有很好的稳定性。
本成果以自主开发的固定载体膜材料为分离层,以多种材质的超滤膜为基膜,制备了用于CO2
分离的固定载体复合膜。所研制的复合膜,其CO2/CH4透过分离性能处于世界领先水平。
技术水平及专利与获奖情况:所制备的固定载体复合膜CO2/CH4分离因子可达100~300,CO2
渗透速率可达10-6~10-5 cm3(STP)/cm2·s·cmHg。
本研究成果共获得发明专利3项,分别为:
1. 用于酸性气体分离的固定载体复合膜制备方法(专利号:ZL02148632.8)
2. CO2气体分离复合膜的制备方法(专利号:01144974.8)
3. 用于分离酸性气体的固定载体复合膜制备方法(专利号:ZL02158530.X)
本成果与所在课题组其他成果一起,获2004年度天津市自然科学奖一等奖
应用前景分析及效益预测:本研究成果所开发的CO2分离膜制备技术其经济效益是明显的。
首先,采用CO2膜分离可以降低我国能源生产的成本。我国目前的天然气产量已经超过300
亿m3,若其中的10%以膜分离方法来进行净化,则需要约12万m2的膜才能满足需要,与传
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统方法相比每年可节约4000万元。此外,由于可持续发展和环境保护的需要,采用城市生
活垃圾和其他工业垃圾生产沼气近年来得到了迅速发展。至今,我国已建设了大中型沼气池
3万多个,总容积超过137万m3,年产沼气5.5亿m3,采用膜分离技术处理这些沼气也需要
大量的CO2分离膜。最后,随着海上油气资源的开发以及农业生产中气肥的大量使用,对CO2
分离膜的需求和产生的效益也很大。
应用领域:
1. 天然气、沼气的净化;
2. 三次采油中的CO2回收;
3. 密闭空间中的 CO2脱除;
4. 农业生产中气肥的使用。
该项目需要以下条件:
1. 聚合物合成的相关设备及原料:反应釜,冷却装置等。
2. 复合膜加工设备及原料:涂膜机,干燥器,膜交联设备,交联剂等。
3. 膜组件加工设备及原料。
4. 需要厂房面积大于1000m2。
合作方式及条件:
由天津大学提供膜材料合成、复合膜制备、交联等相关技术,由合作方提供厂房、设备、原
材料及相关的人员配套。
40. 发酵废醪液综合治理及DDGS-玉米酒
糟粕可溶性蛋白饲料技术
成果与项目的背景及主要用途:在以玉米原料生产酒精的过程中,每生产一吨酒精将产生
10~15吨的废醪液,废醪液中含有固体酒糟,可溶性蛋白质及多种氨基酸,BOD值为28000~
45000mg/L,COD值为35000~45000mg/L,直接排放不仅浪费资源,而且严重污染环境,直
接影响到酒精工业的持续发展。对其最有效的治理办法就是利用其中有用成分,生产DDGS
-玉米酒糟粕可溶性蛋白饲料,这不仅解决环境污染问题,而且还给企业带来可观的经济效
益,可谓变废为宝,化害为利。
天津大学石油化工开发中心凭借多年来在化学工程领域所积累的丰富经验和扎实的基础理
论研究成果,开发出了国内首创且具有国际领先水平的废醪液综合治理及DDGS生产技术,
并成功应用于国内大型发酵酒精生产企业。
技术原理及工艺流程简介:来自酒精精馏装置的废醪液通过离心机进行固液分离,得到的固
相物——湿糟送至干燥机干燥,离心所得的清液一部分去发酵车间搅料,一部分则利用干燥
机产生的二次蒸汽,进行多效蒸发,将蒸发的浓浆混入湿糟,送入干燥机进行干燥。干燥机
得到的干糟即为可溶性蛋白饲料-DDGS产品。
多效蒸发蒸出的水冷凝后收集送出装置,该冷凝水已满足一般污水处理装置的要求,通过常
规处理达到排放标准。
技术水平及专利与获奖情况:本生产技术为国内首家技术与设备全部国产化的DDGS生产技
术,具有如下技术优势:实现了废热蒸汽的完全利用——节约能源,降低成本;设计独特的
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蒸发器——保证蒸发器长周期操作而不结疤;可以选用低造价的旋转管束干燥机——降低投
资费用;采用国产卧螺离心机——效果好,投资省。
技术指标如下:
1、产品符合原轻工部标准Q/HJ J02005-95
2、经处理后的污水BOD值下降为800~1600mg/L。COD值下降为1600~3600mg/L,常规处理
后可达标排放。
应用前景分析及效益预测:我国目前有大小酒精厂家200多家,均有不同程度的存在废水污
染问题。按照国家有关的环保政策,对不能将酒精废醪液进行有效处理的酒精生产企业将采
取强制性措施,限期整改,否则将勒令停产,所以本技术的市场前景非常广阔。
本项目的环境效益和社会效益显著,采用本技术可使酒精装置排放的污水经过常规的污水处
理方法处理后直接排放,既保护了环境,也解决了我国酒精行业的可持续发展的问题。
本项目的经济效益亦可观,以年产18万吨DDGS生产装置为例,年创产值2.07亿元,可获
利润约3600万元。
应用领域:适用于以玉米、小麦、木薯等淀粉质原料发酵法生产酒精的企业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
生产规模及产量:根据用户需求确定。
所需厂房面积:根据装置规模确定。
主要设备:离心机、干燥机、蒸发器、泵等。
主要原材料及来源:玉米发酵法生产酒精装置生产的废醪液。
设备投资:根据装置规模确定。
总投资:根据装置规模确定。
合作方式及条件:可提供多种合作方式。
41. D-葡萄糖胺盐酸盐的制备
成果与项目的背景及主要用途:葡萄糖胺盐酸盐的化学结构式:
葡萄糖胺盐酸盐(又称氨基葡萄糖盐酸盐)是合成新型抗癌药物氯脲霉素的主要原料。可用
于治疗肠炎、结肠溃疡、胃病和肺炎,对肩周炎、动脉硬化、乙肝、癌症有一定疗效。其衍
生物D-葡萄糖胺硫酸盐(复合盐)可治疗急性或慢性风湿、关节炎和关节病等源于骨关节
组织代谢混乱的疾病。氨基葡萄糖盐酸盐能增进人体免疫能力,目前在欧洲及美国市场也是
非常畅销的保健品,国内消费市场需进一步开发,其价格在近年来在逐渐提高。
技术原理与工艺流程简介:以天然海洋产物虾、蟹壳中的甲壳素为原料,在盐酸介质中溶解
并水解为单分子葡萄糖胺、然后经活性炭吸附、真空浓缩、降温析出而制得葡萄糖胺盐酸盐。
技术水平及专利与获奖情况:已完成实验室规模研究,产品质量达到国外同类产品水平,主
要技术指标如下:
外观: 白色结晶粉末
含量: 99.0~101.1%
比旋光度: +72 ( 1.5O
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35
铁盐: ( 20ppm
重金属: ( 10ppm
干燥失重: ( 0.2%
灼烧残渣: ( 0.3%
pH值: 4~6
应用前景分析及效益预测:目前,该产品国内外市场紧俏且主要出口,国内生产厂家少。受
原料供应影响及工艺水平限制,产品价格不很稳定。本生产工艺简便、易于操作、设备投资
少、工艺条件易于工业化、利润高,有明显的经济效益。建议有甲壳素来源的沿海企业或生
产甲壳素的企业投产该产品。
以3.0万/吨的甲壳素原料计,生产D-葡萄糖胺盐酸盐原料成本可为9.0万/吨,工厂成本
约11.0万/吨,售价可在13~14万/吨,年利税100万以上(50吨产品/年计);所以经济效
益很可观。若生产厂自己生产甲壳素,则可进一步降低原料成本,经济效益可再提高。
最近国内有企业正在以药品申请批号,因此国内需求量会大增。
应用领域:药物及保健品
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
生产规模及产量:以年产50吨葡萄糖胺盐酸盐为宜。
主要原材料及来源:全部为国产原料如甲壳素、盐酸、活性炭、丙酮。
主要设备:酸解釜、浓缩釜、贮罐、冷凝器、水环真空泵、真空滤槽。
设备投资:主要设备投资约60万元。
所需厂房面积:200m2。
总投资:依生产厂具体情况而定。
合作方式及条件:面议。
42. 葡萄糖胺硫酸盐(复合盐)的生产
成果与项目的背景及主要用途:化学结构式:
用途:可治疗急性或慢性风湿、关节炎和关节病等源于骨关节组织代谢混乱的疾病。也是降
低胆固醇、消除运动疲劳的保健药品。
技术原理与工艺流程简介:以天然产物甲壳素为原料,在盐酸介质中溶解并水解为单分子葡
萄糖胺、然后经活性炭吸附、真空浓缩、降温析出而制得葡萄糖胺盐酸盐。葡萄糖胺盐酸盐
经碱溶解、硫酸转化、再析出即生成葡萄糖胺硫酸盐。
技术水平及专利与获奖情况:已完成实验室规模研究,产品质量达到国外同类产品水平,主
要技术指标如下:
外观: 白色结晶粉末,无味。
硫酸根含量: 97.5~102.5%
干燥失重: ( 0.5%
灼烧残渣: 23.8~25.7%
pH 值: 5.8~6.2(X=K)
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4.0~4.4(X=Na)
重金属: ( 10 ppm
铁盐: ( 10ppm
氯化物: ( 14%
应用前景分析及效益预测:目前,该产品国内外市场紧俏且主要出口,国内有生产厂家,但
供不应求。受原料供应影响,产品价格有时波动。本工艺设计简便、易于操作、设备投资少、
易于工业化、利润很高,有明显的经济效益。建议有甲壳素来源的沿海企业或生产甲壳素的
企业投产该产品。若为后者,则可综合治理三废,经济效益更好。
以3.0万/吨的甲壳素计,则葡萄糖胺硫酸盐(复合盐)原料成本可为13.0万/吨,工厂价
约16.0万/吨,售价19~20万/吨,以年产50吨产品计,利税可达150万元以上。若生产
厂自己生产甲壳素,可明显降低原料成本,则经济效益更为可观。
最近国内有企业正在以药品申请批号,因此国内需求量会大增。
应用领域:药物及保健品。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
生产规模及产量:以年产50吨葡萄糖胺硫酸盐为宜。
所需厂房面积:300 m2。
主要设备:酸解釜、浓缩釜、贮罐、冷凝器、水环真空泵、真空滤槽,酸碱转化釜、冷冻设
备。
主要原材料及来源:全部为国产原料如甲壳素、盐酸、活性炭、丙酮,氢氧化钾、硫酸。
设备投资:设备投资约80万元。
总投资:依生产厂具体情况而定。
合作方式及条件:面议。
43. C.I. 颜料蓝60 颜料化制备新技术
成果与项目的背景及主要用途:该颜料在化学结构上与还原蓝RS(染料)相同,属还原颜料
类,与酞菁蓝相比有较强红光蓝的优点,不含任何金属离子及联苯类致癌物,有益于环境保
护和人身健康。该颜料具有鲜艳的红光蓝色和优异的耐候、耐溶剂性能,均超过酞菁蓝。耐
晒达8级,耐热200℃。C.I. 颜料蓝60 作为颜料主要使用于高级轿车的面漆中,此外还用
于高档塑料工业、合成纤维原浆着色。具有较鲜艳的红光蓝色,有良好的耐热、耐罩漆性能
和优异的耐久性能。由碱熔缩合法得到的还原蓝RS(染料)在晶型、颗粒大小及分布、粒子
表面状态等方面无法满足颜料直接使用要求,不能直接用作颜料,必须进行颜料化处理。国
内目前尚未有C.I. 颜料蓝60商品生产。国内所用C.I. 颜料蓝60为从国外进口,因此该
产品投产既可满足内销需求,也可批量出口。该方法立足于国内易得原料,勿需高温高压,
操作简单,三废少,适宜于批量生产。
技术原理与工艺流程简介:本技术以染料还原蓝RS(国内有大量生产)为原料,通过酸溶、
稀释、过滤,然后将滤饼在有机溶剂中调整晶型并经特殊表面处理,最终可制备与国外品牌
特性相近的C.I. 颜料蓝60颜料。
技术水平及专利与获奖情况:已完成年产15吨C.I. 颜料蓝60颜料规模的中试,产品质量
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达到国外同类产品水平,主要指标如下:
指称名称
指标
指标名称
指标
色光
近似~微
吸油量%
40-50
着色力%
100±5
筛余物(100目)%
≤5
水份%
≤2
耐晒性(级)
7-8
水溶物%
≤1
耐热性(℃)
180
应用前景分析及效益预测:现国内尚无该产品的批量生产厂家,国内市场需求完全由进口解
决。有国外公司从我国进口原染料还原蓝RS,然后加工为C.I. 颜料蓝60销售或返销回中
国。也经常有国外公司向中国寻求C.I. 颜料蓝60商品的订单,因此,若该颜料生产,既可
保证市场,又有可观效益。
主要原料成本约16万元/吨,售价在30万元/吨以上,以年产50吨计,增值可保证700万
元以上。其中主要原料成本为还原蓝RS,占总成本近90%,若能降低该原料价格,则可进
一步增加经济效益。
应用领域:汽车漆、塑料、印钞、有机颜料、涂料。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
生产规模及产量:年产50吨C.I. 颜料蓝60。
所需厂房面积:300 m2。
主要设备:主要设备为常压的搪瓷搅拌反应釜、压滤机、烘干器、热交换器等。
主要原材料及来源:还原蓝RS、硫酸、有机溶剂、表面活性剂,均为国产。
主要设备投资:65万元。
总投资:依生产厂具体情况而定。
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合作方式及条件:面议。
44. 间二甲苯绝热硝化制备一硝基间二甲苯新技术
成果与项目的背景及主要用途:间二甲苯经一硝化可制得2,4-二甲基硝基苯和2,6-二甲
基硝基苯,再经还原可分别得到2,4-二甲基苯胺和2,6-二甲基苯胺,广泛应用于染料、
医药、橡胶助剂及塑料等领域,是重要的有机中间体之一。目前的混酸常规硝化法,反应温
度低,耗水、耗能大,反应时间长,过程不易控制,废酸难处理。因此开发先进的间二甲苯
一硝化方法很重要。
本工艺首次采用间二甲苯绝热硝化制得硝基间二甲苯。绝热硝化反应开始后,利用自己反应
放出的热来提高物料的反应温度。虽然混酸浓度不断降低,但由于反应温度的提高,因此仍
能使混酸具有足够的硝化能力,从而保证了反应速度。该法比常规混酸硝化优点多,如反应
温度高,无需冷却水,耗能小,反应时间仅为半小时,设备生产能力比常规硝化法提高至少
2倍。所用设备仅为常规的硝化及分离设备,无需特殊加工。硝化后废酸可经闪蒸后全部回
用,减少了环境污染。
技术原理与工艺流程简介:间二甲苯与混酸经良好搅拌混合后,快速绝热升温进行硝化反应,
反应结束后硝化分离得硝基物和高温废酸。硝基物供进一步还原。高温废酸经闪蒸提浓可回
收再利用。
技术水平及专利与获奖情况:已完成成熟小试工艺,国内外技术领先。本技术可降低能耗50~
60%,收率提高5~10%,硝基物收率可大于95%,二硝基物小于6000ppm,原料消耗定额降
低5~10%,设备生产能力提高约2倍。
应用前景分析及效益预测:绝热硝化法不仅可服了常规硝化法的诸多不足,而且具有许多新
优点,用本技术生产一硝基间二甲苯,可使成本下降约10%,按年产600吨计,可比常规法
净增利润200多万元。并可回收利用废酸,解决废酸污染问题。
应用领域:有机中间体。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
生产规模及产量:600吨/年。
所需厂房面积:300 m2。
主要设备:硝化锅、硝化分离器、碱洗及分离器、闪蒸器、真空泵。
主要原材料及来源:间二甲苯、硫酸、烧碱、硝酸,国内均有现货供应。
设备投资:90 万元。
合作方式及条件:面议。
45. 氯苯绝热二硝化生产2,4-二硝基氯苯新技术
成果与项目的背景及主要用途:主要用于制备2,4-二硝基苯酚、2,4-二硝基苯胺及其6-
溴衍生物、苦味酸等,是染料、医药及农药等领域的重要中间体。目前的生产工艺为以氯苯
为原料,经混酸常规硝化,反应温度低,耗水、耗能大,反应速度慢,过程不易控制,废酸
难处理。因此迫切需要开发先进的氯苯二硝化方法。
本工艺首次采用氯苯绝热硝化制得2,4-二硝基氯苯。绝热硝化反应开始后,利用自己反应
放出的热来提高物料的反应温度。虽然混酸浓度降低,但反应温度提高,因此仍能使混酸具
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有足够的硝化能力,保证了反应速度。该法比常规混酸硝化优点多,如反应温度高,反应速
度快,设备生产能力比常规硝化法提高至少1倍、无需冷却水,耗能小。所用设备仅为常规
的硝化及分离设备,无需特殊加工。硝化后废酸可经闪蒸后全部回用,减少了环境污染。
技术原理与工艺流程简介:间歇生产。氯苯与混酸经良好搅拌混合后,快速绝热升温进行硝
化反应,反应结束后硝化分离得硝基物和高温废酸。硝基物经水洗、碱洗、水洗后制得2,4
-二硝基氯苯。高温废酸经闪蒸提浓可回收再利用。
技术水平及专利与获奖情况 :已在生产厂家投产,技术成熟先进,国内外技术领先。经本
技术制得二硝化物产品凝固点达到47.4℃以上(一级品),二硝基物含量高于98%,收率可
大于97%,。若将硝化后产品经结晶法提纯,则凝固点可达到49.5℃以上,质量更好,用途
更广。
应用前景分析及效益预测:与常规硝化法相比,绝热硝化法不仅操作简单、安全,而且生产
周期可缩短1倍以上。由于产品质量上乘,故经济效益十分显著。以年产2000吨计,可获
净增利润100多万元。并且解决了硝化后废酸难以处理这一硝化行业很棘手的问题。
应用领域:医药、农药、染料、颜料用有机中间体。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
生产规模及产量:2000吨/年。
所需厂房面积:300 m2。
主要设备:硝化锅、硝化分离器、水洗、碱洗及其分离器、闪蒸器、真空泵。
主要原材料及来源:氯苯、硫酸、烧碱、硝酸,国内均有现货供应。
设备投资:70 万元。
总投资:100万元。
合作方式及条件:面谈。
46. 均三甲苯绝热一硝化新技术
成果与项目的背景及主要用途:均三甲苯(1,3,5-三甲基苯)经硝化可制得2,4,6-三
甲基硝基苯,再经还原可得到均三甲苯胺。均三甲苯胺是弱酸性染料和活性染料的重要中间
体,此外在制药和感光材料方面亦有着广泛的用途,均三甲苯胺国家每年都要进口,价格昂
贵,而国内每年生产的均三甲苯有数百吨,但因销路不畅而难以发挥其经济效益。近年来,
随着石油加工技术的发展,均三甲苯产量不断提高,迫切需要开发其深加工产品及先进加工
技术。
目前,均三甲苯的一硝化工艺为混酸常规硝化法,反应温度低,耗水、耗能大,反应时间长,
过程不易控制,过程易氧化,产品质量不高,废酸难处理。因此急待开发先进的均三甲苯一
硝化新技术。
在我们精细化工实验室,采用混酸,均三甲苯被第一次绝热硝化制成2,4,6-三甲基硝基苯。
该工艺可省去冷冻设备,大大节省能源,提高硝化反应速度,缩短操作时间,而且操作简单,
易于控制,降低生产成本,减少三废量。由于均三甲苯易于发生氧化及多硝化副反应,在硝
化过程中加入抗氧剂及控制适当的反应条件,可使这两种副反应都得到抑制。
技术原理与工艺流程简介:绝热硝化利用硝化反应放出的大量反应热来提高物料的反应温
——
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度,虽然混酸浓度不断降低,但由于反应温度可提高,因此仍能使混酸具有足够的硝化能力,
从而保证了反应速度。均三甲苯与混酸经并流法加入硝化锅后,同时得到良好搅拌混合,快
速绝热升温进行硝化反应,反应结束后硝化分离得硝基物和高温废酸。硝基物经水洗、碱洗、
再水洗后,可供进一步还原。高温废酸经闪蒸提浓可回收再利用。
技术水平及专利与获奖情况:已完成成熟小试工艺,国内外技术领先。中性硝基物收率大于
96%,二硝基物与一硝基物的分子比小于0.07。硝化废酸经多次循环回用后,未发现产品收
率的明显下降和二硝物的明显增大。
应用前景分析及效益预测:绝热硝化法不仅克服了常规硝化法的诸多不足,而且具有许多新
优点,用本技术生产一硝基均三甲苯,可使成本下降约10%,按年产600吨计,可比常规法
净增利润150多万元。并可回收利用废酸,解决废酸污染问题。
应用领域:有机中间体。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
生产规模及产量:600吨/年。
所需厂房面积:250 m2。
主要设备:硝化锅、硝化分离器、水洗、碱洗及其分离器、闪蒸器、真空泵。
主要原材料及来源:均三甲苯、硫酸、烧碱、硝酸,国内均有现货供应。
设备投资:70 万元。
总投资:100万元。
合作方式及条件:面议。
47. 对氟苯硫酚制备新技术
成果与项目的背景及主要用途:对氟苯硫酚是一种重要的医药、农药及聚合物中间体,也可
用于化学发光剂的检测,制备非线性光学材料等。
现有的合成方法基本是由氟苯经磺酰氯化制备对氟苯磺酰氯、加入水中稀释、过滤分离出对
氟苯磺酰氯后,对氟苯磺酰氯再经还原而得到对氟苯硫酚。磺酰氯化剂为氯磺酸,还原剂为
硼氢化钠或锌粉。
磺酰氯化后的稀释工艺会产生大量废酸,该废酸没有充分利用于生产中,造成环境排放污染;
氯磺化反应在一个反应器中进行,氯磺化结束后,将反应混合物倒入冰水中稀释析出,过滤,
然后在另一还原锅中加入配制好的硫酸以及对氟苯磺酰氯滤饼,再加入锌粉进行还原。该方
法使用氯磺化和还原2个反应器,中间需一过滤装置,使工艺路线长,设备投资大;氯磺化
后稀释、过滤排出大量废酸,而还原阶段又要重新消耗新硫酸,结果使得废水排放多,原料
消耗大。
技术原理与工艺流程简介:本技术在氯磺化结束后,向氯磺化锅中加入一定量冰水,调整酸
浓度,但不经单独的过滤步骤分出对氟苯磺酰氯,然后直接向氯磺化锅中加入锌粉直接还原,
还原结束经分液而得到对氟苯硫酚,还原时不用添加新鲜硫酸,直接利用氯磺化后的稀释废
酸。经上述改进,一锅操作法工艺将氯磺化和还原二步反应操作合并在一台反应器中进行,
不需过滤分离,工艺流程缩短,设备减少;利用氯磺化的过剩酸及稀释酸,不需用新硫酸,
节省原料;利用了部分废酸作为还原酸,三废排放减少;成本降低,三废少,易于工业化。
——
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技术水平及专利与获奖情况:所得对氟苯硫酚纯度可达99%以上,已申请中国专利。
应用前景分析及效益预测:作为药物及农药中间体,需求量大,而且可供出口。原料消耗价
格在7.5万元/吨产品,产品的售价在20~22万元/吨左右,利润很看好。
应用领域:药物中间体。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
主要原料:氟苯、氯磺酸、锌粉。
主要设备:搪瓷反应釜、冷却器、分离器、过滤机、蒸馏装。
厂房面积:200m2。
年生产量:50吨。
主要设备投资:50万。
合作方式及条件:面议。
48. TDI生产工业精馏装置设计及改造
项目研究的背景及用途:TDI行业属于聚氨酯原料行业,TDI的中文全称是甲苯二异氰酸酯,
无色至淡黄色液体。有强烈的刺激气味、有毒。溶于乙醚、丙酮和某些其他有机溶剂,与水
作用发生二氧化碳,与二元醇作用而成线性聚氨基甲酸酯和聚氨酯树脂。
TDI是一种混合型的异氰酸酯。聚氨酯工业常用的 TDI 是2,4-TDI 和2,6-TDI 两种异构
体质量比为 80:20的混合物,目前 90%以上的 TDI 用于聚氨酯软泡的生产,少量用作聚氨
酯硬泡、聚氨酯系列胶粘剂/密封剂、聚氨酯系列涂料和聚氨酯弹性体的中间体。聚氨酯被
世界化工界视为继聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和 ABS之后的第六大塑料合成材料,
逐渐风靡全球,有着极其广泛的用途。随着我国国民经济持续快速发展,拉动了国内TDI需
求的迅速增长,我国已成为亚太地区最大的异氰酸酯消费市场,并且是世界上最具发展潜力
的地区。其中来自石化、建筑、电子、造船、航空、汽车、包装、家电、家具、纺织和建材
业对TDI 需求的增长为主要驱动因素,上世纪80~90 年代是我国 TDI高速发展时期,年均
需求增长率约达15%,2000年以后进入稳定发展期,年均需求增长率仍保持在8%左右,2005
年TDI 需求增长率将可达8.5%~10%。
聚氨酯是世界具有发展前途的五大合成材料之一,其工业发展较快,过去几年一直保持较快
速度的增长。随着科技的进步及新应用领域的拓展,聚氨酯工业的发展给人们带来了便利和
舒适的生活。在我国经济持续稳定发展的前提下,我国聚氨酯工业驶入了高速发展的快车道。
甲苯二异氰酸酯(TDI),作为重要的聚氨酯原材料,它的应用与发展越来越多地被世界化工
业所重视;随着聚氨酯工业的迅猛发展,未来五年全球TDI的需求将以每年3%左右的速度增
长、亚洲地区的增长速度将保持在5%左右、而中国的需求势头较为强劲,未来五年年均增长
率高达8%左右,为世界TDI需求增长最快的地区之一。
TDI以甲苯为原料,需经硝酸硝化,光气酯化,工艺条件苛刻。现有TDI生产过程中使用到
的液氯和合成的光气都是剧毒产品,环保要求非常严格。从未来化学工业发展的方向来看,
非光气化法合成TDI将取代光气化法合成TDI,这也表明TDI生产工艺的发展将朝着绿色合
成新工艺和清洁技术的方向迈进。
技术原理与工艺流程简介:TDI产品的主要质量要求为高纯度(99.5wt%以上,上海BASF产
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品纯度高达99.86%,2.4TDI ≥80±1,2.6TDI≥20±1)低可水解氯含量(≤0.01 wt%,上
海BASF产品达到0.005wt%)、低酸度(≤0.004 wt%)和低色度(≤30APHA,上海BASF产品
达到20APHA)。
以天津大学精馏技术国家工程研究中心对沧州大化TDI的扩产改造以及5万吨/年新装置的
设计经验来看,要达到TDI产品的要求,精馏装置的高效稳定运行是关键。本技术采用高效
ZUPAC3.0填料,采用多排孔设计的盘式分布器,在实际工业生产中效果显著。
市场分析及效益预测:从全球聚氨酯工业的发展趋势看,二十一世纪头二十年,TDI产业的
发展仍然保持着强劲的增长势头,亚洲地区的需求增长远高于世界其他地区。据国际异氰酸
酯协会统计,2002年全球TDI的产能为170万吨,需求为150万吨,2003年TDI的产能为
186万吨,需求为160万吨,2004年TDI的产能为205万吨,需求为175万吨。预计在未来
的10年,全球TDI的年需求增长率为4%,而亚洲地区的TDI的需求增长将达到7%,中国市
场TDI的需求增长率高达10%,到2015年,中国将成为全球最大的TDI生产及消费市场。
具体到中国来看,2005年,国内TDI厂家生产TDI产量共计在6.3万吨左右,其中聚银公司
(含银达公司)为2.9万吨、沧州大化为2.4万吨、太原蓝星为1万吨,山东巨力新建TDI
装置一直处于试车状态,暂无产品投放市场。从2005年的情况看,国内TDI的需求量在30
万吨左右,国产货的市场占有率在21%左右,其中绝大部分依赖进口。另据中国聚氨酯协会
预测,2010年产量约为70万吨,需求量将达到58万吨,届时我国将由TDI进口大国转变为
出口大国。
49. 苯酚-过氧化氢羟基化法联产邻/对苯二酚技术
成果与项目的背景及主要用途:邻苯二酚是一种重要的精细化工中间产品,主要用作感光材
料的显影剂,抗氧化剂,皮毛染色的显色剂。邻苯二酚因能与苯酐生成缩合物,故是合成鞣
酸的重要原料:它和甲醛、乙醛或丙酮等缩合后可生成树脂;它是油脂和清漆的抗起皮剂;
在农药工业中,邻苯二酚是杀虫剂呋喃丹和残杀威的重要中间体;在制药工业中,它又是合
成黄连素、肾上腺素的重要中间体;邻苯二酚还可合成一系列香料,如香兰素、黄樟素、胡
椒醛等;此外它还是染发剂和橡胶硬化剂的组分,也是电镀槽的添加剂,由于它和它的某些
衍生物具有杀细菌和真菌性能,故可作防腐溶液和治疗创伤及烫伤的药膏。
对苯二酚主要用在感光材料、橡胶、染料、医药工业上。在感光材料方面用于胶片的黑白显
影剂,常和菲尼酮、米吐尔等显影剂混合使用,也用于感光树脂版的热阻聚剂;用对苯二酚
为原料合成的抗氧化剂可用于橡胶工业和食品工业;对苯二酚是生产MBH(对苯二酚苄醚)、
DBH(对苯二酚二苄醚)防老剂的原料;在染料工业上是生产蒽醌染料、偶氮染料的中间体;
在医药上,1~2%的氢醌溶液外用,治疗脑膜炎、淋病等;此外对苯二酚还可用作苯乙烯、
异戊二烯、丁二烯、醋酸乙烯、丙烯腈等聚合单体的贮存和运输时的阻聚剂。
邻苯二酚和对苯二酚的传统工业生产方法主要有: 1邻氯苯酚或邻二氯苯水解法; 2愈创
木酚(邻甲氧基苯酚)水解法; 3苯胺氧化法; 4二异丙苯氧化法。以上反应工艺反应过
程复杂,副产物多,环境污染严重,生产成本高,在国外已逐步淘汰。目前世界上几乎所有
的邻苯二酚以及1/3以上的对苯二酚是由苯酚过氧化氢羟基化法生产的。
苯酚过氧化氢羟基化法是以苯酚和过氧化氢为原料,在催化剂作用下,生成邻苯二酚,联产
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43
对苯二酚,副产少量焦油。该法工艺流程短,设备少,投资低,无其它副产物生成,三废少,
虽然技术难度较高,但苯酚,质量浓度30%的过氧化氢水溶液,供应渠道稳定可靠,具有雄
厚的原料基础和良好的市场前景。
技术原理与工艺流程简介:采用苯酚过氧化氢羟基化反应工艺,开发出一种价格低廉、性能
优良的实用催化剂,及反应与分离技术。解决了目前工艺中存在的一些问题,如1避免强酸
作催化剂的腐蚀性; 2催化剂成本与TS-1相比大大降低,且催化剂分离回收难度减小; 3
提高了苯酚单程转化率,避免苯酚循环量大,能耗高,设备利用率低的缺憾; 4采用30%
浓度过氧化氢溶液,生产安全系数提高。
主要技术特点有:
1以过渡金属氧化物为催化主体的复合型催化剂,制备成本低,制备方法简单,对苯酚羟基
化制备邻、对苯二酚反应来说,反应条件温和,产物选择性好,苯酚转化率高,是优良的苯
酚羟基化催化剂。
2以复合负载金属氧化物作催化剂,苯酚过氧化氢羟基化反应工艺参数为:以水为溶剂,催
化剂用量以苯酚计为5%,反应温度为60℃,反应时间为1小时。当苯酚/H2O2(摩尔比)=
1.25时,苯酚转化率可达33~35%,邻/对苯二酚为1.4~1.6,苯二酚选择性近100%。
3苯酚/H2O2(摩尔比)可以根据过氧化氢市场价及工艺中苯酚回收率进行调整,最优的苯酚
/H2O2物料比亦既为最低的吨产品成本。
4催化剂可以复用10次以上。通过新旧催化剂的调配,还可以调整邻、对酚产品结构。
5除少量焦油外,无三废问题。
技术水平及专利与获奖情况:世界先进水平。
应用前景分析及效益预测:邻苯二酚是重要的低毒高效新型农药氨基甲酸酯类克百威(呋喃
丹)、残杀威、乙霉威的原料。我国是农业大国,农药工业正处于更新换代时期,高毒有机
磷杀虫剂将逐步淘汰,氨基甲酸酯类等低毒高效品种将得到很大发展,如克百威(呋喃丹)
的一系列衍生产品。呋喃酚是呋喃丹的中间体,我国呋喃酚市场供应长期紧张,刺激了其开
发与生产。2000年我国呋喃酚生产能力约为3500吨,消耗邻苯二酚约5800吨。残杀威是非
内吸性杀虫剂,具有熏蒸作用,药效与敌敌畏相近,但毒性极低,是世界卫生组织推荐的家
庭害虫和仓储害虫防治药剂中优良品种之一,具有很好的发展前景。2000年我国残杀威生产
能力为1000吨,消耗邻苯二酚约650吨。克百威(呋喃丹)、残杀威、乙霉威的产量还将进
一步大幅增加,其增加量主要决定于国内邻苯二酚的产量、质量与价格等因素。
我国香兰素目前总年产能力约为10000吨,年出口量近2500吨。多数厂家采用邻硝基氯苯
为原料生产,工艺流程长,收率低。随着科技的进步、邻苯二酚生产的发展,香兰素将会逐
步采用邻笨二酚法新合成工艺生产。目前,上海新华杏料厂及吉化公司助剂厂已采用该法生
产,年消耗邻苯二酚约1000吨。今后邻苯二酚法合成香兰素还将有较大的发展空间。
20世纪90年代初我国胡椒醛年产量约为500吨。由于受到国内外应用市场波动影响,国内
产量呈下降趋势。近年来该产品主要供出口,年产量约为300吨,消耗邻苯二酚约100吨。
在染料、医药、电镀材料、照相显影剂等方面,邻苯二酚用量不大,目前年消耗量约为100
吨。
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邻、对苯二酚广泛用作聚苯乙烯、聚丁二烯的阻聚剂,其它聚合物、油剂等的抗氧剂及有机
化合物的光稳定剂等,我国仅少数厂家生产,年产量约为100吨。制约其发展的主要因素在
于以前其原料苯二酚量少价昂。随着苯二酚生产技术的升级换代,制约其发展的阻碍因素得
到解决,苯二酚在这方面的需求会有望获得极大提高。
传统上,对苯二酚最大用途是作为照相业的显影剂。而目前,我国对苯二酚的生产工艺主要
为苯胺氧化法,普遍存在原料消耗高,吨产品排放近40吨废水,锰资源的回收利用率不到
50%。由于保护环境的需要以及产品市场竞争的结果,国内许多采用传统工艺生产对苯二酚
的企业均在减产或停产。
扩大生产能力,尽快建设万吨级邻、对苯二酚生产装置,促进下游产品的发展。根据以上分
析,以邻苯二酚为例,目前国内主要装置全部开足马力,也只有3000吨的年产量,而国内
年需求量约为8000吨,远远不能满足国内需求。新工艺采用先进的邻苯二酚联产对苯二酚
的生产工艺,即苯酚在催化作用下,与过氧化氢作用发生羟基化反应,生成邻、对苯二酚。
此工艺优点在于原料易得,反应条件温和,反应副产物绝大部分为水,苯二酚选择性高达99%
以上,三废污染小,产品成本低,符合当今绿色化学的发展趋势,经济效益和社会效益都非
常好。因此,建议有实力及原料优势的化工企业抓住发展机遇。
应用领域:精细化工。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):以年产1000吨计,投资
1200万元。其中设备投资600万元,管泵阀等投资180万元,仪表投资200万元,土建投资
150万元,其他70万元。吨产品成本18400元(包括设备折旧和能耗等)。
合作方式及条件:成套技术转让。
50. 苯甲酰氯工业化技术
成果与项目的背景及主要用途:苯甲酰氯是一种重要的有机合成用原料,它主要用于合成过
氧化苯甲酰、二苯甲酮、苯甲酸苄酯、苄基纤维素、苯甲酰胺、苯甲酸酐及其它衍生物,用
作聚合反应的引发剂、橡胶硫化剂、漂白剂、脱色剂、香料以及作为制造药物、杀虫剂、紫
外线吸收剂等的原料。
在染料工业上,苯甲酰氯是重要的中间体,可用以合成各种染料,如靛蓝黄3G──靛蓝染料;
直接耐晒红GB──直接染料;蓝色基BB、蓝色基RR、紫色基B──冰染染料;还原GK、还
原橄榄绿R、还原金橙3G、还原橙GK、还原黄3GF、还原红棕5RF、还原红棕R、溶蒽素IR、
还原红42、色料红89等还原染料。
医药工业上用于合成二甲氧苯青霉素──抗菌素;甲基苄肼──抗肿瘤药;扑炎痛──抗炎
药;叶酸──治贫血药;盐酸普鲁卡因──抗心律失常及局部麻醉药物等。
在农业上,苯甲酰氯可以合成豆科威──除草剂;邻酰胺杀虫剂;苯甲酸卤砒啶酯──防莠
剂。总之,苯甲酰氯的应用前景极为广阔。
技术原理与工艺流程简介:采用甲苯光催化氯化并用苯甲酸进行酸解的工艺路线。
工艺流程如下所示:
本流程所需初始原料甲苯外购,由槽车输入装置区贮罐,液氯由当地购进,带原包装使用。
甲苯经脱水后进入氯化反应器,液氯经汽化后通入反应器内,生成氯化氢气体排入尾气吸收
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系统副产盐酸,未反应氯化氢进入氯气吸收系统副产次氯酸钠,氯化产物经检测后进入水解
反应器,与苯甲酸在氯化锌催化作用下反应生成苯甲酰氯和氯化氢,副产氯化氢气体进入尾
气吸收系统制取盐酸,粗苯甲酰氯进入蒸馏塔提纯,于塔顶获得苯甲酰氯产品。
甲苯氯化并用苯甲酸进行酸解制取苯酰氯的生产工艺,在环境污染和生产操作安全性等方面
显然具有较大的优势,副产氯化氢相对较少,在生产操作上易于操作,设备利用率高,能耗
低。具有较强的市场竞争力。
技术水平及专利与获奖情况:国内先进水平。
应用前景分析及效益预测:
初步估算,建一套年产300吨苯甲酰氯生产装置,界区内投资约为70~80万元,税前利润
为每年80多万元。
应用领域:精细化工。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):根据市场需求,建一套
年产300-1000吨苯甲酰氯生产装置是适宜的。
合作方式及条件:年产300-1000吨苯甲酰氯成套工业技术。
51. 吡啶光氯化反应精馏耦合生产2-氯吡啶技术
成果与项目的背景及主要用途:氯代吡啶本身是十分重要的杀虫剂、灭菌剂和消毒剂,同时
还可合成众多活性物质,以农药为例,不仅有毒死蜱、甲基毒死蜱、杀菌剂万母定、吡菌硫、
多果安等;除草剂毒草(萎)定、敌草定、氯草定等;而且还可合成固氮剂、非医用杀菌防
腐剂PSC及高级洗发香波去屑止痒添加剂ZPT等;同时还可合成众多的医药和农药中间体,
如2-羟基吡啶、2-巯基吡啶等,以其为原料合成的非尼拉敏、吡二丙胺是抗心律不齐的特效
药。总之2-氯吡啶可广泛地应用于医疗、卫生及农药等各部门。但由于技术水平的限制,生
产2-氯吡啶的收率较低,致使2-氯吡啶的价格偏高不下。天津大学经过八年技术攻关,利
用光氯化反应和精馏分离耦合技术使得产品收率大大提高,并彻底解决了大规模生产中的连
续化问题,技术经过小试、中试和生产实验,目前已经形成年产300吨2-氯吡啶的连续化生
产技术。
技术原理与工艺流程简介:利用吡啶与氯气在光照条件下的氯化反应与精馏分离过程有机结
合,使产品2-氯吡啶的选择性大大提高,可达到90%以上,反应收率从原工艺的60%提高到
85%以上;取消中和反应器、萃取反应器和用于分离2-氯吡啶与萃取所用有机溶剂的分离塔,
使得流程大大缩短,设备的投资降低60%以上;对反应的条件进行了优化,使得反应过程的
蒸汽消耗量大大降低,同时由于避免了原料的预热,使得能量的消耗降低50%以上。由于省
去了诸多的后处理工序,使得过程的废气排放量降低为零,只有少量盐水排放,经稀释后可
直接排入下水道,没有其他环境污染。经过对本工艺的不断优化,使得生产成本大幅度降低,
产品的市场竞争力大大增强;同时本技术已完成年产300吨生产实验,实现了连续化大生产,
是一项成熟的工业化生产技术。
技术水平及专利与获奖情况:本技术已经获得授权国家发明专利:ZL 99 1 03822.3
应用前景分析及效益预测:2-氯吡啶产品市场前景十分广阔,前几年主要用于出口,近几年
来随着国内对其下游产品的开发研究的不断进展,国内的市场呈逐年增长趋势,目前已经能
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够确定的市场缺口在3000吨以上(国内)。经济效益以年产1000吨规模计算,投资需要一
千万元(其中包括200万元流动资金),年经济效益在500万元以上,两年肯定能收回全部
投资。本技术已经经过大生产连续化考验,是一项成熟的工业化技术。
应用领域:主要用于医药和农药中间体行业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原料吡啶、氯气和烧碱,
国内均有生产,吡啶也可从国外进口,主要设备包括精馏塔和反应器等,厂房为敞开式,框
架高度标高26米,根据目前市场情况,以年产1000吨2-氯吡啶生产规模为宜(目前在天津
已经有年产300吨的生产装置在运转)。
合作方式及条件:技术转让,同时还可合作对下游产品生产技术进行中试开发(有些下游产
品开发已经完成小试),并提供技术服务。
52. 采用太阳能集热棚-烟囱技术综合利用海水资源
成果与项目的背景及主要用途:淡水资源的缺乏、日益增长的电力需求、全球环境的日益恶
化和绿色无害的食物需求是当今人类面临的主要问题。为此,相关领域都提出了针对每个问
题的解决办法。但是如何建立一个综合系统来同时解决上述问题,国内外没有相关的研究报
道,甚至还没有提出相关的研究思想。
人口的增长,淡水的需求不断增加。依照目前的消耗速率,将来25年内地球上的淡水资源
仅剩下20%,所以需要我们将目光投向大量的海水资源。目前反渗透膜法淡化海水是最具经
济性和发展潜力的制备淡水的方法之一,近期得到了大范围的推广和实施。但是不可否认,
这种方法制备淡水需要消耗大量电力(5~6kWh/t),系统操作压力较高(6MPa左右),浓差
极化造成的膜污染需要定期冲洗设备,水质因操作流程和运行时期长短会有所变化。为节约
电力,日本海滩曾利用太阳能光电系统的电力担负一部分的反渗透系统的电力消耗,以此来
减小反渗透法引起的电力消耗。
工业化社会的发展,全球电力的消耗与日俱增,传统化石能源濒临枯竭,同时传统能源的大
量使用造成了环境的日益恶化,所以利用太阳能等可再生能源来逐步替代传统化石能源作为
人类电力需求的资源,是符合人类可持续发展的基本要求的。目前太阳能发电系统有多种形
式,太阳能烟囱是其中的一种。作为单纯的太阳能热发电系统,限于系统热力学的特性,能
量利用效率较低(<1%),但是该系统单位电力的价格最低。如何充分发挥该系统的优势,
提高能量的综合利用效率,是需要考虑的问题。
随着社会的发展,人类生活质量逐渐得到提高,然而化学人工饲料的添加却严重影响了人类
的生活质量。安全食品的供给和食物安全性日益引起了政府和人民的关注,也推动了食品安
全的科学研究,对有机无公害食品的大量供给提出了要求。
该项目拟建立一个集热面积为100,000m2的太阳能集热棚-烟囱系统,在强化海水蒸发提高
传统日晒法制盐产量和质量的同时,制备淡水、收集雨水、产生电力和建立盐池自然平衡生
态系统进行盐水-卤水生物养殖。使用该系统制备淡水,不需额外的电力消耗,对环境无污
染,而且系统运行安全稳定,需要极少的日常维护,考虑综合经济效益的前提下,每吨淡水
的成本可低于4元/吨,低于目前反渗透膜法制备海水的成本。系统中建立能量回收发电系
统,产生可再生能源电力,在综合系统的基础上,进一步降低了太阳能烟囱热发电的成本,
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并提高了能量的利用效率。该系统强化海水蒸发,提高原盐产量和质量。系统内部温室环境
可人为调节,不需添加化学饲料,可促进盐水生物的生长,保证食物安全的基础上获取更多
的经济利益。
依照天津地区的自然气候条件,该系统年产淡水量为22万m3(成本低于4元/吨),年产电
力约为9万kW·h,原盐产量可提高约40%,盐水中建立平衡的生态系统,并获取最大的经
济效益(以卤虫养殖计,年每亩可获利5万元)。
技术原理与工艺流程简介:整个系统的示意简图如图1所示。
太阳能的集热板区域吸收太阳能的直射光线和散射光线,大部分的太阳可见光(短波辐射)
能够穿过透明的集热棚。棚内被加热的海水面与棚内空气间的热交换和水分扩散使集热棚内
的空气温度升高、湿度增加。在底部放置间接冷凝换热装置,冷凝收集淡水,换热过程中不
断加热进入冷凝管内的干冷空气,热空气密度下降上升,内外空气的密度差促使了换热列管
内干空气的连续流动,通过优化换热装置使出口空气温度接近湿热空气温度。在换热列管出
口处设置风力涡轮机,依靠干热空气流动进行风力发电。为了保证湿热空气及时扩散至冷凝
管壁,通过在冷凝管外设置湿热空气出口调节阀,使系统内部维持一定的湿热空气的连续流
动。由于集热棚的集热和储热性能,和海水的热容性能,集热棚作为温室技术的体现,可保
证系统的昼夜和四季运转。根据盐水池中的不同盐分梯度和温度分布,进行不同盐水-卤水
生物的工业化养殖。通过人为调控棚内的气温、水温、空气湿度及其分布,可方便地提高一
定种类生物的产量。
技术水平及专利与获奖情况:本系统所用的综合技术达到国内外先进水平。
目前,已提交专利:
1采用太阳能烟囱技术综合利用海水资源系统的设计方案;
2结合多孔材料利用太阳能烟囱技术强化海水蒸发过程;
3盐池中多孔材料上的一次性原盐制备技术;
4太阳能烟囱综合利用海水资源系统中结合换热过程进行淡水收集和风力发电的技术;
5太阳能烟囱综合利用海水资源系统中结合换热过程进行淡水收集和水力发电的技术;
6利用太阳能集热装置进行雨水的收集;
7结合淡水冷凝进行水力发电过程中烟囱的新型结构形式。
应用前景分析及效益预测:作为可再生能源综合利用系统和海水资源综合系统的有机高效的
结合,该项目具有较高的经济效益、环境效益和社会效益。
在天津市建立集热面积为10万m2的太阳能集热棚-烟囱系统;每年淡水产量约22万m3;产
生电量约9万kWh;产盐量提高约40%以上;海水-卤水生物产生可观的附加经济效益(以
卤虫生长区计,年产经济效益达75元/ m2)。
若该技术在天津市300平方公里的盐田面积得到推广,可年产淡水8亿m3,满足天津市全部
淡水需求的50%(按1000万人,人均用水量160m3/年计);产盐量提高40%以上;年副产电
力约3GkWh以上,满足天津市正常电力需求的8%(按400万kW计);海水-卤水生物产生可
观的附加经济效益(以卤虫生长区计,年经济效益达5万元/亩);项目投资动态回收期约为
——
48
10年(含建设期)。
该项目的实施将会带动化工、机械、建筑和材料等相关产业巨额产值的发展,提供大量社会
就业机会,并改善城市环境。
该综合太阳能烟囱系统可用于工业非挥发性有机废水的处理,通过蒸发浓缩冷凝,即可收集
淡水,又可将浓度较小时无利用价值的各种溶质转化为浓度大时的可再生利用的化工、材料
等资源。
该系统还可用于沙漠苦咸水的淡化,基于同样的工作原理,获取冷凝淡水,解决淡水资源最
为贫乏地区的饮用水和生活用水问题。
应用领域:海水资源的综合利用,制备淡水、收集雨水、提高海盐产量和质量,并进行盐水
生物的工业化养殖。
工业非挥发性有机废水的处理,收集冷凝淡水,并回收利用有机废物质。
沙漠苦咸水的淡化处理,提供淡水急需地区的生活用水。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原料:塑料或玻璃或聚
碳酸酯等集热透光材料,钢筋、混凝土或网状支撑材料,其它辅助用材。
设备:冷凝装置,风力发电机组,淡水收集装置,气体、液体分布器及其它配套小型设备。
占地面积:根据集热棚的建造面积确定,实现同样的淡水产量需要提供反渗透膜法装备所占
厂房面积的几十倍。
投资规模:以集热棚占地面积为计算单元,投资成本为150元/m2。
合作方式及条件:合作方式:共同研发或提供资金或提供试验场地。
共同研发所需专业:建筑、生物、生物化工、水产、化工、材料。
资金合作方式:对企业提供的资金支持,遵循利益共享原则;对政府部门提供的资金支持,
本项目将完成经济指标和科技指标。
试验场地:由现存海盐制备盐场企业提供。
53. 超级电容器
成果与项目的背景及主要用途:当前,为了解决能源和环境问题,世界上许多国家的政府和
汽车制造商均投入大量资金进行电动车的研究与开发,采用二次电池的电动车虽然取得了长
足的进步,但仍难以解决价格高、安全性差的问题。超级电容器由于具有比功率高(大于
1kW/Kg到十几kW/Kg的功率密度)、循环寿命长(10万次以上)、使用温度范围宽(-40℃~
60℃)以及充电迅速(小于10min)等优异的特性,非常适合电动车对功率密度的要求,已
成为近年来电动车动力源开发中非常重要的领域之一。
超级电容器的主要用途分为:1城市公交车主电源; 2与高性能蓄电池配合使用,可作为电
动车的辅助电源,满足电动车在启动、加速、爬坡时提供峰值功率的要求,同时回收汽车在
刹车、空载时产生的机械量,可大大提高能量的利用效率;3作为太阳能电池和风力发电的
储能系统,白天储存太阳能电池和风力发电产生的电能,夜间提供照明等所需的能量;4可
作为消费类电子产品的电源, 如手机、数码相机、无绳电话、电子手表、电动玩具、记忆性
存储器、微型计算机、系统主板、钟表等;5在航空航天领域中的应用范围也非常广泛。
技术原理与工艺流程简介:超级电容器是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获
——
49
得超大的容量的。在超级电容器中,采用活性炭材料制作成多孔电极,同时在相对的两个多
孔碳电极之间充填电解质溶液,当在两端施加电压时,相对的多孔电极上分别聚集正负电子,
而电解质溶液中的正负离子将由于电场作用分别聚集到与正负极板相对的界面上,从而形成
双集电层。
工艺流程:配料→混浆→制电极→裁片→组装→注液→活化→检测包装
技术水平及专利与获奖情况:前期已开发出用于小型后备电源的超级电容器样品。
应用前景分析及效益预测:随着微电子学和计算机技术的迅猛发展,超级电容器的应用范围
越来越广泛。有业内专家预测,仅就中国市场而言,目前的年需求量可达2,150万只,而整
个亚太地区的总需求量则超过9,000万只,市场前景非常广阔。
预计项目投资100~200万元,效益300~500万元。
应用领域:(1)城市公交车主电源;(2)与高性能蓄电池配合使用,可作为电动车的辅助电源
满足电动车在启动、加速、爬坡时提供峰值功率,同时在汽车刹车、空载时回收机械能量;
(3)作为太阳能电池和风力发电的储能系统,白天储存太阳能电池和风力发电产生的电能,
夜间提供照明等需要的能量;(4)作消费类电子产品的电源,如手机、数码相机、电子手表、
电动玩具等;(5)在航空航天领域中的应用范围也非常广泛。
54. 瓷介电容局部化学镀镍(或铜)新工艺
项目研究背景及用途:由我校研制的瓷介电容局部化学镀镍(或铜)催化浆料,分手工涂抹
(用银浆笔)和屏蔽印刷两种,该浆料用上述方法覆盖到瓷介电容(包括圆片电容,穿心电
容,无引线瓷介电容,氧化铝瓷柱,瓷棒,电力电容器瓷套)需金属化的部位,经高温活化
后,可直接化学镀镍(或铜)。化学镀镍,可适用酸性、碱性、中性等多种配方,均镀性能
好,该工艺完成的电子产品,介电损耗小(tg((5~7×10-4),镀层的结合力高(一般(14~15
kgf)。该技术已通过抚顺市科委鉴定,达到国际先进水平,并已申请国家发明专利(发明专
利号, CN1057300A)。工艺简单、操作方便,其金属镀层具有良好的物理性能,强的附着力
和可焊性,从而可取代价格昂贵的被银工艺,可提高劳动生产率3倍,原料成本仅为原来的
15% ,并且可节省大量贵金属白银。该技术已在电子元件厂工业化应用(批量生产),并被
收录《当代中国发明》。
应用范围:合资、国家、集体和个体电子元件厂。
生产及使用条件(含环保要求):凡电子元件厂的设备均可应用,增加设备费不超过两万元,
符合国家环保要求。
市场经济效益预测:每年可创利润60-100 万元(根据产品种类还可能更高)。
合作方式与条件:技术成果转让或条件面议。
已使用推广情况(含合用单位、经济效益情况):该技术已在辽阳,锦州和广东东莞等电子
元件厂等推广应用,产品已销往台湾,东南亚和欧洲国家。
55. 醋酸甲酯催化精馏水解工艺精馏设备装置
项目研究的背景及用途:聚乙烯醇(PVA)和对苯二甲酸(PTA) 是化工、轻工、化纤纺织工
业的重要原料,但是在生产PVA和PTA生产过程中会产生一定量的副产物醋酸甲酯,虽然
MeOAc是一种化工原料,但其工业用途有限,如何处理这么大量的MeOAc,对企业来说是关
——
50
系到经济效益的重要问题。福州大学自主开发的催化精馏技术在醋酸甲酯水解工艺中的应用
及设备优化研究”成果,是将化学工程学科的催化精馏新技术创造性的应用于聚乙烯醇
(PVA)生产中醋酸甲酯水解过程,研发出催化反应—精馏分离一体化的醋酸甲酯水解新工
艺及全套装置,使水解率由23%提高到60%以上,此研究将催化精馏技术应用于醋酸甲酯水
解工艺,使水解率由23%提高到50%以上,从而推动了催化精馏新技术的应用和发展,并开
拓了醋酸甲酯水解的新工艺。
本项目结合天津大学精馏技术国家工程研究中心自主开发的高效填料和塔内件对以上流程
进行改进优化,并对其过程进行了详细的模拟,使催化精馏塔、醋酸分离塔等发挥较高的分
离效率,并且大大降低过程的能耗。
结合当前环保的要求,许多企业的醋酸甲酯副产物一直没有处理以及其工艺落后的情况,因
此此技术的应用前景十分广泛。
技术原理及流程:利用高效填料和塔内件结合福州大学开发的醋酸甲酯水解工艺对其过程进
行模拟和设计,使催化精馏塔,萃取塔等发挥非常高的分离效率,并且过程能耗较低,水解
率较高,同时可分离出99.0%的甲醇和40%以上的醋酸水溶液。
成果水平及主要指标:本技术是天津大学精馏技术国家工程研究中心与福州大学合作,已经
申请国内专利(ZL97 1 01306.3)和国家专利(CO7C 53/08), 目前已经工业化达到国际领先
的技术水平。塔内件和高效填料已形成自主保护的知识产权。
主要设备:催化精馏塔、精馏塔、萃取塔,汽提塔和换热设备等构成。
设备总投资:500万。
市场分析和效益预测:醋酸甲酯水解后的醋酸和甲醇是重要的有机化工基础原料用途十分广
泛。如果将使用价值较低醋酸甲酯水解为甲醇和醋酸,本项目的应用不仅可解决醋酸甲酯的
排放问题,而且可回收市场价值较高的醋酸和甲醇。按照年处理5000吨醋酸甲酯,设备总
投资500万,每年回收的醋酸和甲醇价值就可达千万元。
56. 大功率LED封装技术
成果与项目的背景及主要用途:对于高密度大功率LED不得不在高电流密度下工作,这将需
要器件在高于200℃的温度下有效地、可靠地运行。尽管宽带隙半导体可以在高温条件下工
作,但是现有的封装技术并不能提供足够的热管理来维持极限条件下的可靠运行。因此目前
大功率半导体照明技术的瓶颈似乎都集中在芯片制造和器件封装上。
本项目开发的新型连接材料可实现大功率LED封装,发展低温烧结和高密度大功率宽带隙半
导体发光器件的封装技术,实现大功率半导体白光照明的技术集成,是半导体照明的关键技
术。
GaN基大功率白光LED照明光源是继白炽灯和荧光灯之后的第三代照明技术,具有体积小、
寿命长、能耗低等优点,市场前景广阔。
技术原理与工艺流程简介:通过纳米金属粉末焊膏的低温烧结技术,实现大功率密度和高温
场合用的宽带隙半导体器件的连接和封装工艺,并能保证在高温下使用。彻底改变现有LED
高端产品的连接技术,新的连接材料可以用作为LED芯片连接材料,烧结温度低于290度;
成本低于现有连接材料。其导热和导电性能比现有导电银胶高5倍以上。
——
51
技术水平及专利与获奖情况:使用新材料连接的LED 可以在250℃下工作;寿命比现有连接
延长1倍; 新技术可使LED比现有技术增加2倍的亮度。开发的白光产品功率5 -10瓦以上,
寿命10万小时。
U.S. Patent #: 6,442,033 "Low-cost Three-D Flip-chip Packaging Technology for
Integrated Power Electronics Modules," (August 27, 2002).
应用前景分析及效益预测:半导体照明具有节能、长寿命、免维护、环保等优点,如同晶体
管替代电子管一样,半导体灯替代传统的白炽灯和荧光灯,也是大势所趋。随着能源紧张的
加剧,市场需求驱动力大,有巨大发展空间。将本项目技术用于白光照明器件的封装,目前
企业的封装设备均可以使用,因此是一个投资小收益大的项目。
应用领域:半导体照明。
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LED封装厂均有条
件。
合作方式及条件:提供技术,合作开发新产品。
57. 大规模燃料乙醇生产技术
成果与项目的背景及主要用途:随着全球石油资源的不断减少,寻求可再生的生物质资源作
为石油能源的替代物成为各国的研究热点和争相发展的产业。燃料乙醇作为可再生能源的一
个重要组成部分,近年来在世界各国迅速发展。燃料乙醇在我国推广使用对节省石油资源,
减轻环境污染与促进粮食转换具有十分重要的战略意义。国家发改委于2001年4月份发布
了《变性燃料乙醇》及《车用乙醇汽油》两项国家标准,并在我国部分省份推广燃料乙醇。
按照国家发展规划,燃料乙醇的使用在全国将逐步展开。天津大学石油化工技术开发中心开
发出利用多种淀粉质或糖质原料生产燃料乙醇的技术,并在黑龙江、吉林、辽宁、安徽、广
西等国家大型燃料乙醇定点企业推广使用,产生了巨大的经济效益和社会效益。
技术原理及工艺流程简介:燃料乙醇以淀粉质或糖质为原料,经发酵、蒸馏及脱水等工序生
产燃料乙醇。淀粉质原料包括玉米、木薯、小麦、红薯等;糖质原料包括甘蔗、糖蜜等。
生产燃料乙醇的主要工艺步骤如下:
1原料的预处理; 2醪液制备及发酵;3精馏及脱水;4废醪液的回收处理。
以玉米为原料生产燃料乙醇,同时副产高蛋白饲料(DDGS)、玉米油。
技术水平及专利与获奖情况:该技术采用“同步糖化发酵技术”、“超大型生物反应器放大技
术”、“多效精馏技术”、“高效变压变温吸附技术”、“废醪液治理技术及综合利用技术”等多
项专利、专有燃料乙醇生产关键技术,形成了具有国际先进水平的燃料乙醇成套生产技术。
本技术为国内首创并达到国际先进水平,获多项国家发明专利。
应用前景分析及效益预测:我国推广使用车用乙醇汽油的工作全面启动,目前在东北三省、
安徽、河南及山东、河北、湖北的部分地区已全部使用乙醇汽油,燃料乙醇的总生产能力为
102万吨/年。根据国家发展规划乙醇汽油将在全国初步推广,按照全国汽油消费总量的10%
的燃料乙醇添加量,燃料乙醇需求量为400万吨/年,因此,燃料乙醇在我国具有很大的发
展空间。
应用领域:以淀粉质或糖质为原料生产燃料乙醇酒精的企业。
——
52
生产规模及产量:本单位具有单套生产装置年产50万吨燃料乙醇的成功业绩,可根据用户
要求提供生产规模从几千吨/年到数十万吨/年生产技术及工程设计。
所需厂房占地面积:根据生产规模确定。
主要设备:粉碎机、发酵罐、精馏塔、吸附器、离心机、干燥机等。
主要原材料及来源:
淀粉质原料:玉米、木薯、小麦、红薯等;
糖质原料:甘蔗、糖蜜等。
合作方式及条件:可提供多种合作方式。
58. 涤纶丝亲水改性技术
涤纶是一种典型的疏水性纤维,在用涤纶纤维缠绕或编织的过滤介质分离油水混合物时,油
类物质极易吸附到纤维的表面而无法清除,直接影响过滤精度和过滤效率。因此,采取一定
方法改善涤纶纤维的亲水性质、提高涤纶丝表面的润湿性可以显著减弱纤维对油品的吸附能
力,提高涤纶过滤介质在油水分离中的使用寿命,维持过滤介质过滤精度的稳定性。
本项目用亲水性表面活性剂对纤维进行后处理,使改性后涤纶纤维的亲水性、耐久性和油脂
脱附率得到了很大提高。该方法不仅适合处理涤纶丝也可以处理涤纶滤布,加工成本相对较
低。
技术原理与工艺流程简介
1、纤维表面特征
A.放大100倍 B放大3000倍
C放大8000倍
图1 样品表面特征
2、纤维的润湿性
纤维的润湿性可以用接触角衡量。由于纤维呈圆柱形,因此只能测其正面投影接触角。测量
结果见表1。
表1 涤纶纤维改性前后接触角测量结果
样品名称
实验样品
普通涤纶丝
接触角,°
28~44
72
3、纤维的吸湿性
首先,将实验样品A、标准样品B及普通涤纶丝C置于40℃烘箱内,烘干2h,称重W1。然
——
53
后,将三试样置于去离子水中充分浸泡8小时,取出放入离心机中,离心甩干4分钟,离心
速度1500r/min。最后,取出称重W2。吸水率可由下式求出:
试样A、B、C的吸水率结果见表2。从表中的结果可以看出,标准样品吸湿率最高。
表2 涤纶纤维改性前后吸湿性变化
样品名称
实验样品
标准样品
普通涤纶丝
吸水率,%
65.12-70.75
81.22
15.82
4、浸油水洗后油的附着状况
纤维改性后进行了浸润滑油实验,然后将浸油后的纤维用水清洗,用光学显微镜观测纤维表
面润滑油的附着情况,结果见图2和图3。
A 浸油未洗 B浸油洗后
图2 普通纤维浸油处理前后油的附着情况
A 浸油未洗 B浸油洗后
图3 实验样品浸油处理后油的附着情况
5、改性工艺及成本
图4 涤纶亲水改性工艺流程
应用前景分析及效益预测:根据计算,改性剂的综合成本(包括药剂、电费、水费等,不包
括工人工资)为3731.00元/吨涤纶。
59. 电子清洗气体氟甲烷的制备工艺
成果与项目的背景及主要用途:氟甲烷的制备工艺是天津大学石化开发中心应国外用户要求
研究开发的技术成果,研制的产品达到了外商要求的质量指标。
氟甲烷用于火箭推进剂的掺合剂、喷雾剂、发泡剂、氟里昂原料等,现在最新用途则是用于
大规模集成电路加工过程的清洗剂。
技术原理与工艺流程简介:由甲醇和氢氟酸水溶液通过固定床反应器,在氟化物催化剂的作
用下反应制备氟甲烷。制备出的氟甲烷用液氮或干冰冷却下来,再通过低温精馏提纯得到99%
以上的氟甲烷产品。
技术水平及专利与获奖情况:该工艺采用目前最合理的工艺技术,使用廉价易得的原料降低
生产成本,利用成熟的固定床反应器技术,制备出合格的氟甲烷产品。
——
54
应用前景分析及效益预测:该产品工业生产有广阔的市场前景和巨大的社会效益。
每吨氟甲烷的成本在100万元左右,现在氟甲烷的市场价格为120-160万元/吨。如建设一
套50吨/年的氟甲烷装置,总投资约为1000万元,每年可获得纯利1000~3000万元。
应用领域:氟甲烷用于火箭推进剂的掺合剂、喷雾剂、发泡剂、氟里昂原料等,现在最新用
途则是用于大规模集成电路加工过程的清洗剂。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):主要原料为甲醇和氢氟
酸,冷源采用液氮或干冰,均为市场易购商品。
主要设备固定床反应器、低温精馏、冷交换器和低温源储罐等。
建设一套50吨/年的氟甲烷装置,总投资约为1000万元,厂房面积约300m2。
合作方式及条件:技术转让或合作建厂。
60. 固定床丁烷氧化制顺酐催化剂
成果与项目的背景及主要用途:顺酐全称为顺丁烯二酸酐,俗称马来酸酐。广泛用于合成不
饱和聚酯树酯。在涂料、农药、医药、润滑油添加剂、食品添加剂、纸张处理剂、稳定剂等
领域是重要的有机化工原料。目前顺酐已成为世界上仅次于醋酐和苯酐的第三大酸酐,全世
界的生产能力已超过100万吨/年。由于受生产原料所限,我国顺酐工业没有得到应有的发
展,顺酐的总生产能力不足5万吨/年,远不能满足国内需求,每年都需要大量进口。
天津大学石油化工技术开发中心于1984年承担中国石化集团公司 “正丁烷固定床空气氧化
制顺丁烯二酸酐新工艺的开发研究”攻关项目,经过十余年的不懈努力,先后开发出三代催
化剂和非水吸收及精制工艺。九十年代在锦州石化公司石油六厂建成年生产100吨顺酐中试
装置,顺利完成中试试验,具备了工业应用的条件。
由于环境保护及"绿色化学"日益受到重视,以正丁烷氧化代替苯氧化制顺酐已成为必然的趋
势。高活性,高选择性催化剂的开发成功为丁烷氧化制顺酐工艺在经济上具有竞争能力创造
了前提条件。
石化中心经过十多年的不懈努力,开发研制出了具有目前世界先进水平的丁烷氧化制顺酐
催化剂。
技术原理与工艺流程简介:以磷酸、五氧化二钒和有机溶剂为原料,在反应釜中进行反应,
反应结束后经过滤、干燥、老化、浸渍及成型得到催化剂前驱体,催化剂前驱体经活化得到
工业使用的催化剂产品。过滤母液经回收精制后循环使用。
技术水平及专利与获奖情况:
1催化剂活性高,第三代催化剂各项性能指标已达到国际先进水平,催化剂经过长期的寿命
试验,有较好的稳定性。
国 别
公 司
原料浓度n-C4%
转化率%
选择性,%
重量收率,%
——
55
空 速,
h-1
时空收率/
美 国
Monsanto
1.5
82
73.6
102
2450
1.5-1.8
80-85
81-84
110-120
2200-2800
113-119
2本催化剂制造所需原料均是国内生产,加工工艺和设备也无特别高的要求,因此催化剂制
造成本比较低。
应用前景分析及效益预测:中试装置试验在实验室单管试验基础上进行放大,试验结果表明
两者吻合很好,在催化剂活性方面中试结果还优于实验室结果,原因是催化剂活化阶段的操
作条件中试装置更易于控制。说明该催化剂放大效应小,达到了工业应用的条件。
目前我国固定床丁烷氧化制顺酐的生产装置有两套,生产能力为3万吨/年,对于年产1万
吨的生产装置,催化剂装入量17吨,按每两年更换一次催化剂计算,每年需要催化剂25吨。
随着我国西气东输工程的建成,天然气将大规模取代液化汽,国内C4资源将会大批量用于
化工生产,由此为我国顺酐产业的发展提供良好的机遇。预计未来几年内,我国将新建若干
套丁烷氧化制顺酐装置,为本催化剂的应用提供更广阔的前景。
应用领域:石油化工。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):生产规模及产量:50~
100吨/年。
所需厂房面积:400m2。
主要设备:反应釜、老化釜、精馏塔、过滤机、干燥设备、成型机等。
主要原材料及来源:磷酸、五氧化二钒、脂肪醇、去离子水及稀土元素等,国内有关厂家可
提供上述原材料。
设备投资:50万元。
总投资:80万元。
合作方式及条件:技术转让。
61. 对甲酚成套生产新技术
成果与项目的背景及主要用途:对甲基苯酚(P-cresol)是一种重要的精细化工原料,广泛
应用于抗氧剂、染料、医药、农药、香料等行业。在对甲酚的生产中,由于它的沸点与间甲
酚十分相近,采用常规分离手段无法将其分开,因此,市场上销售的对甲酚产品中均含有较
大比例的间甲酚。而另一方面食品、医药、香料等行业要求对甲酚的纯度又很高,所以,对
甲酚的纯度成为对甲酚产品的一个重要指标。目前国内对甲酚生产企业基本上还是采用传统
的硫酸磺化法或烟酸磺化法进行生产,普遍存在着产品收率低、成本高、产品纯度差、设备
腐蚀和环境污染严重、生产规模小等问题。
天津石油化工技术开发中心开发成功对甲酚生产新工艺,在磺化反应和产品精制方面取得了
重大突破。采用气相磺化和环流反应器不产生废酸并有效抑制间位异构体的生成,也为生产
规模的大型化创造了条件。产品精制采用了精密精馏和分步结晶,不仅能得到高纯对甲酚产
——
57
品(99%以上)还得到高纯度的附产品,提高了整个装置的经济性。与此同时对本装置采用
的其它传统工艺进行了改造,形成一套完整的对甲酚生产新工艺,填补了国内高纯对甲酚生
产的空白。
技术原理与工艺流程简介:新工艺采用气相SO2磺化和新型气液反应器,磺化液经中和、碱
熔、过滤、酸化和精制,最终得到高纯对甲酚产品。生产过程不产生废酸,磺化反应液中间
位异构体的含量≤1.0%。
技术水平及专利与获奖情况:该工艺包含了两项发明专利(专利号: ZL96107060.9,
ZL90109470.6),具有全部自主知识产权。
利用新技术在天津建成了年产4000吨对甲酚生产装置,生产出合格的对甲酚产品。
对甲酚纯度:≥99.5%
邻甲酚纯度:≥99%
苯酚纯度:≥99%
应用前景分析及效益预测:采用本技术在天津建设的4000吨/年高纯对甲酚生产装置一次试
车成功,生产出高纯对甲酚产品,不仅满足国内市场需要,还可以大量出口。
对甲酚是一个重要化学中间体,特别是高纯对甲酚是医药、染料和多种精细化学品的合成原
料,具有很好的发展前景和良好经济效益。
4000吨/年高纯对甲酚装置工程投资3675万元,配套工程1240万元,其他费用(征地等)
1635万元。年销售收入8774万元,总成本5761万元。投资利税率46%。如有老厂依托则投
资将减少,经济效益更好一些。
应用领域:石油化工、精细化工。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模)
生产规模及产量:年生产对甲酚4000吨,副产:600吨邻甲酚,400吨苯酚,9900吨亚硫酸
钠。
所需厂房面积:12×30m2框架,三层,12×36m2厂房,1座。
主要设备:反应器、精馏塔、分步结晶器、储灌。
主要原材料及来源:甲苯、烧碱、SO3。
设备投资:约2500万。
总投资:约3675万。
合作方式及条件:技术转让。
62. 20000吨/年多聚甲醛生产工艺
成果与项目的背景及主要用途:甲醛是一种重要的基本有机化工原料,但由于沸点低,性质
活泼,存在着工业包装要求高,贮存稳定性差,运输困难,使用不便等弊病。多聚甲醛是工
业甲醛极好的代用品,高质量的多聚甲醛具有纯度高,水溶性好,解聚完全,产品疏松,颗
粒均匀等特点,被誉为理想的纯甲醛源。我国目前虽有多家多聚甲醛生产厂,但生产规模小,
原材料消耗高,产品质量差,难与国外产品竞争,因此每年需要从国外进口大量高质量多聚
甲醛。
根据国内需要,天津大学石化技术开发中心参考国外当前最先进的生产技术,开发了20000
——
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吨/年的多聚甲醛生产工艺,该工艺采用两级降膜浓缩、喷射造粒和连续干燥等技术,克服
了国内釜式浓缩、耙式或刮片式干燥工艺所带来的生产规模小,原材料消耗高,产品质量差
等缺点,使多聚甲醛生产的各项质量和消耗指标均达到了国外的先进水平。
技术原理与工艺流程简介:将37%或55%的甲醛水溶液先解聚,然后通过两级降膜真空浓缩
得到80%左右的浓甲醛溶液,在调聚剂的作用下发生聚合反应后,再通过喷射造粒、连续干
燥得到96%左右的多聚甲醛成品。工艺流程为:
产品质量指标:
甲醛含量≥95%、甲醇含量≤0.5%、酸度≤0.8%、灰分含量≤100ppm、熔点120~175℃。
堆密度600~800g/L、pH3.5-5.0、反应时间5分、溶解性(在100℃水中10分钟)95%、聚合
度8~30。
吨产品消耗指标:
37%甲醛2.8吨、蒸汽3.0吨、冷却水200吨、电260kWh
应用前景分析及效益预测:多聚甲醛作为甲醛的理想代用品有着广阔的市场,但国内的多聚
甲醛总产量不足6000吨/年,远远不能满足市场的需求。2001年我国进口3.75万吨多聚甲
醛,而且还在以超过25%年均速率增长。
20000吨/年多聚甲醛生产设备投资5000万元,生产成本4000元/吨,当前售价4700元/吨,
投资回收期约3年。
应用领域:多聚甲醛作为甲醛的理想代用品,主要用于生产脲醛、酚醛、季戊四醇、三聚氰
胺/甲醛树脂、聚甲醛、多元醇、异戊二烯、乌洛托品、尼龙、维纶等。还可以用于生产医
药产品、农药和染料,以及用作消毒剂、杀菌剂、防腐剂等。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):主要原料为甲醛。
主要设备包括解聚釜、降膜蒸发器、聚合反应器、造粒塔、干燥器、吸收塔和冷却器等。
建设1套20000吨/年的多聚甲醛装置,装置投资为5000万元,厂房面积约1万m2。
合作方式及条件:技术转让。
63. 多热源热泵及其智能控制技术的产品开发
成果与项目的背景及主要用途:
成果背景:由于建筑能源消耗的急剧增加,热泵作为一种通过消耗少量高品位能量,把热量
从低温处传输到高温处的装置,日益受到人们的关注。热泵通过使用清洁的冷热源如太阳能、
土壤能、空气能等,能够同时实现制冷、制热、提供生活用热水。这种复合可再生能源系统
的出现,给人们提供了更具灵活性的方案,来实现洁净能源系统的三联供功能。
系统主要用途:多热源热泵系统是指以太阳能-空气源-地源等为热源的热泵系统,主要包括:
太阳能集/散热系统、空气源集/散热系统、埋地盘管集/散热系统(含室内蓄热体)、水源热
泵系统、房间热力系统、控制系统。本方案利用先进的智能控制技术,将太阳能源、空气源
和地源热三者有机结合,通过水源热泵机组实现向建筑物供热、供冷和提供生活热水。太阳
能集/散热器的利用可弥补地源热泵因埋地管束多而导致的投资过大的缺点,同时减少地下
环境受到过度的热污染,而少量地源和蓄热系统的使用可弥补太阳能和空气源热泵受气候条
——
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件影响大的缺点,使系统即使在恶劣的气候条件下也能在高能效状态下工作。太阳能-空气
源-地源热泵联合系统可以设计为基本工作模式,还可以根据具体情况开展因地制宜的设计,
组合成适合当地地理及气象特点的系统。系统采用全新的智能控制技术,采集实时的系统参
数,提高温度调节的准确性,使系统始终维持在高效状态下工作。通过将太阳能源、空气源
集/散热器做成外围护结构的一部分,实现新能源与建筑结构的完美结合。结合三步节能建
筑技术的普及推广,本技术产品的目标是实现空调和采暖方面的一次投资和日常费用仅为传
统空调+暖气方案的50%。
技术原理与工艺流程简介:
图1. 系统流程图
夏季:
系统处于制冷工况,需要把从室内吸收的热量转移到室外,太阳能散热器、空气源散热器、
埋地换热器分别提供冷源,此外,在房间内有相变蓄能材料,晚上积蓄冷量,减轻热泵系统
在白天的热负荷。由于空调系统在夏季并不处于常开状态,如果空调不处于制冷状态时,使
系统处于制热工况,关闭室内热力系统,并且打开阀V4和V6,关闭阀V5,此时系统成为太
阳能热泵式热水器,可以提供稳定的热水。两种工况的切换通过实时测量的室内温度和热水
箱温度等参数,由智能控制系统进行判断。
冬季:
系统处于制热工况,太阳能集热器和埋地换热器作为热源给建筑供热,同时供生活热水。当
热水箱温度达到设定值时,关闭阀V4和V6,打开阀V5。此外,在房间内有相变蓄能材料,
白天积蓄冷量,减轻热泵系统在夜晚的工作负荷。三个热源可以任意两个之间并联工作,也
可以分别工作,要依具体的工作状况,包括环境温度、室内温度、热源温度等状况而定。
技术水平及专利与获奖情况:该技术已申请专利,并通过小试鉴定。
应用前景分析及效益预测:
应用前景分析:本项目的实施可以加快可再生能源产业化的发展,促进建筑节能与热泵系统
的有机结合,对空调行业进一步向绿色能源的发展,都有非常显著的作用。三步节能的尽快
实现,客观上也促进了新能源的普及推广。
效益预测:下面以天津地区为例对本系统的一次投资成本及运行费用进行说明,将本系统与
单冷空调+暖气、地源热泵、空气源热泵比较。
建筑面积150m2,采暖天数125天,制冷天数120天,每天制冷10小时,平均运行负荷按
70%计,电费0.41元/度
以三步节能后的指标计,供暖负荷取36W/m2,总供暖热负荷为5400W/m2,制冷负荷72W/m2,
总的制冷负荷为10800W/m2。
第一种方案采用单冷空调+集中供暖,集中供暖中室外采暖的投资为85元/m2,室内的费用
为25元/m2,总的费用为110元/m2,天津地区的暖气费用为15元/(m2年),设制冷系数为
2.5。
第二种方案完全采用地源热泵,冬季单位钻孔长的取热率为30W/m,夏季的放热率为50W/m,
——
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约需210m的钻孔长,管长和施工总费用取90元/m。
第三种方案完全采用空气源热泵,冬季采用电辅助加热的时间为全部取暖时间的一半,冬季
制热,夏季制冷系数为2.5,冬季制热系数取为2。
第四种方案为本项目系统,太阳能集热板取17m2,地源热泵系统的冬季负荷为1500W,夏季
负荷为2500W,地源热泵约占总负荷的25%,夏季性能系数取为4,冬季的性能系数取为3。
应用领域:建筑节能;新型热泵、空调系统;制冷、供暖系统工程;可再生能源建筑。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):热泵、空调及控制系统。
设备:机械加工及系统安装设备。
厂房面积:1000m2以上。
投资规模:600万以上。
合作方式及条件:
合作方式:技术入股、合资经营。
条件:对建筑、节能及可再生能源利用感兴趣且致力于该技术的推广实施。
64. 二硝基二苯乙烯二磺酸新型氧化工艺的开发与应用
成果与项目的背景及主要用途:DSD酸(4,4'-Diaminostilbene-2,2'-Disulfonic acid)是
制造染料、荧光增白剂和防蛀剂的重要原料,尤其在二苯乙烯系列荧光增白剂的生产中占有
极为重要的地位。
工业上生产DSD的工艺包括:对硝基甲苯(PNT)磺化制备对硝基甲苯邻磺酸(NTS),NTS氧
化缩和制备4,4'-二硝基二苯乙烯-2,2'-二磺酸(DNS),DNS还原制备DSD。根据所
用介质、碱、氧化剂的不同,NTS氧化工艺分为:在碱性水介质中氧化的方法,在有机溶剂
中氧化的方法和在水-有机溶剂混合介质中氧化的方法。碱性水工艺与非水溶剂法相比依然
具有诸多优势:如原料来源方便,操作条件温和等。然而,该工艺具有以下问题:① 产品
收率低、环境治理难度大、污染严重。根据文献报道和我们现场测定的结果,现行氧化工序
的平均收率约为80%。② 反应时间长、空气利用率低、能耗高。单釜反应时间在12h以上,
作为氧化剂空气利用率仅为1%,既增大了输送功率,又带走了大量的水蒸汽,致使能耗很高,
据估算氧化工序的能耗约占总能耗的80%以上。
因此,开发具有收率高、能耗低的新型氧化工艺已成为提高整个DSD酸产品经济效益和社会
效益的关键,因而对于该法的进一步研究具有重大的实际意义和应用价值。
技术原理与工艺流程简介:本项目开发了收率高,能耗小,成本低的新型NTS氧化工艺,并
从氧化工艺的源头解决污染问题。包括:1 NTS氧化反应机理与动力学的研究,阐明NTS氧
化反应以及所伴随副反应的机理,建立NTS氧化反应的动力学模型;2以上述工作和多相传
质理论为基础,开发微粒反应技术、NTS氧化过程碱的回收利用、NTS酸钠非碱制备和NTS
精制四项关键技术,降低工艺能耗,提高收率,降低氧化工艺的碱耗量;3以NTS氧化动力
学为基础,对NTS氧化工艺进行优化,获得适宜的反应浓度,反应温度,反应碱浓度的控制
方案,克服原工艺的诸项缺陷,开发新型的间歇氧化工艺;4开发具有操作简便,自动化程
度高,产量与产品质量稳定等优点的连续氧化工艺。
技术水平及专利与获奖情况:本项目达到的主要技术经济指标如下:1DNS的收率由88%提
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高至93%;2氧化反应碱耗量由4.0吨降至2.4吨,无机盐排放量减少0.85吨;3氧化反应
能耗进一步减少18%;4有机污染物排放量进一步减少42%;5产品质量显著提高。
本项目的主要技术成果已申请4项国家发明专利。
本项目已通过天津市科委组织的专家鉴定,达到国际领先水平。
应用前景分析及效益预测:
应用前景分析:近年来随着人口的增长,纸张、洗涤剂、纺织品等的消费必需品的需求逐年
递增,在这些相关产业的拉动下,作为合成环保型染料和荧光增白剂的重要中间体的DSD酸
的需求也必将逐年增加。随着世界染料中心的东移,我国已成为目前世界上DSD酸的主要生
产国和出口国,加入WTO后, DSD酸行业面临着很多优势与机遇,必将有更大的发展。
本项目开发的新型工艺,发展了高收率,低能耗的DSD酸清洁生产工艺,具有广阔的推广应
用前景。
效益预测:以年产DSD酸规模为1000吨的企业计,实施本项目的技术改造后,在不新增主
体设备的情况下,年产量可增加800-1000吨,年经济效益可增加约2000万元。
应用领域:DSD酸生产企业的技术改造。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):以现有年产DSD酸规模
为1000吨的企业计,实施本项目的技术改造,不新增主体设备,技改费用约为150~200万
元,年产量可增加800~1000吨。
合作方式及条件:技术转让。
65. 废醋酸回收
项目研究的背景及用途:醋酸是一种重要的有机化工原料,广泛地应用于基本有机合成、医
药、农药等行业,因此在这些过程中会产生大量的废醋酸废水,如果直接排放不仅对环境会
产生污染,而且对资源也是一种很大的浪费。长期以来一直没有非常经济地处理醋酸废水进
行分离和再生利用,本项目利用萃取-精馏-汽提的方法处理醋酸含量为10~20%的醋酸废
水,过程设备相对简单而且能耗较低,经处理的醋酸回收效率可达99.0%以上,精制的醋酸
浓度可达98.5%以上,处理的废水可到达国家环保废水COD值以下。
技术原理及流程:采用天津大学精馏技术国家工程研究中心独创技术针对此类废水进行处
理,首先利用复合低沸点萃取剂在萃取塔内对醋酸进行萃取,塔顶排出的富含醋酸与萃取剂
的萃取液直接进入精馏塔进行分离,塔底可得到无水醋酸,塔顶回收的萃取剂纯度很高可以
重新进入萃取塔进行萃取;经萃取塔底排除的废水经汽提塔可分离出溶解在废水中的萃取剂
重新利用,经汽提后的废水可达到国家环保废水排放要求。
成果水平及主要指标:本技术正在申请专利
生产规模:100~300吨废水/天(醋酸含量:10~20%)
主要设备:萃取塔,精馏塔,汽提塔和换热器等设备
设备总投资:800万.
市场分析和效益预测:醋酸是重要的有机化工基础原料,主要用于生产醋酐,醋酸酯和醋酸
纤维等,用途十分广泛。本项目的应用不仅可解决醋酸废水的处理问题,而且可回收市场价
值较高的醋酸。按照每天处理100吨醋酸含量为10%的废水,设备总投资650万,每年回收
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的醋酸价值就可达2600万。
66. 胡椒基丁醚
成果与项目背景及主要用途:胡椒基丁醚是一种效果非常好的除虫菊酯类杀虫剂的增效剂。
它通过抑制昆虫的多功能氧化酶,防止昆虫产生抗药性,从而增加杀虫效果。
技术水平及工艺与获奖情况:以天然黄樟油为起始原料,经催化氢化、Blanc氯甲基化和
Willamson醚化三步,将合成产品通过先进的分离技术,可以得到含量分别95.0%和98.0%
的胡椒基丁醚产品。
应用前景及经济效益预测:国内需求1000吨/年;国外需求5000吨/年。产品售价为8.6万
元/吨。
合作及条件:技术转让;提供工艺设计和成套生产装置(500吨/年规模)。
67. 香紫苏油、香紫苏醇和香紫苏内酯
经济效益及市场预测:香紫苏内酯天然存在于雪茄和东方型香料烟中,含量0.1%时,香气强
烈,带有柏木及橡苔样木香和烟草香韵;0.1-5ppm时则具有蘑菇和壤香的香韵,常应用于烟
草香精、茶、槭树、胡椒和辛香风味之中。用作烟用特效增味剂,能赋予烟草以纯实的琥珀
样香气。香紫苏内酯的合成原料是香紫苏醇,西北地区是国内最大的香料植物香紫苏产地,
依托这个资源优势,生产香紫苏油、香紫苏醇和香紫苏内酯,是一个很有发展前景的项目。
成果水平及开发程度:从植物香资苏中提取香紫苏油和香紫苏醇浸膏;以香紫苏醇为起始原
料,经催化氧化制得香紫苏内酯,收率达到57%以上。经分离精制后分别可以得到95.0%和
99.0%的香紫苏醇和香紫苏内酯产品。
项目简介:香紫苏醇和香紫苏内酯国际市场目前处于供不应求的局面。产品售价分别为800
元/公斤和2400元/公斤。
投产条件:拥有香紫苏植物资源。
交易方式:技术转让;提供工艺设计和成套生产装置。
68. 分离高沸点及热敏性物料的新技术和装备
成果水平及开发程度:精细化工产品及医药中间体是附加值很高的产品,客户往往对该类产
品的纯度及色度要求极高,传统的分离技术和手段难以满足客户的要求,天津大学经过多年
来的研究,开发出先进高效的分离技术和装置,可以满足化工、医药、食品、香料及天然产
物分离等领域对产品纯度不同要求的分离特点,可以提升产品的后处理水平和产品档次。天
津大学可以为用户提供各种产品的实验室小试分离和工业装置的设计、加工和调试等交钥匙
服务。
项目简介:可以满足工业化设计和生产。
交易方式:技术转让;提供工艺设计和成套生产装置。
69. 双氧水生产过程萃取塔、碱塔、碱沉降器改造
项目简介:不同物料的分离是双氧水整个生产过程中的重要操作过程,主要分离设备有:萃
取塔、干燥塔和碱沉降器等。若萃余液分离不好,将增加干燥塔中碱和蒸汽消耗;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。本项目采用先进高效的分离器件对萃取塔、干燥塔和碱
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沉降器进行适当改进,可以使改造后装置的处理能力提高40%,碱含量达到0.0001g/L。
成果水平及开发程度:已经在多家双氧水生产企业成功改造。
经济效益及市场预测:对于年产双氧水3万吨/年的企业采用该先进分离技术和分离器件后,
年节约资金130万元;白土床更换周期由原来的22天延长至73天。
投产条件:双氧水生产企业。
合作及条件:技术服务和提供分离器件。
70. 桃醛和椰子醛
项目简介:桃醛和椰子醛是两个重要的香精和香料,是一种无色透明至微黄色液体,广泛用
于配制桃、杏、李、梅、樱桃、桂花、乳制品、西番莲果等香精。具有广阔的市场前景。
成果水平及开发程度:以辛醇为原料在催化剂的作用下合成桃醛和椰子醛;将合成产品通过
先进的分离技术,可以得到含量99.0%以上的产品。
经济效益及市场预测:国内需求1000吨/年;国外需求8000吨/年。产品售价为8.3万元/
吨。
投产条件:拥有精细化工产品生产的公司。
交易方式:技术转让;提供工艺设计和成套生产装置(300吨/年规模)。
71. 化工产品熔融造粒技术
成果与项目的背景及主要用途:熔融造粒是将物料熔融后,通过造粒装置由冷媒(空气或水)
冷却凝固成粒、片、块状的固体物料,是一种重要的化工产品成型方法。在各种固体产品形
式中,球形颗粒具有外形美观、不易结块、流动性好、便于计量、使用方便等优点而倍受青
睐,是固体化工产品最理想的形式。在熔融造粒的诸多方法中,只有塔式喷流造粒法可以得
到球形颗粒,但是由于在应用上存在喷头易堵、喷头保温困难、造粒产品粒度不均匀会产生
粉尘、设备投资大等原因,该法主要用于尿素、硝酸铵等产品的造粒中,国内化工产品熔融
造粒以滚筒切片法和钢带滴落法为主。天津大学化工学院开发成功适用于制备球形颗粒的塔
式振动喷流造粒技术、喷雾造粒技术、流化床冷却造粒技术,所得产品为均匀的球形颗粒,
粒度在0.3~4mm范围内可调。该技术可以广泛应用于化工、化肥、食品、医药等产品的造粒
过程中,并已在KNO3造粒装置、NaNO3/NaNO2造粒装置、癸二酸造粒装置、橡胶防老剂RD
造粒装置、塑料润滑剂EBS造粒装置、二水氯化钙造粒装置、烧碱造粒装置中得到工业应用。
技术原理与工艺流程简介:
1.塔式喷流造粒法:将熔融物料控制一定的速度从喷孔中喷出,通过对喷头施加一定频率
振动,使射流断裂形成均匀液滴,液滴在下落过程中被塔内冷空气冷却固化,形成粒度均匀
的球形颗粒。产品为1.5~2.5mm球形颗粒。
2.喷雾造粒技术:利用特制雾化喷头将料液分散成较均匀的液滴,经塔内冷空气冷却固化得
到粒径均匀的球形颗粒,颗粒主粒径在0.05mm~0.8mm范围内可以调整。
喷雾流化床造粒是将融熔液喷涂到剧烈流化的颗粒表面,在颗粒表面冷却固化,使流化床内
颗粒不断长大的造粒过程。流化床颗粒出料经筛分,小颗粒返回流化床作为晶种颗粒,大颗
粒经破碎后返回流化床作为晶种颗粒,中间颗粒则作为产品排出系统。一般产品粒度为2~
4mm。
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技术水平及专利与获奖情况:现已开发成功的三种造粒技术均为国内首创,并达到或超过国
外同类技术指标。振动喷流造粒技术2002年获天津技术发明二等奖。
ZL97204433.71、液体振动分散装置ZL02131283.42、水合物造粒塔使用双腔室喷头ZL
02131280X3、多个喷动单元的喷动流化床造粒器。
应用前景分析及效益预测:与普通粉状或块状产品相比,颗粒状产品具有流动性好、不起尘、
不结块,便于计量等优点,因而能提高产品附加值,增强市场竞争力。固体化工产品颗粒化
已成为固体化工产品的发展方向,而目前国内大部分化工产品仍以粉状、片状或块状为主,
通过造粒技术的应用,可以实现产品升级换代,提高产品国际市场竞争力。
应用领域:化工、化肥、食品、制药行业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):现有固体产品生产,产
品形式为片、块或粉状。
所需厂房面积200~600m2,投资80~500万元(依技术路线和规模而不同)
合作方式及条件:面议。
72. 回收高纯度二氯甲烷的分离技术
成果与项目的背景及主要用途:二氯甲烷是制药行业和精细化工行业中重要的溶剂,本项目
主要处理化学制药过程中产生的含二氯甲烷的废液。此废液含有二氯甲烷、少量水和固体杂
质,采用精馏分离回收高纯二氯甲烷,回收的二氯甲烷成品可以作为溶剂在制药过程中循环
使用,也可以作为成品出售。该项目不仅可以大大降低药品生产成本,提高经济效益,而且
也利于减少环境污染。
技术原理与工艺流程简介:采用精馏方法实现溶剂二氯甲烷的回收,得到高纯二氯甲烷。
技术水平及专利与获奖情况:工业化水平。
应用前景分析及效益预测:用于化学制药工业及其他产生二氯甲烷废液的行业,提高经济效
益,减少环境污染。
具体经济效益随规模不同而异。
应用领域:制药行业及其他产生此种废溶剂的化学化工过程。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原料:含二氯甲烷和水
及少量固体杂质的废溶液,主要设备为:精馏塔、加热釜、冷凝器等。
投资随规模不同而异。
合作方式及条件:技术转让或面谈。
73. 回收高纯度乙腈的特种分离技术
成果与项目的背景及主要用途:乙腈是制药行业和化工行业中重要的溶剂,本项目主要处理
化学制药过程中产生的含乙腈和水的废液。此废液含有丙酮、水和少量其他杂质,主要采用
特种精馏分离回收乙腈,回收的乙腈成品可以作为溶剂在制药过程中循环使用,也可以作为
成品出售。该项目不仅可以大大降低药品生产成本,提高经济效益,而且也利于减少环境污
染。
技术原理与工艺流程简介:采用特种精馏等方法实现溶剂乙腈的回收,得到高纯乙腈。
技术水平及专利与获奖情况:工业化水平。
——
应用前景分析及效益预测:用于化学制药工业及其他产生乙腈-水废液的行业,提高经济效
益,减少环境污染。
具体经济效益随规模不同而异。
应用领域:制药行业及其他产生此种废溶剂的化学化工过程。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
原料:含乙腈和水及少量其他杂质的废溶液。
主要设备为:精馏塔、加热釜、冷凝器等。
投资随规模不同而异。
合作方式及条件:技术转让或面谈。
74. 佳乐麝香精馏工艺与装置的研制
成果与项目的背景及主要用途:佳乐麝香是一种重要的香料。该项目开发佳乐麝香的分离提
纯工艺与装置,获得佳乐麝香成品。
技术原理与工艺流程简介:采用精馏等方法进行佳乐麝香的分离提纯,得到佳乐麝香成品。
技术水平及专利与获奖情况:工业化水平。
应用前景分析及效益预测:用于佳乐麝香的分离提纯。
具体经济效益随规模不同而异。
应用领域:精细化工和香料行业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
原料:含佳乐麝香的混合液,主要设备为:精馏塔、加热釜、冷凝器等。
投资随规模不同而异。
合作方式及条件:技术转让或面谈。
75. 金属氧化物-聚合物复合膜
成果与项目的背景及主要用途:本项目将强亲水性的纳米金属氧化物粉末通过协同分散技术
均匀地分散到聚砜聚合物材料中,从而制备出耐污染能力强和强亲水的复合膜。通过应用表
明,该复合膜在处理含油污水时表现出高水通量,耐污染,耐高温,易清洗等特点,可广泛
应用于含油污水的深度处理、中水处理、食品浓缩和医药等领域。该膜已进行中试实验。该
技术得到了国家863计划和国家自然科学基金的资助。
技术原理与工艺流程简介:该技术是将强亲水性的纳米金属氧化物粉末通过附加外场作用将
其均匀地分散到聚砜聚合物材料中,然后通过溶胶制备、制膜、后处理和组件制备等工艺操
作制备出耐污染能力强和强亲水的复合膜。
技术水平及专利与获奖情况:该技术处于国际水平。已经申请了中国发明专利(CN1478590A),
具有自主的知识产权。
应用前景分析及效益预测:膜分离技术是二十一世纪最具发展潜力的单元操作之一,可广泛
应用于水处理、食品、制药、血液净化等领域,具有广阔的应用市场。目前型号为90×500mm
聚砜膜的市场售价为700元左右,通量为500L/m2·h;而该技术制备的同型号的复合膜成本
为100元左右,其通量为780L/m2·h,并且具有耐污染能力强、较高的性价比和较好的经济
效益。
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应用领域:含油污水的深度处理、中水处理、食品浓缩和医药等领域。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):年产5万平米复合膜需
要投资100万,其中固定资产投资需要60万,流动资金需要40万。
合作方式及条件:合作开发或技术转让等形式。
该技术已经通过中试,适合产业化。可以采取合作或技术转让的方式进行。
76. 对天然产物具有高选择性的硅质分离膜
成果与项目的背景及主要用途:天然产物中的有效成分具有较强的药理作用,传统分离方法
已远远不能满足应用的要求,本项目将分子识别和膜分离技术结合起来,以有机硅烷为功能
单体,与模板剂(某一天然产物成分)反应制备前驱物,然后与正硅酸乙酯进行协同水解反
应,形成溶胶,再以Al2O3为载体涂膜后制备出具有高选择性的硅质分离膜,该膜具有强度
高、耐污染和高选择性的特点,可广泛应用于天然产物的分离。该项目已进行小试。该技术
得到了天津市科技攻关计划和中国石油天然气总公司基金的资助,并已申请中国发明专利。
技术原理与工艺流程简介:首先将多孔氧化铝支撑体进行前处理,然后选用有机硅烷为功能
单体,与待分离物质(某一类天然产物组分)为模板剂制备前驱物,然后与正硅酸乙酯进行
协同水解反应,形成溶胶后将其涂覆于氧化铝支撑体上,经过干燥、热处理以及模板剂的洗
脱之后就得到了具有分子识别功能的分离膜。
技术水平及专利与获奖情况:张裕卿,张红柳,对天然产物具有专一选择性硅质分离膜的制
备方法,中国发明专利,申请号:2.0
应用前景分析及效益预测:该膜可广泛应用于复杂体系特别是天然产物有效成分的精确分
离。
应用领域:中药企业和相关的复杂体系中有效成分的精确分离工业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):年产5万平米复合膜需
要投资120万,其中固定资产投资需要80万,流动资金需要40万。
合作方式及条件:该技术已经完成小试。
77. 用工业生产氧氯化锆废渣制备高效水处理剂
成果与项目的背景及主要用途:当今社会能源消耗大、环境恶化的问题日益严重,如何合理
地利用资源实现可持续性发展是我国乃至全世界所关注地焦点。随着科学技术的进步,环境
恶化问题日益严重,水资源的问题更加突出。为了人类社会的可持续发展,必须开发先进的
水处理技术。为了解决这些问题,我们采用工业生产氧氯化锆后的废渣进行改性、煅烧等技
术处理后制备出一种高效、环保、可重复利用的水处理剂,应用表明,其对污水中的油、重
金属离子等都有很强的吸附净化能力,可广泛应用于水体净化领域。
技术原理与工艺流程简介:本项目对工业生产氧氯化锆后的废渣进行改性、煅烧等技术处理
后,通过控制合成工艺,制备出高效的水处理剂,实现了废物资源再利用和可持续发展的战
略。该产品外观呈白色,有块状、球形,平均粒径为3μm左右,比表面积300-400m2/g,对
污水中的油分、重金属离子(镉离子、镍离子、铬离子等)都有很强的吸附净化能力(油分
的吸附容量150mg/g;重金属离子的吸附量250mg/g)。
技术水平及专利与获奖情况:该产品已经进行了中试,同时该技术得到中国石油天然气总公
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司基金的资助。
应用前景分析及效益预测:环保材料是二十一世纪最具发展潜力的新材料技术之一。该水处
理可以广泛用于油田采出水的油水分离过程、中水处理和水处理等领域,市场前景广阔。该
技术生产1吨水处理剂成本为2000元,而市场售价为6500元,可见经济效益比较显著。
应用领域:可广泛应用于油田采出水的油水分离、絮凝剂、中水处理、生物医药等领域。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):年产50吨水处理剂需投
资100万元,其中固定资产投资需要80万,流动资金需要20万。
合作方式及条件:该技术已经通过中试,适合产业化,可以采取合作或技术转让的方式进行。
78. 球形分子印迹硅胶吸附剂
成果与项目的背景及主要用途:目前吸附选择性差是限制吸附剂发展的主要问题之一。在天
然产物有效成分的吸附分离中,采用常规的吸附材料很难实现对单一成分的选择性分离。本
项目将溶胶-凝胶技术和分子印迹技术相结合,以氨丙基三乙氧基硅烷为功能单体,四乙氧
基硅烷为交联剂,选择具有药效功能的黄酮类化合物代表性物质木犀草素为模板剂,通过两
步反应,用经悬浮聚合法制备了分子印迹硅胶微球吸附剂。它不仅具有强度高,耐用的优点,
而且能实现在水相中对特定分子的选择性吸附分离的目的。该技术已申请中国发明专利。
技术原理与工艺流程简介:先将模板分子和功能单体反应生成前驱物,然后将前驱物和四乙
氧基硅烷混合水解形成溶胶,最后将溶胶加入到含有稳定剂的分散介质中,搅拌进行凝胶反
应,再经老化、干燥和除去模板之后就得到粒径比较均一的球形分子印迹硅胶。
技术水平及专利与获奖情况:张裕卿,秦震,无机黄酮类分子印迹聚合物微球的制备方法,
中国发明专利,申请号:2.4
应用前景分析及效益预测:随着吸附分离技术在天然产物有效成分的提取分离中的广泛应
用,新型吸附的制备对中药现代化的进程起到积极的促进作用。该球形硅胶吸附剂可广泛应
用到中药有效成分的分离和复杂体系中单一成分的选择性分离领域。
应用领域:可广泛应用到中药有效成分的分离和复杂体系中单一成分的选择性分离领域。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):年产50吨该球形印迹硅
胶需要投资120万,其中固定资产投资需要80万,流动资金需要40万。
合作方式及条件:该技术已经完成小试。
79. 生物催化降解农业秸秆制燃料乙醇
成果与项目的背景及主要用途:当前我国对燃料乙醇需求量为480万吨,缺口巨大。多数厂
家以粮食玉米为原料进行生产,将面临严重的粮食资源限制问题。本项目利用农业生产中废
弃的秸秆为原料生产燃料乙醇,原料价格低廉、来源广泛,生产的产品可替代现有大多数矿
石染料,符合国家生物质资源利用的可持续发展战略,具有广阔的应用前景。
本项目在一定的预处理工艺基础上,采用生物催化水解转化技术,使原料纤维的糖化率达到
70%(w/w),糖醇转化率为60%,最终通过蒸馏工艺便可得到95%的乙醇,乙醇得率可达13%,
生产所得废料经过简单的加工可变为有机复合肥料,整个生产工艺原料利用率高,污染相对
较小。
技术原理与工艺流程简介:原料经过粉碎和碱预处理过程,再加入一定配比的生物酶制剂进
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行酶催化糖化反应,过滤浓缩脱毒得到糖液,用酒精酵母将糖液发酵得到染料乙醇。
反应残渣经过人工添加制得有机复合肥料。
技术水平及专利与获奖情况:该技术已经申请中国发明专利。
超声波协同改性纤维素酶催化木质纤维素糖化的方法,申请号:2.7。
应用前景分析及效益预测:当前我国对燃料乙醇需求量为480万吨,估算年产3600吨燃料
乙醇初始投资为1950万元,其中固定资金1800万元,流动资金150万元,成本3500元/吨,
市场价4737元/吨,利润空间约1200元/吨。
应用领域:生物质燃料生产,农业副产品加工,复合肥料加工。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):估算年产3600吨燃料乙
醇初始投资为1950万元,其中固定资金1800万元,流动资金150万元。
合作方式及条件:该技术已经通实验室小试,可以采取合作的方式进行。
80. 改性生物酶催化转化薯蓣植物中的薯蓣皂苷元
成果与项目的背景及主要用途:薯蓣皂苷元是合成甾体激素类药物的重要医药中间体,被医
药界称为是“药用黄金”。每年我国对薯蓣皂素的需求量为2000吨,出口需求量为500吨;
而我国的年产量为1400吨左右,市场缺口在1000吨左右。通常酸水解提取方法只能提取出
植物中45%~55%的皂素成分,而本项目利用活性较高的改性纤维素酶生物催化协同提取技术,
将植物中98%以上的薯蓣皂素成分提取出来,该技术得到中国博士后科学基金和国家基金的
资助,同时该技术已经通过中试实验。
中试实验:
薯蓣皂素的提取率大于95%,熔点为202~204℃(符合优级品标准),红外光谱测试结果与标
准品相吻合。
技术原理与工艺流程简介:采用三聚氯氰活化聚乙二醇,然后利用活化聚乙二醇修饰纤维素
酶,提高纤维素酶的热稳定性,将修饰酶应用于盾叶薯蓣中薯蓣皂苷元的提取中。
技术水平及专利与获奖情况:
(1)修饰纤维素酶催化提取薯蓣皂素的方法,申请号:2.6。
(2)超声波协同改性纤维素酶催化木质纤维素糖化的方法,申请号:2.7。
应用前景分析及效益预测:可广泛应用于医药中间体领域。
应用领域:高纤维天然产物中活性成分的提取分离和造纸工业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):年产50吨薯蓣皂素需要
投资375万,其中固定资产投资需要300万,流动资金需要75万。
合作方式及条件:该技术已经通过中试,适合产业化。可以采取合作或技术转让的方式进行。
81. 精馏法分离2,4和-2,6-二硝基甲苯
成果与项目的背景及主要用途:2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)和2,6-二硝基甲苯(2,6-DNT)
是聚氨酯工业的重要生产原料。研究表明:提高2,4-和2,6-DNT的纯度,所得聚氨酯泡沫塑
料的玻璃化温度有较大的提高。
生产2,4-和2,6-DNT最常用的方法是甲苯或硝基苯硝化法,通常得到的是组成为65:35~
85:15的2,4-和2,6-DNT的混合物。二硝基甲苯为含能材料,很多文献上认为该物系在高温
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下容易发生爆炸,同时该物系具有沸点高和熔点高的特点,所以二者的分离具有一定难度。
至今为止,分离二硝基甲苯异构体的主要方法:分子筛选择性吸附法、结晶法和精馏法。分
子筛选择性吸附法费用较高,一直未得到工业应用;结晶法的缺点是要得到高纯度的产品,
需多步结晶,产品的产率低,工人的劳动强度大。1992年,Rauchschwalbe等人采用连续精
馏的方法首次对2,6-DNT和2,4-DNT进行分离,2,6-DNT纯度高达99%,2,4-DNT纯度可达
95%以上,该方法产品纯度高,产量大,费用低,目前,国内还没有这方面的报道。
技术原理与工艺流程简介:工业分离的主要方法有两类:1物理方法;2化学方法。物理方
法就是根据各种物质的物理性质不同而采取的一类分离方法,如:根据沸点差采取的精馏方
法,根据熔点差采取的结晶分离方法等。按工程优化原理,应优先选用物理方法。二硝基甲
苯物系为含能材料,该物系在高温下容易发生爆炸,同时本物系具有沸点高和熔点高的特点,
由于物质的沸点随着压力的降低而降低,因此利用两种物质沸点的差异采用减压精馏来实现
分离。为了减少物料受热时间,本工艺采用连续精馏。本工艺由严格控制温度的加热系统、
真空系统、精馏塔和冷却系统来实现。
技术水平及专利与获奖情况:本项目为国内先进水平,已在工业上应用,效益明显。
应用前景分析及效益预测:2,4-和2,6-DNT应用广泛,原料价格低,提纯后的产品价格高。
年处理量5000吨的混合物可获利1000万元以上。
应用领域:2,4-和2,6-DNT广泛用于有机合成,用于塑料、制药、染料、油漆、涂料的制备。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
“井下工具检测技术及试验平台的研究与开发”项目是为解决我国石油生产实际中重大工程
技术问题而开展研究的,在国内外首次在地面上建立全尺寸、高性能的井下采油工具动态检
测研究平台,由涵盖大庆、辽河油田不同规格、不同井深油水井的实际工况的六个系统组成,
是一套集机械、电子、计算机、测控等技术为一体的大型、复杂的系统,能够对多种采油工
具包括组合工具进行多参数、高精度、动态的综合检测,已授权的国家发明专利4项,获国
家和省部级奖5项,其总体技术水平达到国际领先水平;所研发的试验研究平台在推动井下
工艺、工具的研究和下井工具的事前检测方面填补了我国的空白,创造产值10.1亿元,直
接经济效益2.7亿元。
82. 树脂法万吨级双酚A成套生产技术
成果与项目的背景及主要用途:双酚A是合成聚碳酸酯、环氧树脂及耐高温聚酯等重要的有
机化工原料。此外,双酚A还大量用来制造涂料、粘合剂、橡胶防老剂、农药杀菌剂、阻燃
剂等。特别是聚碳酸酯具有耐高温、耐化学腐蚀、光学性能优异、冲击韧性佳、蠕变小及电
绝缘性能优良等优点,广泛用于各种用途的工程塑料,是一种高科技产品。尤其是在信息产
业迅速发展的今天,聚碳酸酯以其优良的光学性能及机械性能被用于制造光储存元件-光盘
的基础材料。这些在高科技领域的应用为双酚A提供了更为广阔的发展前景。
从1991年开始,天津大学石化技术开发中心在中石化集团公司的支持下,承担“树脂法双
酚A新技术”国家“八五”重点攻关项目,经小试、模试和万吨级工业试验,开发出具有完
全自主知识产权的成套双酚A生产新技术。获国内外授权专利14项,其中5项核心专利在
主要工业国家获得授权,覆盖了整个工艺,并具有多项专有技术。
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技术原理及工艺流程简介:以苯酚、丙酮为原料在树脂催化剂的作用下,经缩合反应生成双
酚A。本双酚A技术由缩合反应、加合物结晶、液相脱酚、母液回收、溶剂回收和裂解重排
单元组成。
本技术具有以下技术优势:具有世界领先水平的催化气提反应工艺,提高了缩合反应的单程
转化率和选择性;具有国际先进水平的工艺流程及加合物结晶技术,使主流程只需进行一级
加合物结晶即可获得高品质双酚A所需要的加合物晶体;独创的液相脱酚技术和设备,保证
了高品质的双酚A产品,流程易于操作,关键设备造价低,运转可靠,无需引进造价昂贵的
刮膜蒸发器;专有的母液回收流程,有效地降低了装置的排渣量及产品原料单耗;采用离子
交换树脂催化剂,避免了无机酸催化剂所产生的设备腐蚀和环境污染问题。
技术水平及专利与获奖情况:万吨级树脂法双酚A成套技术达到国际先进水平,已获得国内
专利授权14项,其中5项核心专利已在国外主要工业国家授权,并拥有多项专有技术。树
脂法双酚A成套技术2003年通过了中石化组织的专家鉴定,并获中石化2004年度科技进步
一等奖和天津市2005年度科技发明一等奖。
主要技术指标:产品质量达到聚碳酸级双酚A标准。
原料消费:苯酚:858kg /吨产品,丙酮:267kg /吨产品,低于国外同类技术的主要物料消
耗。
应用前景分析及效益预测:在未来的几年内,与之相关的聚碳酸酯的需求量将以每年9%的
速度递增,预计到2006年,全球双酚A的需求量年增长速度为6-8%。为适应不断增长的双
酚A市场,预计到2010年,全球新增生产能力为284万吨/年。值得一提的是,在亚洲(日
本除外)聚碳酸酯的年增长速度将达到15%,因此亚洲地区的双酚A市场将更加活跃。
目前,国内双酚A生产厂家只有天津双孚精细化工有限公司、无锡树脂厂,总生产能力为5
万吨左右,远不能满足国内需求。双酚A下游产品聚碳酸酯将得到快速发展,双酚A必将有
更大的需求。
应用领域:石油化工及其它化工行业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
生产规模及产量:根据用户要求,可建设1万吨到十几万吨/年生产装置。
所需厂房面积:根据生产规模确定。
主要设备:缩合反应器、结晶器、离心机、脱酚器、精馏塔、造粒机、机泵等。
主要原材料及来源:苯酚、丙酮。
设备投资:由生产规模确定。
总投资:生产规模6万吨/年双酚A生产装置界区内投资为1.6亿元人民币。
合作方式及条件:可提供多种合作方式。
83. 光学级聚碳酸酯非光气酯交换法生产技术
成果与项目的背景及主要用途:聚碳酸酯作为五大通用工程塑料之一,具有极为优越的综合
性能,在国民经济各领域中有广泛的用途。世界各先进国家对聚碳酸酯生产、应用的研究开
发极为重视,使其应用范围由原先的机械、电子、交通、建筑、生活用品等领域迅速扩展到
光电、通信、汽车、建材、医疗器械、航空航天和信息产业中的光盘制造业等高新技术领域。
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随着我国经济的迅速发展和信息产业的崛起,国内在机械、电子电器、建材、医疗器械、包
装材料、汽车制造、尤其是光盘制造等领域对聚碳酸酯材料的需求急剧增加,其进口量从1991
年的2758吨增加至2003年的44万吨,相当于1991年的159倍,进口量年均增速高达53%,
在这样长的时期内进口量维持如此之高的增长速度,在整个材料领域都是极为罕见的。而与
此同时,国内聚碳酸酯年产量却不足千吨,至于国内近300条光盘生产线所需光学级聚碳酸
酯则更是100%依赖进口。
传统的光气法工艺是将双酚A钠盐的水溶液与溶解有光气的二氯甲烷相混合,通过界面缩聚
得到聚碳酸酯。该法虽然生产设备及条件要求简单,但其后处理工序复杂,需水洗脱盐,脱
净二氯甲烷溶剂,不仅有大量废水生成,同时所用剧毒的光气和二氯甲烷都是近年来世界环
保组织明令加以限制使用的化合物。
我单位研究开发的酯交换法聚碳酸酯生产工艺是用碳酸二苯酯与双酚A在催化剂作用下直接
进行酯交换反应,之后便可直接造粒得到聚碳酸酯产品。该法优点是不使用剧毒的光气和溶
剂二氯甲烷,无脱溶剂和水洗脱盐工序,流程简单,大大降低了对环境的污染程度,已成为
当今聚碳酸酯产业发展的方向。
技术原理与工艺流程简介:该过程以碳酸二苯酯和双酚A为原料,生产光学级聚碳酸酯,同
时副产苯酚。工艺路线主要经过以下步骤:
1碳酸二苯酯原料精制;2预聚反应;3缩聚反应;4造粒;5苯酚副产回收
该技术采用“碳酸二苯酯原料精制”‘“复合高效催化剂”、“高效能复合添加剂”、“特殊材质
及自行开发的特殊结构多级聚合反应成套设备”等多项光学级聚碳酸酯生产关键技术。
技术水平及专利与获奖情况:国际先进水平,已获2项国家专利。
应用前景分析及效益预测:目前我国聚碳酸酯,尤其光学级聚碳酸酯全部依赖进口。
该产品现市场售价33000元/吨,设备投资7000万元,即可建成年产5000吨规模的光学级
聚碳酸酯生产线,可实现年工业总产值1.65亿元,年利润3000万元。
应用领域:工程塑料。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):年产光学级聚碳酸酯5000
吨,设备总投资7000万元,厂房占地4公顷。主要原料碳酸二苯酯和双酚A国内购入。主
要设备有原料罐、中间罐、多级聚合反应器、反应挤出机及造粒设备等。
合作方式及条件:技术转让和合作开发。
84. 开司米酮及四氢五甲基茚满精馏工艺
成果与项目的背景及主要用途:开司米酮是一种重要的香料,四氢五甲基茚满是一种重要的
香料中间体,在其合成中含有较多的杂质,分离提纯较为困难。该项目开发开司米酮和四氢
五甲基茚满的分离提纯工艺,实现开司米酮和四氢五甲基茚满的分离及提纯。
技术原理与工艺流程简介:采用精馏等方法实现开司米酮和四氢五甲基茚满的分离及提纯。
技术水平及专利与获奖情况:工业化水平。
应用前景分析及效益预测:用于香料工业中开司米酮及四氢五甲基茚满的分离与纯化。
具体经济效益随规模不同而异。
应用领域:精细化工和香料行业。
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技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
原料:含开司米酮和四氢五甲基茚满合成液。
主要设备为:精馏塔、加热釜、冷凝器等。
投资随规模不同而异。
合作方式及条件:技术转让或面谈。
85. 糠醛生产废水中醋酸的回收工艺
成果与项目的背景及主要用途:本项目是从糠醛生产废水中回收醋酸的技术。糠醛是一种重
要的化工原料,它是由玉米芯、甘蔗渣等植物秸杆经水解而制得。水解过程主要产物是糠醛,
在水解液中占5~8%,此外还生成醋酸、甲醇、丙酮等副产物,其中醋酸在水解液中占2.5%
左右。目前各生产厂家对上述副产物都不予回收,均与废水一齐排放,致使废水中COD值高
达35000以上,这不但对环境会产生污染,同时又是对资源的一种浪费。
若是对废水中的醋酸予以回收,按生产1吨糠醛计,可回收0.35吨左右的醋酸,并且可将
废水中的COD值降至5000以下,这对废水进行下一步再处理创造了有利条件,可谓一举双
得。
技术原理与工艺流程简介:该工艺采用先萃取后精制的方法,即在低浓度含酸废水中加入一
种萃取剂对醋酸进行萃取,然后经再生塔脱出醋酸,最后用精馏法对醋酸进行脱水精制。
工艺流程简介:首先将糠醛生产废水与萃取剂在脉冲萃取塔中进行逆流萃取,醋酸进入萃取
相,萃余相中含有微量的醋酸;萃取相引入萃取剂再生塔,采用减压精馏法从萃取剂中分离
出醋酸,并使萃取剂得到再生;由萃取剂再生塔脱出的醋酸和溶解水进入醋酸精制塔,通过
对醋酸进行脱水精制得到成品醋酸。
技术水平及专利与获奖情况:用萃取及精馏联合法从糠醛生产废水中回收醋酸的技术属于国
内领先水平,现已申请专利。
应用前景分析及效益预测:目前我国有近300家糠醛生产厂,主要分布在城镇及乡村,生产
管理及技术水平都相当落后,环保意识差。由于糠醛生产产生的废水量非常大,每生产1吨
糠醛就要产生18吨废水,如果用生化或其他传统处理方法,不但投资大,而且难以达到国
家排放标准。所以大多数生产厂家对废水根本就不做任何处理就直接排放,对环境造成了严
重污染。另一方面,糠醛生产中的副产物醋酸,是重要的化工原料,其回收价值非常大。如
果该技术能够实施,不但能取得很好的经济效益,而且能治理环境,是造福子孙万代的事。
对于糠醛年产量为3000吨的工厂,年回收醋酸1000吨以上,年效益在500万元左右。
应用领域:糠醛生产厂。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):对于糠醛年产量为3000
吨的工厂,醋酸回收设备投资为100万元左右。醋酸回收设备全部露天放置。
合作方式及条件:一次性技术转让或技术入股。
86. 抗氧剂1010生产新工艺
成果与项目的背景及主要用途:抗氧基1010是一种性能优越的聚烯烃合成树脂的主抗氧剂,
该项成果从2, 6-二叔丁基苯酚出发,经与丙烯酸甲酯、季戊四醇的加成、酯交换反应,在
特定催化剂作用下合成抗氧剂1010。其产品品质符合瑞士Ciba-Geigy公司同类产品质量标
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准,收率(以2,6-二叔丁基苯酚计)为75%-80%。根据第一代工艺在兰化公司建成的500
吨/年抗氧剂1010生产装置已获中石化集团公司科技进步二等奖。此后,在中石化集团公司
支持下本单位又通过研究实现了技术的重大进步,显著地简化了流程,降低了消耗,压缩了
投资。本项目于1997年被国家科委列入国家九五科技成果重点推广计划项目。
技术原理与工艺流程简介:2, 6-二叔丁基苯酚与丙烯酸甲酯在催化剂作用下进行加成反应
生成3,5-甲酯,中间产物3,5-甲酯再与季戊四醇进行酯交换反应,反应产物经精馏、分
离、干燥后得到产品抗氧剂1010。过程所用溶剂经回收单元回收后返回主流程循环使用。
产品质量指标:外观白色晶体 灰分:≤0.1%
熔点:110-125℃ 挥发性:≤0.5% 透光率:425nm≥95%
纯度:≥98% 溶解性:10g/100ml甲苯 澄清:500 nm≥98%
产品收率:75~80%(以2, 6-二叔丁基苯酚计)
技术水平及专利与获奖情况:依据该成果建成的500吨/年抗氧剂1010生产装置已通过石化
集团公司鉴定,鉴定认为该技术为国内外首创,产品质量达到国际先进水平,并获中石化集
团公司科技进步二等奖。
应用前景分析及效益预测:200吨/年设备投资约260万元,总投资约350万元。
产品的原料及动力消耗约3.0万元/吨,总成本约3.8-4.0万元/吨。国内售价为5.5万元/
吨。每吨产品获利1.0-1.5万元,投资可在两年收回。
应用领域:聚烯烃合成树脂的主抗氧剂。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原料2, 6-二叔丁基苯酚、
丙烯酸甲酯和季戊四醇(市场有售)。
主要设备有反应釜、换热器、精馏塔、结晶釜、离心机、干燥器等。
200吨/年需厂房360m2。
本项目的接产单位应是拥有大型乙烯装置的石化企业或其下属的精细化工生产厂家,有良好
的销售市场或本身对产品有一定的需求。
合作方式及条件:技术转让。
87. 可载药自粘贴导电电极
成果与项目的背景及主要用途:目前国内各种理疗仪通过电刺激来达到减轻症状或治疗相关
疾病的目的。所使用的电极仅是提供导电和自粘贴作用,因此作用效果或者不十分显著或者
见效慢。若能将透皮给药与理疗仪的电刺激相结合,在通过电刺激理疗的过程中同时配合了
相应的药物,就可显著加快与提高作用效果;同时,通过与电刺激的结合,更有利于药物的
经皮渗透,其效果将优于现在市场上仅通过制剂配方制备的巴布剂等外用药物。
然而目前市场上的自粘贴导电电极都是不可载药,本项目成果采用新型天然材料配方解决了
这一问题,获得了可载药的自粘贴导电电极。该电极配方尤其适合加载中药浸膏等中药药物。
技术原理与工艺流程简介:采用的是一种新型的全部是天然材料的复合配方基质,可通过涂
布、捏合等方便的工艺制备。
技术水平及专利与获奖情况:目前国内生产的自粘贴导电电极均不可载药,仅有的一些载药
电极均是进口的,而且基本是西药。
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应用前景分析及效益预测:该项目产品可以根据市场情况载相关药物,配合各种物理用于止
痛或治疗风湿病、高血压等疾病。由于针对的是常见的高发的慢性病,需要长期治疗,现在
患者仍在逐年增长,市场前景广阔。
应用领域:医疗器械、医药领域。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模)
该项目正与相关医院合作,已经针对某种中药浸膏完成了实验室条件等实验,正在进一步准
备材料报批。若有意,需要合作方提供药物或提出要求,再有针对性地进行合作。
合作方式及条件:面议。
88. 利用辐射板技术实现建筑物制冷与供暖工程
成果与项目的背景及主要用途:2000年的统计结果表明,我国的建筑能耗已经占到当年全社
会终端能源消耗的27.8%,接近发达国家1/3左右的水平。采暖和空调为主的建筑能耗已占
10%以上。与此同时,我国建筑的能源消耗目前还主要依赖于传统化石能源。按1996年度
统计,我国一次能源消费总量为1388.11Mt标煤,其中煤占75%。
建筑能耗的日益增长和由此带来的环境生态问题使得建筑节能和可再生能源的开发利用愈
加必要。三步节能设计标准的强制执行表明了“节流”的重要性,在国内已有大量示范建筑,
典型的有北京“锋尚国际”公寓,并逐步大规模推广。可再生能源减排潜力的系统研究表明,
如果积极采取各种清洁能源替代技术,50年内可把CO2的含量降低到目前的水平,作为建筑
节能过程中的“开源”途径必不可少。《北京市建筑节能管理规定》中就强调建筑节能过程
中要重点利用太阳能、风能等可再生能源以及利用热泵提高热效率的采暖技术。综合利用太
阳能和自然界低温能量,满足建筑物对于使用功能和环境功能等方面对于能源的需求,可以
降低建筑能耗在社会总能耗中的比例。
当前,将太阳热水、被动太阳采暖-降温、太阳电池发电应用于建筑,并与建筑一体化的新
型太阳能建筑已在欧洲及美国、日本等国进行示范。美国能源部正在大力推广“零能耗住
宅”新技术。英国也在加快利用可再生能源建立生态居住小区,2002年在零能耗发展项目
(BedZED)的资助下建设了贝丁顿生态村。这个项目被誉为英国最具创意的项目,是英国当今
最先进的环保小区之一。近期,加拿大的太阳墙(Solar Wall)和日本的OM被动集热制冷
系统,即太阳屋顶(Solar Roof)成为太阳能建筑一体化设计中的先行者。两系统采用相同
的被动集热或制冷原理,利用建筑的立面或屋顶安装太阳能集热器或散热器,提供建筑所需
的热量或制冷量,已于国外多处建筑进行示范,目前已在逐步开拓国内市场。与此同时,清
华超低能耗节能示范楼采用了太阳能热、电、日光照明等新型技术和系统,节能效果达到
70%。号称“中国第一太阳能楼”的桑普太阳能楼采用了850m2的太阳能集热器和100kW的
光伏系统,在满足自身制冷、供暖所需电力消耗的基础上,还可上网输出电力。建设部于2004
年通过在北京投资8个亿建立OM被动系统示范区,随后将在上海、长沙等地进一步推广。
由此可以看出,普及与推广太阳能建筑,将有力推动太阳能行业及相关产业的发展,促进我
国建筑节能工作走上开源节流之路,创造舒适、环保的人居环境。21世纪太阳能建筑在能源、
环境和经济的可持续发展进程中将起重要的作用。
针对上述背景,本课题组提出和研究了辐射板技术。在对旧有建筑实行三步节能改造后,或
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针对已符合三步节能要求的新建建筑,在建筑的外围墙面和(或)屋顶上安装具有选择性吸
收涂层的辐射板,充分利用太阳能、自然能和太空低温源等取之不尽的自然能源,建立超低
能耗的可再生能源综合利用建筑,既可降低建筑所需能耗,又可减少对大气和环境的污染,
符合国家建筑节能与环保的方向。
系统主要用途:利用建筑外围墙体或屋顶安装的一体化辐射板对旧有建筑进行更新改造或与
新建建筑的建造过程耦合起来,提高建筑外围护结构的保温隔热性能,达到三步节能设计标
准。有阳光照射的时候,利用太阳能通过带有选择性吸收涂层的辐射板提供供暖和生活用热
水需求,没有阳光照射的时候,利用空气源和低温太空源实现被动式制冷,提供供冷需求。
通过显热储存系统短期调节自然条件对系统性能的影响,必要时,通过多源高效热泵系统长
期调节自然条件下的系统运转情况。
通过一体化辐射板系统的安装,可在超低能耗的基础上,满足建筑制冷供暖和提供生活用热
水的需求。通过中试和实际项目示范,该技术产品低于国内外同类产品,而且与建筑结合后,
制冷供暖成本低于传统空调制冷、集中供暖系统成本,具有很强的市场竞争力。而且,可再
生能源系统的使用,符合目前节能环保绿色可持续发展的方向。
技术原理与工艺流程简介:墙面和屋顶辐射板结构示意图分别如下:
图1 辐射板的简单结构示意图
万吨标准煤。若采用辐射板技术系统对现有建筑进行改造,则每年可节约252万吨标准煤,
相当于减排二氧化硫5万多吨、二氧化碳110万吨,对于消除温室效应,提高城市居住环境
质量有着不可低估的作用。2001年,中国建筑的能源消耗已达到3.76亿吨标准煤,占总量
消耗的27.6%。如果97%的高能耗建筑能在现有的基础上节约80%以上的能源消耗,则每年
的能源节约量就达到3.00亿吨标准煤。该技术及相应成果的推广实施意义重大,今后的经
济、环境及社会效益前景巨大。
效益预测:经济效益:通过中试和实际项目示范,该技术产品低于国内外同类产品,而且与
建筑结合后,制冷供暖成本低于传统空调制冷、集中供暖系统成本,具有很强的市场竞争力。
若建立建筑面积为1248m2的辐射板技术利用示范楼,对旧建筑进行三步节能改造,屋顶安
装具有选择性吸收性涂层的辐射板,提高建筑外围护结构的保温隔热性能,降低原有建筑制
冷、供暖负荷的70%以上;在超低能耗的基础上提供建筑所需制冷供暖能源需求,所需能耗
不到常规建筑的15%;使用期间年节约供暖标煤30吨,制冷电力消耗25MWh,年总计节约
电力消耗近200MWh,减少温室气体排放10多吨。
社会效益:上述建筑使用期间年总计节约电力消耗近200MWh,相当于节约标煤30多吨,减
少温室气体排放10多吨;拉动相关产业近100万元产值的增长,为社会提供了大量的就业
机会。本技术的提出和成功实施为我国数量巨大的新建筑的制冷供暖工程和既有建筑的可再
生能源一体化节能改造开辟一条新型的可实际操作的技术路径。就既有建筑改造而言,目前,
天津地区每年人均建筑面积为21.5m2,人口按1000万计,天津地区的节能建筑面积所占百
分比仅为5%。将所有建筑依照二步节能标准计,则每年的住宅供暖指标超过266万吨标准
煤。若采用辐射板技术系统对现有建筑进行改造,则每年可节约252万吨标准煤,相当于减
排二氧化硫5万多吨、二氧化碳110万吨,对于消除温室效应,提高城市居住环境质量有着
不可低估的作用。2001年,中国建筑的能源消耗已达到3.76亿吨标准煤,占总量消耗的
27.6%。如果97%的高能耗建筑能在现有的基础上节约80%以上的能源消耗,则每年的能源
节约量就达到3.00亿吨标准煤。
项目投资评价:以上述建筑为例,1248m2既有建筑每年节约85%的建筑能源消耗,40年使
用期间,可额外产生近百万元的收益;建筑能耗的降低减少了传统能源的消耗,降低了温室
气体的排放,具有很好的环境效益。该项目的研究、示范意义重大,今后的经济、环境及社
会效益前景巨大。
应用领域:新建筑的制冷供暖工程
既有建筑的可再生能源一体化节能改造
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模)
原料:各类建筑外围护结构所用建造、安装及装修材料、选择性吸收涂层配方原料
设备:机械加工及系统安装设备
厂房面积:500m2以上
投资规模:1000万以上
合作方式及条件
合作方式:技术入股、合资经营
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条件:对建筑、节能及可再生能源利用感兴趣且致力于该技术的推广实施
89. 流体粘度对金属管浮子流量计测量影响的研究
成果的背景及主要用途:本课题旨在研究流量仪表检测技术中流体物理特性对金属管浮子流
量计准确测量的问题,即流体粘度对金属管浮子流量计流量测量影响的研究,从而解决国内
外浮子流量计限制仪表只能工作在某一较低的粘度范围的问题。
技术原理与工艺流程简介:采用流体力学仿真研究和可变粘度流量试验相结合的方法研究金
属管浮子流量计中浮子受粘性应力对金属管浮子流量计流量测量的影响,建立确定粘度对金
属管浮子流量计流量测量影响的数学模型,进而完成:1、在现有的智能浮子流量计上增加
粘度修正数学模型,使仪表使用范围得到极大的拓展;2、研究粘性流体影响浮子流量计测
量的规律,研制出适用于金属管浮子流量计粘性测量的粘性不敏感浮子。
技术水平及专利与获奖情况:技术水平国内领先。申请专利两项:1、2.6,“带
列状多孔整流器的水平式金属管浮子流量计”;2、ZL03109648.4 "气流量标准装置"。
应用前景分析及效益预测:本成果可为其它浮子流量计生产厂家提供先进的减粘浮子设计方
案和数学模型,并且本成果先进的研究手段可应用于其它流量计的研究工作之中,使工作效
率大幅度提高。
尽管金属管浮子流量计广泛应用于各行各业过程控制系统的流量测量中,但是仅限于低粘度
流体的流量测量,本项目的研究成果为金属管浮子流量计在中高粘度流体流量测量应用方面
开辟了一条新途径。
所建立的仿真实验平台和物理实验平台可推广至其它流量仪表技术的研究,对相关领域的发
展具有较好地的借鉴作用。
应用领域:本项目不仅可以应用于在石油、冶金、轻工、食品等领域中对高粘性流体的测量
而且其研究方法可以推广至其它流量仪表技术的研究。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):已经产业化,现需扩大产
业化规模。
合作方式及条件:各种方式均可。
90. 绿色化学品二聚天门冬氨酸的开发
成果与项目的背景及主要用途:螯合剂广泛用于:1. 纸浆漂白中作为双氧水的稳定剂;2。
作为锅炉阻垢剂、缓蚀剂和循环冷却水系统的水质稳定剂,在工业锅炉、蒸汽机车、工业水
处理等领域普遍使用。在工业冷却水处理中用作缓蚀剂。在不停车清洗中用作清洗剂主要成
分。3.洗涤助剂;4.感光化学品;5.皮革化学品;6.印染行业;7.微肥。
工业上一直使用磷酸盐、EDTA(乙二氨四乙酸)、DTPA(二乙三胺五乙酸)、IDA (亚氨基二
乙酸)、NTA (次氨基三乙酸)、柠檬酸等。含磷物质会导致水体的富营养化,造成环境污染。
目前广泛使用的EDTA,DTPA、IDA、NTA等不易降解,被认为从河底的沉积物中及地下活化
了金属离子,导致河水、地下水中金属离子浓度升高。近年来,柠檬酸作为螯合剂的使用量
有所上升。但实践证明,柠檬酸的络合能力很低。如洗涤剂中为达到与磷酸盐同样的作用,
还必须与其他物质如沸石、聚合物等同时使用。近年来在无磷洗涤剂中使用大量沸石代替磷
酸盐,但沸石不溶于水,而是用其中的钠交换钙和镁,脱除镁的能力远不如磷酸盐,必须同
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时加入纯碱以增加碱性。为了保护我们赖以生存的环境,迫切需要研究新型的络合能力强、
能完全生物降解的绿色螯合剂。
二聚天门冬氨酸是刚出现的氨基酸基绿色螯合剂。该产品以顺丁烯二酸酐为主要原料,合成
的最终产品是含有氨基和羧基、类似EDTA结构的螯合剂,络合能力强,成本低。整个生产
工艺中不产生任何环境污染,避免了其他氨基羧酸类螯合剂生产中使用的氢氰酸。而且无毒,
进入环境中能完全生物降解。该产品是世界上刚出现的新产品,目前只有美国一家公司生产,
是美国2001年的获奖产品。目前已经应用于:纸浆、纺织品、棉花漂白中双氧水的稳定剂、
印染行业;工业与家用洗涤剂、清洗剂中作为水质软化剂;锅炉、热交换器、管线的阻垢、
清洗等水处理剂;农业肥料中作为稳定剂。还可以用于:纺织工业的漂煮、染色、整理;金
属切削液;化学品提纯;消除放射性物质的污染;农药中作为防止劣化的组分等,是EDTA
的理想替代品。还可以用于替代IDA (亚氨基二乙酸)、NTA (次氨基三乙酸)等螯合剂。
技术原理与工艺流程简介:天津大学化工学院一碳化工国家重点实验室近年来开展了二聚天
门冬氨酸的开发。目前,已经完成小试,工艺条件缓和,产品的收率、各种物理化学指标、
使用性能等全面达到或超过了外国专利的水平,申请了中国发明专利。
整个生产工艺中,无任何废液、固体废弃物、废气等污染。由清洁生产工艺生产绿色化学品。
技术水平及专利与获奖情况:国际先进水平。已经获得国家发明专利授权。
应用前景分析及效益预测:原料成本0.51万元/吨,综合成本0.85万元/吨,预计售价1.50
万元/吨,利税0.65万元/吨。
应用领域:用于:1. 纸浆漂白中作为双氧水的稳定剂;2. 作为锅炉阻垢剂、缓蚀剂和循环
冷却水系统的水质稳定剂,在工业锅炉、蒸汽机车、工业水处理等领域普遍使用,在工业冷
却水处理中用作缓蚀剂,在不停车清洗中用作清洗剂主要成分。3.洗涤助剂;4.感光化学
品;5.皮革化学品;6.印染行业;7.微肥。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):建设2000吨/年装置(含
量34%),主要设备投资100万元,均为工业上的成型设备。此外还需要水、电(200kWh)、
锅炉(4吨)以及厂房(面积:500平方米)。
合作方式及条件:技术转让。
91. 膜法海水淡化关键设备能量回收器研究
成果与项目的背景及主要用途:“阀控余压能量回收装置”是在“十五”国家科技攻关项目
(2002BA313B10)的资助下研发而成的专利产品,主要用来回收反渗透海水淡化系统排放浓
盐水的余压能及其他高余压液体能量的回收,能量回收效率高达90%-95%之间。
技术原理与工艺流程简介:“阀控余压能量回收装置”采用正位移式工作原理,集成式水压
缸和阀组相结合来实现反渗透海水淡化系统排放浓盐水余压能的回收利用。能量回收装置采
用PLC控制,易于与上位系统相耦合,控制精度和可调性都很好。
技术水平及专利与获奖情况:该项目经国家海洋局鉴定验收(国海鉴字[2004]003号),认为
该成果达到国际先进水平。该技术已于2004年7月7日获准国家发明专利(授权公告号CN
1156334C)。
应用前景分析及效益预测:国内目前相关技术的研究和产品开发尚处于空白状态,反渗透淡
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化装置中所使用的余压能量回收装置全部依赖进口,价格十分昂贵。阀控余压能量回收装置
具有与国外同类产品相当的性能指标,其生产成本可比国外产品降低1/3~1/2,是反渗透海
水(或苦咸水)淡化系统必备的关键设备之一,市场前景广阔,经济效益巨大。
应用领域:该装置可广泛应用于反渗透海水(或苦咸水)淡化系统和工业反渗透系统等水处
理领域和有关化工工业(如合成氨工业)中需要回收液体压力能的场合。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模)
厂房面积:300~500 m2。
投资规模:70~100万元(人民币)。
合作方式及条件:以技术入股的方式合作开发不同压力回收范围和液体(水)量的阀控余压
能量回收装置系列产品。
92. 偏苯三酸酐(TMA)成套生产技术
成果与项目的背景及主要用途:偏苯三酸酐是重要的精细化工产品,下游产品有二十多种,
分三大类:偏苯三酸酯、新型涂料和聚酰胺-酰亚胺。偏苯三酸酯主要用作聚氯乙烯树脂的
耐热和耐久性增塑剂。偏酐的另一主要用途是制造涂料。偏酐与多元醇、脂肪酸、二元酸配
制成水溶性醇酸树脂涂料,与有机硅中间体、脂肪酸配制成硅树脂改性水溶性醇酸树脂涂料。
偏酐与芳香族二胺反应制备成聚酰胺-酰亚胺,是良好的工程塑料,可用作F级和H级电机
的绝缘漆。
偏酐生产工艺条件苛刻,技术难度大,技术一直被发达国家的跨国公司(如美国的AMOCO)
垄断,只出售产品不转让技术。国内在七十年代初开始偏苯三酸酐生产技术的实验研究,到
九十年代有一些国产的生产装置建成投产,生产规模限制在500吨/年,全国偏酐生产能力
3000吨/年,年产偏酐2000吨左右,由于工艺水平不高,产品质量低,只能满足低档次产品
用途。目前国内偏酐消耗已超过10000吨/年,大部分依赖进口。
八十年代初,中石化集团公司组织天津大学石化中心等单位进行攻关, 1987年完成氧化、
结晶、成酐和酐精制等主要操作单元的实验研究和模式研究,产品质量接近美国Amoco公司
的水平。在此后的十余年间天津大学石化中心一直在致力于偏酐技术的产业化,进行了反应
动力学和反应器放大研究,完成了各项热力学和物性数据的测试,并先后完成了年产500吨
中试生产装置和年产3000吨连续化偏酐生产装置的基础设计,协助设计院完成了全部工程
设计。以本技术建设的1000吨/年工业装置试车获得成功,产品质量达到AMOCO指标。
技术原理与工艺流程简介:偏苯三酸酐是以偏三甲苯为原料,以醋酸为溶剂在催化剂作用下
与空气中的氧发生氧化反应生成偏苯三酸,反应器为连续搅拌釜式,多釜串联。氧化产物经
脱出游离水和溶剂醋酸后再经过偏苯三酸脱水成酐、精馏精制、造粒得到偏苯三酸酐产品。
技术水平及专利与获奖情况:偏苯三酸酐的研究成果已通过中国石化集团公司鉴定,鉴定认
为该技术达到国内先进水平,产品质量达到国际先进水平。以本技术建设的工业装置试车获
得成功,产品质量达到AMOCO指标。
产品质量指标:外观:白色或浅黄片状晶体
熔点:≥165℃ 酸值:≥874mgKOH/g
纯度:≥98%
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产品收率:114%(以偏三计)。
应用前景分析及效益预测:石化中心对偏酐产业化进行了长期的实验和工程放大的研究,积
累了丰富的工程经验,1000吨/年偏酐生产装置的运转成功使石化中心的偏酐技术得到了工
业化的验证,在此基础上进行大型连续化偏酐生产装置的产业化已无技术上的障碍。
偏酐产品用途广泛,国内紧缺,是一个很有发展前途和良好经济效益的项目。技术上有一定
难度,但所有工艺过程都经过了工业实践的检验,技术上没有风险。只要在设备制造、安装
和人员培训方面予以足够重视,项目一定能顺利建成投产。
估算5000t/a偏酐生产装置总投资12000万元,年销兽收入11500万元,总成本5500万元,
投资利税率50%。
应用领域:石油化工。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):生产规模及产量:5000
吨/年
装置占地面积:6000m2。
主要设备:氧化反应器,反应液输送泵,成酐反应器,酐精制塔,醋酸回收塔,造粒机。
主要原材料及来源:偏三甲苯,醋酸,催化剂等,国内采购。
设备投资:约5800万元。
总投资:约12000万元。
合作方式及条件:技术转让。
93. 气液固三相循环流化床立体分形式分布系统
成果与项目的背景及主要用途:本项目的研究成果是气液固三相循环流化床的液固分布系
统。与传统的板式分布板不同,本系统是一种立体分形式分布系统。
气液固三相循环流化床的优势早已被广泛认可,然而液固两相分布不均却成为阻碍其工业化
的瓶颈。液固循环流化床换热器的发明人kalren就曾指出:液固循环流化床换热器的关键
技术是固体颗粒的分布问题,它关系到液固循环流化床换热器系统操作的稳定性。固含率分
布不均会导致诸多操作问题,严重影响了设备运行的稳定性,甚至无法运行。因此,开发新
型的固液分布器具有必要性和紧迫性。
本分布系统适用于各类流化床中流体分布,改善操作性。本分布系统可以在较低床层高度条
件下,使流化床管束内相含率均匀(固含率不均匀度相对误差小于10%),可以避免流化床中
出现不良流动现象(如沟流和死区),又可以防止热量和质量传递不均带来的负面后果(如局
部过热等)。
本技术的应用使气液固三相流化床换热系统的工业化成为可能,将产生巨大的经济效益。
技术原理与工艺流程简介:立体分形式颗粒分布器是气液固三相沸腾换热系统的核心技术,
主要应用于液固两相、气液固三相换热系统当中。该技术能够保证换热系统的长期稳定、高
效的运行。
立体分形式分布器是将分形理论应用到分布器的设计当中,将湍流中的涡流理论和分布器的
分形结构相对应,实现分布器在低阻力损失的情况下,达到均匀分布颗粒的效果。
本分布器采用立体结构,根据固液两相自身的物性和流动规律,分别对每相采用均匀分布的
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结构,使下管箱中固体颗粒在较低高度达到均匀分布。
技术水平及专利与获奖情况:本系统所用的综合技术达到国内外先进水平。
应用前景分析及效益预测:分布系统有十分良好和广阔的应用前景。
分布器在流化床操作运行稳定性的关键。性能良好的分布装置可以减少了停车检修次数,保
持设备连续生产,使得运营成本大大降低,经济效益显著提高。
与传统单板式分布器相比,在达到同样分布效果的条件下,本系统具有减小床层高度,节省
制造材料用量,降低成本等优点。
应用领域:化工、能源、轻工和环保。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模)
合作方式及条件:合作方式:共同研发或提供资金或提供试验场地。
资金合作方式:对企业提供的资金支持,遵循利益共享原则;对政府部门提供的资金支持,
本项目将完成经济指标和科技指标。
94. 热聚法碳九石油树脂成套生产技术
成果与项目的背景及主要用途:我国目前乙烯产量已达400万吨/年,副产大量的裂解重芳
烃资源,以前主要做为初级燃料,原料利用率低且会造成环境污染。本技术生产的石油树脂
是以乙烯芳烃中的不饱和芳烃为原料用热聚合法生产的碳九石油树脂。本技术使用乙烯装置
的裂解碳九组分先通过清晰分割的分离,将原料切割成不同的组分段,然后根据不同的组分
含量通过本体热聚的方法,通过控制原料的成分和调节反应条件连续化生产出各种牌号的石
油树脂产品。本工艺以尽量低的蒸发温度和尽量短的停留时间完成溶剂蒸发过程。选用二级
蒸发的工艺流程,采用特殊设计的蒸发加热器和蒸发器实现溶剂的脱除,同时要针对物料特
性选定适宜的加热介质和操作压力等操作条件。保证了产品质量。本工艺区别于其他的催化
聚合反应工艺,无污染、成本低、聚合收率高,产品质量好,可以生产出多种高附加值的石
油树脂产品,提高了资源利用价值,具有非常好的应用前景。利用该技术已于2002年建成2
万吨规模的石油树脂生产装置,一次开车成功,产生了良好的经济效益和社会效益。
芳烃石油树脂用在醇酸树脂涂料中可提高抗化学性和干性;用在油墨中代替松香可提高光
泽、加速干燥;在橡胶加工中芳烃石油树脂与聚苯乙烯、聚氨酯及丁苯橡胶相溶,主要作为
溶剂和胶粘剂使用。聚苯乙烯及聚茚树脂均可用于涂料和橡胶加工中,顺丁烯二酸酐改性的
石油树脂的热稳定性突出,属助剂功能型树脂,广泛用于印刷纸张处理、涂料、水处理等领
域。超浅色的树脂产品可以用于白色及浅色涂料、油漆、油墨、胶粘剂等制品,具有特殊的
价值。
技术原理与工艺流程简介:乙烯裂解C9重芳烃经精馏分离得到不同馏段的树脂馏分油,树
脂馏份油通过连续热聚合反应、脱出溶剂后得到芳烃石油树脂产品和溶剂油产品。
技术水平及专利与获奖情况:该成果为国内领先水平,装置稳定运行,技术成熟。
芳烃溶剂油沸程150~200℃,比重20/4℃,0.87~0.89 无色透明
石油树脂 铁钴比色 8-11#
软化点 90~120℃
应用前景分析及效益预测:我国芳烃石油树脂总生产能力超过5万吨,但大多规模较小,生
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产技术落后,存在着产品品种单一、质量不稳定、污染严重、原料消耗高等缺点,与国际先
进水平相比有很大差距。随着进入WTO后石化产品商业竞争的加剧和出口量的增加,石油树
脂生产行业面临更大的压力,所以大吨位、低污染、高品质石油树脂生产技术和产品是提高
我国芳烃石油树脂产品质量和竞争力的关键。国内市场需求量较大,产品出口前景好。
按照年处理裂解碳九原料3万吨,生产1万吨的碳九石油树脂及1.5万吨溶剂油的规模计算,
预计年产值为9000万元,利润1500万元。
应用领域:石油化工、涂料、印刷、胶粘剂。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):生产规模及产量:年处
理碳九原料3~6万吨,生产1~2万吨的碳九石油树脂及1.5~3万吨溶剂油。
所需厂房面积:主装置区占地面积为40×18米,三层框架结构。另有其他配套罐区及公用
工程。
主要设备:分离塔,连续聚合反应器,溶剂蒸发器,产品造粒机。
主要原材料及来源:本技术使用的原料为乙烯装置的副产品裂解碳九芳烃。
设备投资:按照年处理裂解碳九原料3万吨,生产1万吨的碳九石油树脂及1.5万吨溶剂油
的规模计算,预计设备投资为700万元。
总投资:按照年处理裂解碳九原料3万吨,生产1万吨的碳九石油树脂及1.5万吨溶剂油的
规模计算,包括其他配套公用工程项目,预计项目总投资为1000万元。
合作方式及条件:技术转让。
95. 热敏物料精馏分离技术
成果与项目的背景及主要用途:在化工行业特别是精细化工行业如香料工业、医药工业经常
会遇到热敏性物料的分离提纯问题,许多热敏物料由于具有热敏性在精馏分离过程中会发生
分解、聚合等反应而变质,从而难以得到高纯度产品或即使得到产品收率也很低。本技术根
据热敏物料和精馏特点开发热敏精馏技术用于分离和提纯热敏物料。
技术原理与工艺流程简介:采用热敏精馏技术分离提纯热敏性物料。
技术水平及专利与获奖情况:专利技术。
应用前景分析及效益预测:用于热敏性物料的分离与提纯。
具体经济效益根据产品不同而不同。
应用领域:热敏性物料的分离与纯化。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
原料:含热敏性物料的混合物,主要设备为:精馏塔、加热釜、冷凝器等。
投资随产品种类和规模大小不同而异。
合作方式及条件:技术转让或面谈。
96. 熔融分步结晶技术制备高纯对甲酚
成果与项目的背景及主要用途:高纯对甲酚广泛用于医药、香料、染料等行业的中间体生产,
为主要的精细化工原料之一。由于对甲酚异构体间的沸点差很小,采用常规精馏分离很难得
到高纯对甲酚。本技术利用对甲酚异构体间凝固点差异,通过熔融分步结晶分离提纯得到高
纯对甲酚产品,产品质量高,消耗小。
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高纯对甲酚产品已出口日本。生产装置具有能力大、时空效率高,占地面积小、投资省等优
点。
技术原理与工艺流程简介:熔融粗品对甲酚按一定量加入分步结晶器中,按一定的降温速率
进行冷却结晶,排出母液,然后按一定的升温速率进行发汗,排出发汗液,熔化得到一级产
品,经两级操作最后得高纯对甲酚产品。
技术水平及专利与获奖情况:成果达到国际先进水平,对甲酚产品纯度≥99.5%(wt)
利用该技术已在燕山石化公司建成年处理量1000吨高纯对甲酚生产装置。
该生产工艺及装置获天津市科技进步三等奖。
应用前景分析及效益预测:随着我国医药、香料、染料等行业的快速发展,对高纯对甲酚的
需求日益增大,同时国际市场也一直有很高的需求。市场前景很好。
应用领域:助剂、医药、香料、染料等。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
生产规模及产量:年产2000吨精对甲酚装置。
所需厂房面积:150m2。
主要设备:分步结晶器、中间产品罐等。
主要原材料及来源:粗对甲酚(95%左右),国内供应。
设备投资:500万元。
总投资:800万元。
合作方式及条件:技术转让。
97. 生物乙烯及环氧乙烷生产技术
成果与项目的背景及主要用途:随着世界石油资源的日益减少和石油价格的不断攀升,世界
各国从自身能源安全和可持续发展的战略高度,开始重视基本有机化工原料从石油向可再生
的生物质原料(包括淀粉质、糖质、纤维素)转变。因此,可再生资源在能源及基本有机化
工原料中的比例将逐年上升。乙醇脱水制乙烯由于能很好的与石油化工原有产品连相衔接,
将是这一转变中被首先发展并广泛采用的技术。
天津大学石油化工开发中心凭借多年来在酒精行业和石油化工领域所积累的丰富经验和扎
实的基础理论研究成果,开发出了国际先进水平的生物乙烯及环氧乙烷生产技术。
技术原理及工艺流程简介:以工业酒精为原料,经乙醇脱水生成乙烯,粗乙烯经低温精馏除
去轻重杂质组分,得到中间产品乙烯。乙烯在银催化剂的作用下环氧化生成环氧乙烷,经精
馏分离,得到成品环氧乙烷。
技术水平及专利与获奖情况:该技术具有如下技术优势:以可再生的资源乙醇为原料,彻底
改变乙烯、环氧乙烷生产对石油资源的依赖,符合可持续发展战略;采用高效精密精馏技术,
最大限度的保证了中间及最终产品收率和纯度;采用专用的乙醇脱水制乙烯催化剂、乙烯氧
化制环氧乙烷催化剂,反应转化率高、选择性好,保证了目标产品的收率;品种繁多的下游
产品为乙烯、环氧乙烷生产提供了广阔的发展空间,最大限度的实现资源增值和企业的经济
效益。
应用前景分析及效益预测:根据以乙醇为原料和以石油为原料两种路线生产乙烯、环氧乙烷
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的经济核算,在原油价格在45美元/桶以上,以生物质原料生产乙烯、环氧乙烷具有较强
的市场竞争力。
应用领域:适用于酒精行业发展下游化工产品、化工行业改变原料来源路线及其它精细化工
行业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模)
生产规模及产量:根据用户需求特殊设计数万吨/年生产装置。
所需厂房面积:根据生产规模确定。
主要设备:反应器、精馏塔、压缩机、机泵等。
主要原材料及来源:乙醇。
设备投资:根据生产规模确定。
总投资:根据生产规模确定;年产2万吨环氧乙烷装置界区内投资1亿元人民币。
合作方式及条件:可提供多种合作方式。
98. 石油烃污染土壤的原位修复技术
项目研究的背景及用途:石油烃污染是土壤污染的主要形式之一,我国油田采油工艺相对落
后、密闭性不佳和单井回收率低,污染状况远远高于世界平均水平。油田区域污染程度呈逐
年累积加重态势,土壤生态环境恶化至不可逆恢复的边缘,总体形式十分严峻。在油品的储
运过程中,如在加油站、石化厂、炼油厂和机场、公路、铁路、码头、海洋等场址的泄漏事
故也会造成土壤污染。随着国家环保立法和执法的日益严格,油田区污染土壤的修复治理显
得颇为迫切。
本项目的目的是应用微生物技术原位修复石油烃污染土壤,使之恢复到植被正常生长的水
平。
技术原理及流程:针对石油烃的污染,开发出了高效复合微生物制剂,该微生物制剂含有几
十种嗜油微生物,并具有极强的环境适应性,可以将土壤中的石油烃逐渐降解,转化为生物
有机质,将该微生物制剂加入到污染土壤中,可以进行原位的处理。
成果水平及主要技术指标:该技术水平达到国内领先水平,已在辽河油田完成中试,取得良
好的效果,正向全国范围内推广。
市场分析及效益分析:本项目的市场前景很大。我国大部分油田污染状况远远高于世界平均
水平,油田区域污染程度呈逐年累积加重态势,土壤污染面积不断扩大,生态环境恶化至不
可逆恢复的边缘,随着国家环保立法和执法的日益严格,油田区污染土壤的修复治理显得颇
为迫切。本微生物制剂也适合加油站、石化厂、炼油厂和机场、公路、铁路、码头、海洋等
场地的泄漏事故的紧急处理,有着广阔的市场前景。
99. 疏水性药物的水溶性纳米制剂制备
技术及纳米药物载体
成果与项目的背景及主要用途:天津大学化工学院研究人员合成了多种可生物降解的两亲性
聚合物药物控制释放载体材料,具有开发前景的主要有:
2.聚乙二醇接枝的聚氰基丙烯酸酯共聚物;
3.聚酸酐-聚乙二醇嵌段共聚物;
上述两亲性聚合物可用来制备疏水性药物的水分散性纳米粒,粒径在100纳米以下且分布较
窄,载药量达到15%,药物包封率高于90%,可以解决疏水性药物普遍存在的因水中溶解
度低而给药困难、生物利用度低等问题。这种疏水性药物的纳米粒可冻干,其冻干粉能够在
常温下很容易地再分散到水中形成透明的药物纳米粒水溶性制剂,适用于各种给药形式。研
究表明,这种两亲性聚合物纳米粒可较好地控制药物释放,提高疗效并降低毒副作用。
技术原理与工艺流程简介:采用两亲性聚合物在水中可自组装成内部疏水、外部亲水的纳米
胶束这一原理,可把疏水性药物包在纳米胶束内,形成水中稳定分散的纳米制剂。
这种疏水性药物的水溶性制剂制备工艺简单,只需将药物与聚合物的混合溶液加到水中,搅
拌,除溶剂后即得水分散液,可冻干成粉。
技术水平及专利与获奖情况:获得了相关的专利,技术具有先进性和实际生产的可行性。
应用前景分析及效益预测:可以有效解决疏水性药物给药困难问题,是一种平台性技术,可
用于多种疏水性药物制剂的开发,具有较好的应用前景。
应用领域:疏水性药物水溶性制剂
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
合作方式及条件:目前我们也具备了较成熟的疏水性药物、液态药物及水溶性药物纳米粒的
制备工艺,希望与相关的新制剂研发单位或生产企业合作,进行新制剂和新载体辅料的开发、
申报工作。
100. 数字化塔器技术服务
项目研究的背景及用途:当今世界已经进入计算机时代。为了适应日趋激烈的市场竞争,各
种工业面临着缩短开发周期、减少开发费用、降低产品能耗的迫切要求,如何适应信息时代
新形势的要求是传统工业面临的重要课题。计算机辅助技术在工业中的应用引发了技术革
命,其中航空航天、汽车、电子等行业率先完成了向数字技术的变革,使得其产品的设计制
造及技术服务大大领先于其它传统工业。
精馏技术作为历史悠久的传统工业技术广泛应用于化工、炼油、食品、轻工等工业部门。改
善和提高精馏塔的性能对于节约能源,提高效率和经济效益有重大意义。精馏塔设备及过程
的设计也面临着同计算机辅助技术融合的革命,虽然目前CAD/CAE/CFD/CMT等技术在精馏塔
中均有应用,但是其应用程度尚浅,且各技术之间缺乏有机结合。
本项目提出的数字化塔器概念力图将精馏设备及过程设计的全过程均用数字化的形式表达
出来,其涵盖了从设计理念到CAD/CAE/CFD/CMT/CHT/CAM以及利用ViSC技术实现可视化PLM
(产品生命周期管理)的全过程,是达到时间、质量和成本这一既相互依存又相互制约的三
角关系保持完美平衡的有效解决方案。
数字化塔器技术可以帮助企业改进精馏塔填料、塔内件等产品开发的流程,缩短为客户提供
设计和解决方案的周期,更加准确、高效、可视化地表达精馏过程及精馏塔设备。
技术原理:
1.计算机辅助设计(CAD)在精馏塔中的应用(塔器设计数字化及与虚拟现实技术);
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2.计算机辅助工程(CAE)在精馏塔中的应用(塔内件机械强度的计算);
3.计算流体动力学(CFD)在精馏过程的应用;
4.科学计算可视化技术(ViSC)在精馏过程的应用。
天津大学精馏技术国家工程中心具备ProE、Ansys、ProII、Aspen以及Fluent和Star-CD
等计算机软件,并将其有机结合进行技术服务。
市场分析及效益预测:建设大型化工装置,提高设备效率、降低能耗、减少废物排放是国家
“十一五”规划能源战略的目标。在众多石油化工企业精馏塔的设计和改造过程中,对塔器
效率低下、能耗高进行诊断并提出解决方案一直是一个难题,“精馏塔可视化技术”能够有
效解决这一难题,显著降低设计和技术改造的成本,因此本项目具有广阔的市场前景。本项
目利用最新研究成果和方法,为填料、分布器等塔内件创新设计和精馏塔的诊断等提供计算
依据,此技术将显著提升企业在行业中的核心竞争能力。
客户服务:技术咨询服务:故障诊断;塔器改造;工程设计;技术培训。
塔器数字化服务:板式塔流场、浓度场、温度场可视化;精馏塔流场、浓度场、温度场可视
化;塔内附件气液两相流动过程可视化。
101. 双氧水后处理系统分离技术设计和装置改造
成果与项目的背景及主要用途: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。
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。
技术原理与工艺流程简介: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。
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
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,
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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。
102. 碳五轻石脑油综合利用技术
成果与项目的背景及主要用途:碳五轻石脑油主要来自炼油厂预分塔的拔头油和油田凝析
油。主要成分为C4-C6的饱和烷烃。对该资源进行综合利用,依次可生产普通丁烷气、丁烷
推进剂、戊烷发泡剂,正戊烷、异戊烷、6#溶剂油、90#溶剂油和120#溶剂油等产品,极大
地提高了资源的利用率 。
其中分离得到的普通C4丁烷可用做打火机燃料;特定组成的正、异丁烷混合气是性能优异
的气雾推进剂,广泛用于农药、医药、杀虫剂和化妆品等行业;从混合丁烷分离得到的高纯
异丁烷是环保型冰箱制冷剂的主要原料,由于其可替代氟里昂而成为新一代环保型制冷剂,
越来越受到人们的关注。从混合丁烷分离得到的正丁烷是制备顺酐的主要原料;从轻石脑油
中分离得到的特定比例的正、异戊烷混合物是性能优异的戊烷发泡剂,广泛用于发泡聚苯乙
烯的合成。高纯正戊烷可作为分子筛的脱附剂;异戊烷可作为气相冷凝法聚乙烯的移热剂;
异戊烷经脱氢可生成异戊二烯或异戊烯,进而可生产异戊橡胶或甲基异戊醚。从饱和C6烃
和其后的重组分可生产6#溶剂油、90#溶剂油和120#溶剂油,6#溶剂油是植物油的萃取
剂,90#和120#溶剂油是涂料、油墨行业的溶剂。
技术原理与工艺流程简介:轻石脑油的综合利用一般分为原料的预处理和精制两部分,根据
原料中硫化物的含量、芳烃和不饱和烯烃的含量而选择不同的预处理工艺,如可采用吸附精
制或加氢精制。经过预处理,原料中的硫化物、不饱和烯烃及芳烃含量应达到最终产品的质
量要求。精馏部分为一高效的精馏分离塔系,根据产品方案可选择适宜的分离流程。精馏塔
采用了天津大学开发的高效填料和新型塔内件,分离过程实现了高收率、低能耗和产品的高
纯度,实现了连续自动控制。所得产品达到国外同类产品指标。
从6#溶剂油通过特殊精馏可进一步得到单组分高附加值产品环戊烷和正己烷。
技术水平及专利与获奖情况:利用该技术已在我国江苏省建成年处理量2万吨轻石脑油综合
利用生产装置,同时为国内二个厂家提供2套工艺技术软件包。
应用前景分析及效益预测:采用该技术于1994年在金陵石化公司建成“年处理量2万吨碳
五轻石脑油综合利用装置”。2000年该装置又进行了扩产,为企业创造了良好的经济效益。
1997年和1998年为扬子石化公司和吉林化学工业公司设计完成了两套工业化装置,处理量
分别为3万吨/年和5000吨/年。
我国的油田和炼厂的轻石脑油资源丰富,“碳五轻石脑油综合利用技术”利用廉价的原料生
产较高附加值的产品,使石油资源得到合理利用,可给企业带来良好的经济效益。且生产过
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程中环境友好,无三废及污染物的排放,因此该技术的应用前景较好。
以年处理3万吨碳五轻石脑油原料的生产装置计,可得到普通丁烷379吨、丁烷气雾剂1015
吨、戊烷发泡剂2870吨、正戊烷3542吨、异戊烷13188吨、90#溶剂油5418吨、汽油组分
3558吨。装置界区内投资1400万元,产品销售收入9387.7万元,生产成本7340万元,利
税2047.7万元。如果原料中正戊烷含量较高,则经济效益会更好。
应用领域:石油化工。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):生产规模及产量:年处
理2万吨轻石脑油,生产丁烷气100吨,戊烷发泡剂2500吨,异戊烷4500吨,溶剂油12000
吨。
所需厂房面积:12×36m2主装置区、三层框架。
主要设备:吸附器、脱硫反应器、精馏塔。
主要原材料及来源:炼油厂预分馏塔的拔头油、油田凝析油。
设备投资:1000万元。
总投资:2000万元。
合作方式及条件:技术转让。
103. 特优级食用酒精成套技术
成果与项目的背景及主要用途:我国的食用酒精生产厂家众多,食用酒精的年生产能力在300
万吨左右。尤其是很多小规模酒精厂由于生产工艺落后,产品质量低,原材料及消耗大,急
需采用先进水平的生产工艺及技术,提高经济效益。另外,随着人民生活水平的不断提高,
对食用酒精的质量提出了更高的要求,国家2002年重新修订了食用酒精标准。很多生产工
艺落后的酒精厂的产品质量不能满足新标准的要求,急需提升工艺技术水平。
天津大学石油化工开发中心凭借多年来在化学工程领域所积累的丰富经验和扎实的基础理
论研究成果,开发出了具有国际领先水平的食用酒精成套生产技术,并成功在国内外推广。
技术原理及工艺流程简介:食用酒精以淀粉质或糖质为原料,经发酵、蒸馏及废醪液回收利
用等工序生产。淀粉质原料包括玉米、木薯、小麦、红薯等;糖质原料包括甘蔗、糖蜜等。
生产食用酒精的主要工艺步骤如下:
1原料的预处理;2醪液制备及发酵;3精馏分离;4废醪液的回收处理。
以玉米为原料生产食用酒精,还可以同时副产高蛋白饲料(DDGS)、玉米油。
技术水平及专利与获奖情况:本技术为国内首创并达到国际先进水平,获多项国家发明专利
发明专利。
产品标准:特优级、优级及普级食用酒精。
应用前景分析及效益预测:目前,随着食用酒精产品质量国家标准的提高及市场竞争,我国
大部分酒精企业急需进行技术更新,技术进步,提高产品质量,节能降耗。采用本技术新建
或对原装置进行技术改造,将提高酒精产品的市场竞争力,为企业的生存和发展提供技术保
证。
应用领域:适用于以玉米、小麦、木薯等淀粉质原料及用糖蜜生产酒精的企业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模)
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生产规模及产量:本单位具有单套生产装置年产50万吨食用酒精的成功业绩。可根据用户
需求提供生产规模从几万吨/年到数十万吨/年的成套技术及工程设计。
所需厂房占地面积:根据生产规模确定。
主要设备:粉碎机、发酵罐、精馏塔、吸附器、离心机等。
主要原材料及来源:
淀粉质原料:玉米、木薯、小麦、红薯等。
糖质原料:甘蔗、糖蜜等。
合作方式及条件:可提供多种合作方式。
104. 天然植物油的精制和分离
成果与项目的背景及主要用途:我国是天然植物油生产和出口大国,但由于未能将天然植物
油进行精制和分离,所以出口的价值不高。本成果是针对不同天然植物油高附加值成分的不
同,对其进行精制和分离,提高天然植物油的档次和价值,适用于天然提取植物油的深加工。
技术原理与工艺流程简介:采用先进的分离技术和装置,对天然植物油进行分离,克服原料
的热敏分解和聚合风险,不添加任何有机溶剂,可以得到不同植物油中的高附加值成分,以
及可以将植物油中的多个组分进行切割和提纯,所得产品纯度高、颜色浅、香味纯正。
技术水平及专利与获奖情况:通过天津市科委的技术鉴定。获得国家发明专利两项;2004年
获天津市科技进步三等奖。
应用前景分析及效益预测:我国天然植物油产量居世界前列,但分离和精制技术很落后,产
品出口的附加值较低,如果采用本技术将大大提高产品的档次和附加值。因此,本技术具有
广阔的应用前景。
对于一个中等规模的植物油加工企业,使用本技术将年增产值500~800万元。
应用领域:天然提取植物油深加工、天然香料原料出口。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模)
具有天然植物油原料,分离主体设备投资100万元~200万元,取决于生产规模和产品种类,
分离单元厂房面积100平方米。
合作方式及条件:转让技术和加工设备。
105. 新型镀镍/镀铝/镀铬/镀铜金属蚀刻剂和去雾剂
成果与项目的背景及主要用途:生产手机、 MP3 、汽车仪表等高档显示面板时,需要将视
窗部分的镀镍、镀铝、镀铬、镀铜等金属高效蚀刻去除,保证视窗无残留金属、通透性好,
同时面板上保留金属不能发生侧蚀。如果产品上残存黑色、黄色等物质,需要逐片擦拭,生
产效率低、劳动强度大。
本产品可将面板视窗部分所镀金属在一分钟左右去除干净,经清洗干燥后,面板上不残存有
色物质,防止侧蚀效果好。该药液应用于自动生产线,大大提高了生产效率和产品合格率、
降低生产成本。
技术原理与工艺流程简介:利用反应配制技术,制造出各种药液,实现显示面板所镀金属的
快速、干净、可控的去除。
工艺流程简单,易实现,技术原理清楚。
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技术水平及专利与获奖情况:蚀刻产品通过严格的盐雾等测试,已经大量应用于国际多种知
名品牌手机面板的生产。
应用前景分析及效益预测:与外购药液相比,该技术效益可观,同时产品质量容易控制,便
于企业构筑产品质量保证体系。
应用领域:电子配套产品的生产。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模)
合作方式及条件:成熟技术成果转让。
106. 新型高电压电池级双电层电容器
成果与项目的背景及主要用途:当前,为了解决能源和环境问题,世界上许多国家的政府和
汽车制造商均投入大量资金进行电动汽车的研究与开发,采用二次电池的电动车虽然取得了
长足的进步,但仍难以解决快速充放电性能差、价格高、安全性差的问题。超级电容器由于
具有比功率高(大于1kW/Kg到十几kW/Kg的功率密度)、循环寿命长(10万次以上)、使用
温度范围宽(-40℃~60℃)以及充电迅速(小于10min)等优异的特性,非常适合电动车对
功率特性的要求,已成为近年来电动车动力电源开发中非常重要的领域之一。
超级电容器的主要用途分为:1城市公交车主电源;2与高性能蓄电池配合使用,可作为电
动车的辅助电源,满足电动车在启动、加速、爬坡时提供峰值功率的要求,同时回收汽车在
刹车、空载时产生的机械量,可大大提高能量的利用效率;3作为太阳能电池和风力发电的
储能系统,白天储存太阳能电池和风力发电产生的电能,夜间提供照明等所需的能量;4可
作为消费类电子产品的电源, 如手机、数码相机、无绳电话、电子手表、电动玩具、记忆性
存储器、微型计算机、系统主板、钟表等。
技术原理与工艺流程简介:本技术的关键在于选用新型炭电极材料和电解液。采用新型的电
极材料,单体电容器产品的电压可以达到3.0~3.5V,最高可达4.0V,能量密度为15~
20Wh/kg,同时采用优选的电解液,保证了产品的高功率特性,功率密度大于1000W/kg。由
于本产品的技术原理本质上与传统的双电层电容器的原理相同,因此,在充放电过程中由于
没有化学反应的发生,电极材料的结构不会变化,能够保证大于10万次以上长期循环的稳
定性。
工艺流程:配料→混浆→制电极→裁片→组装→注液→活化→检测包装。
技术水平及专利与获奖情况:前期已开发出1~10F,内阻3~6Ω的纽扣型超级电容器和20~
100F的超级电容器样品,产品的能量密度达到15Wh/kg,功率密度大于1000W/kg。
本技术已经通过天津市科委组织的技术鉴定,相关专利正在申请之中。
应用前景分析及效益预测:随着便携式电子器械的普及和发展,超级电容器的应用范围越来
越广泛。有业内专家预测,仅就中国市场而言,目前的年需求量可达2,150万只,而整个亚
太地区的总需求量则超过9,000万只,市场前景非常广阔。同时,权威部门已经证明了燃料
电池驱动的电动汽车在20~30年内不可能实现商业化,那么我们中国会尽快将电动车的研
究方向转向其他类型的电动车,包括镍氢电池和锂离子电池的电动车,而且其中特别强调了
一种混合动力的电动车,即燃油+电源的混合电动车,电源可以是镍氢电池也可以是锂离子
电池,还应包括超级电容器。因此,超级电容器在电动车方面的应用,无论在国内还是国际
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上研究和应用的步伐将会更快,性能也会有快速的飞跃。仅电子产品和电动车领域,超级电
容器的市场前景就非常广阔。
预计项目投资300~500万元,正式投产后每年效益在200~500万元。
应用领域:1城市公交车主电源;2与高性能蓄电池配合使用,可作为电动汽车的辅助电源;
3作为起重机等大型吊装机械的辅助电源;4作消费类电子产品的电源, 如手机、数码相机、
无绳电话、电子手表、电动玩具、记忆性存储器、微型计算机、系统主板、钟表等;5作为
太阳能电池和风力发电的储能系统,白天储存太阳能电池和风力发电产生的电能,夜间提供
照明等所需的能量。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):本技术的投资规模为300~
500万元左右,其中原料约为100万,设备费用约为200万,厂房面积约1000m2,厂房投资
约为100万元,流动资金约100万。
合作方式及条件:具体合作方式电话联系或面议。
107. 新型绿色阻垢分散剂——聚环氧琥珀酸
成果与项目的背景及主要用途:在工业循环水中需要使用大量的阻垢分散剂。主要目的是阻
止结垢。目前,工业上主要使用有机酸聚合物(聚丙烯酸、聚马来酸、二元或三元共聚物等)。
实践证明,现在使用的有机酸聚合物的降解率很低,这些化合物最终将作为废物排放,对环
境造成污染。
聚环氧琥珀酸(PESA) 是一种绿色阻垢分散剂,无磷无氮、生物降解性能好并适用于高碱、
高金属含量水系。美国90年代初就开发了这种药剂。日本及其他发达国家也相继对PESA及
其衍生物进行了研究。在我国,该项目作为国家“十五”科技攻关项目于2002年立项。聚
环氧琥珀酸是我国国家经济贸易委员会制定的当前国家鼓励发展的节水设备(产品)之一。
技术原理与工艺流程简介:天津大学自1998年开始进行该项目的研究。目前,已经具备了
进行工业化生产的技术。合成的工艺条件温和(<100(C,1大气压),工艺路线短。整个生产
工艺中无任何污染物产生。该产品可以取代工业循环水领域正在使用的聚丙烯酸、聚马来酸、
二元或三元共聚物等。特别适合于需要同膦酸酯、有机磷酸等含磷缓蚀剂进行复配。例如,
海上石油、天然气开采,工业循环水等。
技术水平及专利与获奖情况:国际先进水平。已经申请了国家发明专利
应用前景分析及效益预测:按每吨(30%固含量)产品计,原料成本:2150元/吨。综合成本:
3400元/吨。预计售价7000元/吨。
应用领域:在工业循环水中作为阻垢分散剂。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):主要设备为搪瓷釜、加
料罐、储罐、泵等。建设1200吨(30%固含量)的生产装置,主要设备投资40万元。此外,
还需要蒸汽(4kg压力)、循环冷却水。
合作方式及条件:技术转让。
108. 新型葡萄糖酰胺透皮促进剂
成果与项目的背景及主要用途:药物透皮肤传递送入体内具有多种优势,已经应用涉及美容、
药剂等领域,包括突发疾病如心肌梗塞的预防,糖尿病、癌症、肥胖症等疾病的长期药物治
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疗以及维生素、蛋白质、激素等生理物质对人体的长期调理等。然而,皮肤尤其皮肤最外层
角质层极大地阻碍大多数药物尤其是亲水性药物和大分子药物例如雌二醇、黄芩甙、胰岛素
等的透皮传输,甚至根本无法透过皮肤。透皮促进剂(或称为渗透促进剂) 能降低皮肤屏障,
促进药物透皮吸收。目前市场上已经应用的透皮促进剂有不少,包括氮酮(国外商品名Azone)
等“高效”促进剂。但是合成透皮促进剂毒性太大,例如氮酮是当前国内外应用广泛的透皮
促进剂,当其用量高于6%易引起皮肤过敏、变态反应等。而目前新开发的一些天然透皮促进
剂包括某些中药提取成分,毒性虽有所降低,对许多药物尤其是亲脂性药物的促渗性能并不
太好。因此,高效无毒的透皮促进剂一直是经皮渗透系统研究的一个热点。
技术原理与工艺流程简介:本项目采用价廉易得的氨基葡萄糖盐酸盐为原料,通过多步反应
而得。反应试剂便宜易得,多数为通用试剂,操作简便,适用于现有的精细化工生产条件。
技术水平及专利与获奖情况:项目化合物正在申请专利,目前已经完成小试以及化合物的初
步筛选,正在进一步准备资料报批。
应用前景分析及效益预测:2005年经皮给药全球市场已经达到127亿美元,目前其市场正以
25%的速度高速成长。目前能够不依赖于透皮促进剂实现透皮吸收的药物还非常有限,几乎
所有经皮给药系统如贴剂、乳剂、巴布剂等都离不开透皮促进剂。而透皮促进剂的用量和毒
性又限制其发展,本项目开发的糖类透皮促进剂几乎无毒,皮肤刺激性小,易于代谢吸收,
适合于增强药物尤其是水溶性药物的透皮吸收,市场前景广阔。
应用领域:医药辅料领域、化妆品。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):生产可以按现有精细化
工产品流程及设备进行,具体要求根据规模另议。
合作方式及条件:面议。
109. 新型填料技术在碳九分离中的应用
项目研究的背景及用途:炼油厂铂重整碳九芳烃中主要含有邻(间、对)-甲乙苯、均三甲苯、
偏三甲苯、连三甲苯等同分异构体。其中偏三甲苯、均三甲苯、连三甲苯等组份是比较重要
的有机化工原料,采用重整碳九芳烃可以生产偏三甲苯、均三甲苯及连三甲苯等产品,由于
碳九芳烃组份为一系列同分异构体,相互间沸点差小,用普通蒸馏塔器分离十分困难,工艺
模拟计算和生产实际表明,蒸馏塔板数比较大,属精密分馏。
国内外有关碳九芳烃分离技术的报道较少,介绍的方法主要有合成法、反应精馏法、萃
取精馏法,萃取与精馏结合法,未见采用连续精馏法进行工业化生产的报道。
锦州石化天元集团公司特种溶剂厂催化重整C9芳烃分离装置,始建于20世纪90年代初,
1994年投产,主要用于分离生产偏三甲苯产品及170#、190#溶剂油。该装置年设计加工能
力25Kt/a,主产品偏三甲苯8 Kt/a。装置主要设备-初馏塔及精馏塔,采用了新型填料塔技
术。该装置是我国第一套采用新型填料塔技术分离碳九芳烃装置。装置投产初期,由于偏三
甲苯产品销路不畅,装置一直处于低负荷运行状态,装置在满负荷状态下的问题没有暴露出
来。1998年后,随着产品市场的扩大,装置生产能力提高,暴露出许多技术问题。
主要技术指标:技术原理及流程:针对以上情况,锦州石化天元集团公司与天津大学精馏技
术国家工程中心通过计算机工业模拟计算与实际生产数据对比,对填料、内构件及其安装质
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量等方面存在的问题进行分析及研究后,发现填料选型、塔顶浮阀塔盘及塔内分布器设计、
塔操作条件和精馏塔进料口位置等诸多不合理因素。通过科学论证,认为通过改造完全可以
通过流程调整及设计安装合理化解决上述问题。
成果水平及主要技术指标:经天津市科委组织的鉴定,该项目达到国际先进水平。
市场分析及效益预测:我国各大炼厂均有或拟建设重整装置,该装置可生产碳九芳烃。炼油
厂铂重整碳九芳烃中主要含有邻(间、对)-甲乙苯、均三甲苯、偏三甲苯、连三甲苯等同分
异构体,其中偏三甲苯、均三甲苯、连三甲苯等组分是比较重要的有机化工原料,采用重整
碳九芳烃可以生产偏三甲苯、均三甲苯及连三甲苯等产品,并副产170#、190#溶剂油等。以
富集均三甲苯产品为原料可以生产高纯度均三甲苯产品,以纯度为99%偏三甲苯为原料可以
生产偏三甲苯酐。因此以碳九芳烃为原料可以进行精细加工具有广阔的应用前景。天津大学
精馏技术国家工程中心拟以本项目为契机,加强与锦州石化天元集团公司,总结本项目的经
验,尽快将本项目形成系统化工艺包或成套技术。加强在国内各炼厂的宣传和推广工作,争
取在五年内在国内推广7~8套装置。在关注国内推广工作的同时,关注国际碳九芳烃市场
及技术发展动向,争取向其他亚洲国家推广3~4套装置,并形成中国具有自主知识产权的
技术品牌。
110. 新型甾体类5α-还原酶抑制剂
成果与项目的背景及主要用途:类固醇5α-还原酶是定位于靶细胞微粒体上的膜蛋白,依赖
还原辅酶II(NADPH)作为供氢体,可将雄激素睾酮T的4,5位不饱和双键还原,并使C-5位
上的氢保持α构型,从而转变为活性更强的雄激素二氢睾酮DHT。 雄激素睾酮T及其还原
代谢物雄激素二氢睾酮DHT是维持男性显性特征和性成熟的本质男性激素。当体内5α-还原
酶缺乏时,将导致临床上的男性假两性畸形,称为5α-还原酶缺乏症;而存在过量的DHT将
会导致机体紊乱、内分泌失调,是许多内分泌疾病的病因,会产生诸如前列腺癌、良性前列
腺增生、粉刺、女性多毛症、男性秃顶等常见病。
由于上述疾病是由体内过量DHT引起的,因此,近年来,治疗这类疾病的方法通常采用5α-
还原酶抑制剂例如非那甾胺、爱普列特等。然而,目前临床的5α-还原酶抑制剂的效果还是
有限,因此人们还在不断研究开发新型5α-还原酶抑制剂。
技术原理与工艺流程简介:本项目采用新型价廉易得的雄烯二酮为甾体原料,通过多步反应
而得。反应试剂便宜易得,多数为通用试剂,操作简便,适用于现有的精细化工生产条件。
技术水平及专利与获奖情况:项目化合物正在申请专利(专利申请号:2.6),目
前已经完成小试以及药物的初步筛选,正在进一步完成药物筛选。
应用前景分析及效益预测:良性前列腺增生症一直是困扰着中老年男性的常见病与多发病,
据统计,50岁左右的男性大约有30~50%患有不同程度的前列腺增生,而70~80岁的老年男
性发病率约为70%,有时甚至高达90%。5α-还原酶抑制剂用于治疗前列腺增生有着特殊的
疗效,效果很好。由于针对的是常见的多发病,且现在患者仍在逐年增长,市场前景广阔。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):需要对方合作申报新药,
原料药生产可以按现有精细化工产品流程及设备进行,具体要求根据规模另议。
合作方式及条件:面议。
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111. 新型阻燃剂-2,4,6-三(2,4,6-三溴苯氧基)
-1,3,5-三嗪
成果与项目的背景及主要用途:2,4,6-三(2,4,6-三溴苯氧基)-1,3,5-三嗪是日本
第一工业制药公司开发的含溴三嗪类阻燃剂,含有溴和氮两种阻燃元素,Br-N的协同阻燃作
用使其表现出高效阻燃性。该阻燃剂在基材中的分散性好,与PS、ABS的相容性好,表现出
抗冲击、抗迁移及优异的抗紫外线的能力。
成果水平及开发程度:成熟,新工艺采用相转移催化法可降低成本,提高产品质量。产品溴
含量67.42%。
应用前景分析及效益预测:1992年全球阻燃剂总量达11.5万吨。目前2,4,6-三(2,4,
6-三溴苯氧基)-1,3,5-三嗪阻燃剂为国内空白,产品售价约2.5万元/吨,产品成本约2.0
万元/吨。
投产条件:原料:苯酚、三聚氯氰、溴素。
交易方式:技术转让,小试转让费10万元。
应用领域:该阻燃剂在基材中的分散性好,与PS、ABS的相容性好,表现出抗冲击、抗迁移
及优异的抗紫外线的能力。
112. 烟草薄片生产废水治理
项目研究背景及用途:烟草薄片生产废水中富含烟草有机质和烟草短纤维等废料,以及一定
浓度的对生化处理(微生物培养)有不利影响的烟碱等物质。该类生产废水难处理,包括世界
上再造烟叶产量最大的法国莫迪公司和美国雷诺公司也存在废水处理不彻底、运行成本高、
工程投资大等问题。因此该类烟草废水的治理技术对于再造烟叶(造纸法)生产技术的应用
有着重要意义。天津大学精馏技术国家工程研究中心依据多年的工程实践经验及水处理方面
雄厚的基础提出了工业可行的烟草废水综合治理方案。
技术原理及流程:根据再造烟叶(造纸法)的生产工艺流程中主要的两个废水产生源提取浓
缩工艺段和抄造成型工艺段含有高浓度的糖分、蛋白质、色素以及果胶等有机物、大量粒度
不等的原料碎片、碎渣等杂物,具有极高的化学需氧量和色度,因而需要在处理前对这些废
水进行过滤除渣操作,此外该段废水中含有大量细短纤维,处理过程中需要进行混凝气浮除
去此类污染物,整体采用A+A2/O+臭氧氧化混凝气浮处理工艺。由污泥负荷率很高的A段、
污泥负荷率较低的B段(A2/O段)二级活性污泥系统和臭氧氧化+混凝气浮串联组成。
成果水平及主要技术指标:以某烟草公司废水为例,进水中CODCr、BOD5、色度和SS 的指
标分别为7000-12000mg/L、2700-5000 mg/L、1500-5000CU和980-3500 mg/L处理之后分别
降为低于120、60、50和50达到国家三级排放标准。
市场分析及效益预测:烟草薄片废水治理工艺对再造烟叶生产技术的应用具有重要意义,对
于减轻环境污染、达标处理同样具有重要意义。随着环保要求的日益严格,国内市场需求逐
年增加。
该工程投资费用约为4000元/t,日常运行费用约为1.5元/m3。
合作方式:可采用技术转让和合作方式。
113. 烷基苯装置副产液蜡油的综合利用技术
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成果与项目的背景及主要用途:液腊油来源于烷基苯的脱腊装置,其中富含正十三碳烷烃的
称为轻液腊油,富含正十四烷烃的称为重液腊油。液腊油的主要成分为正十一烷至正十六烷
的正构烷烃。
利用烷基苯装置的此种副产物,采用间歇精密精馏技术依次可分离出正十二烷、正十三烷、
铝箔轧制液和正十五烷等产品。其中正十二烷和正十三烷经氧化可生成十二碳二酸和十三碳
二酸,它们分别是尼龙12和麝香T的原料。铝箔轧制液广泛用于易拉罐和真空食品包装袋
的生产。
技术原理与工艺流程简介:由于产品的生产规模一般较小,采用间歇高效精密精馏技术依次
可分离出高纯度的正十二烷、正十三烷和富含正十四烷的铝箔轧制液等多个产品,产品品种
多、质量高、装置投资少。
装置主要设备有:精馏塔、蒸馏釜、产品接收罐和真空系统等。
产品规格如下:
正十三烷产品规格:纯度:≥99.0(wt%),色相:无色透明。
正十二烷产品规格:纯度:≥99.0(wt%),色相:无色透明
轧制液规格
序号
名称
规格
1
沸程(℃)
235.0~268.0
2
闪点(℃)
108.0
3
粘度(cp)
2.1
4
水含量(wt%)
无
5
技术。利用该技术在我国江苏省已建成一套年处理1000吨液蜡油的生产装置。
应用前景分析及效益预测:采用该技术在我国江苏省分别建成了年处理液腊油1500吨和1000
吨两套工业化装置。新装置均一次开车成功,生产稳定正常,为企业创造了较好的经济效益。
利用烷基苯装置的副产物,生产高附加值的正十二烷、正十三烷和铝箔轧制液等产品,极大
提高了原料的利用率,具有很好的经济效益,该技术的推广前景十分看好。
按年处理1500吨重液腊油生产装置计,可获得正十三烷产品200吨,铝箔轧制液897吨,
其它副产品403吨。装置建设投资150万元,销售收入940万元,生产成本771万元,年利
税169万元。若该装置处理轻液腊油经济效益会更好。
应用领域:石油化工、铝制品加工
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
生产规模及产量:处理液蜡油1000吨/年,产量:正十二烷100吨
正十三烷250吨,轧制液:550吨
所需厂房面积:10×12m2主装置区、框架二层
主要设备:精密精馏塔、产品储罐、馏份收集罐等
主要原材料及来源:烷基苯厂脱蜡装置副产液蜡油
设备投资:70万元
总投资:120万元
合作方式及条件:技术转让
114. 乙腈-丙酮的精馏分离技术
成果与项目的背景及主要用途:乙腈和丙酮均为化学制药行业和精细化工行业中重要的溶
剂,本项目主要处理化学制药过程中产生的含乙腈和丙酮的废液。采用精馏方法分离乙腈和
丙酮,回收的乙腈和丙酮成品可以作为溶剂在制药过程中循环使用,也可以作为成品出售。
该项目不仅可以大大降低药品生产成本,提高经济效益,而且也利于减少环境污染。
技术原理与工艺流程简介:采用精馏方法实现溶剂丙酮和乙腈的回收,得到高纯丙酮和乙腈。
技术水平及专利与获奖情况:工业化水平
应用前景分析及效益预测:用于化学制药工业及其他产生丙酮和乙腈废液的行业,提高经济
效益,减少环境污染。具体经济效益随规模不同而异。
应用领域:制药行业及其他产生此种废溶剂的化学化工过程。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
原料:含乙腈和丙酮的废溶液,主要设备为:精馏塔、加热釜、冷凝器等。
投资随规模不同而异。
合作方式及条件:技术转让或面谈
115. 乙烯装置副产裂解C10重芳烃综合利用
成果与项目的背景及主要用途:该技术是针对乙烯装置副产物C10重芳烃的综合利用而开发
的新技术。我国目前乙烯产量已超过400万吨/年,副产大量的裂解重芳烃资源,这些资源
以前主要做为初级燃料,原料利用率低且会造成环境污染。裂解C10重芳烃综合利用技术采
用裂解柴油、乙烯焦油为原料,可生产出多牌号石油树脂、芳烃溶剂、石油萘、石油甲基萘
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等高附加值的化工产品。
石油树脂可用来生产油漆、油墨、涂料、胶粘剂等产品,芳烃溶剂广泛用于涂料、油墨、油
漆、农药等领域,萘和甲基萘是染化工业的重要中间体。
利用该技术已于1997年在燕化公司建成2万吨规模的生产装置,一次开车成功,产生了良
好的经济效益和社会效益。
技术原理与工艺流程简介:乙烯裂解C10重芳烃原料经精馏分离得到芳烃溶剂馏分油、粗萘
和混合甲基萘,溶剂馏份油通过加氢处理可得到200#芳烃溶剂或经聚合得到芳烃石油树脂,
粗萘经分步结晶制得精萘。
精萘纯度达99.5%以上。
本技术采用了高凝固点物质精馏、分步结晶和热聚法芳烃石油树脂等高新技术,产品收率高,
质量好,能耗低。
成果水平及主要技术指标:该成果为国内领先水平,经过多年稳定运行,技术成熟可靠。
精萘纯度(Wt%)≥99.5%
混合甲基萘纯度 (Wt%) ≥70%
芳烃溶剂油沸程150-200℃,比重20/4℃,0.87-0.89 无色透明
石油树脂 铂钴比色 ≤12#
软化点 ≥110℃
该技术成果拥有自主知识产权。分步结晶萘精制技术获天津市科技进步二等奖
应用前景分析及效益预测:随着乙烯装置的扩建,原料来源将更加丰富,生产能力的扩大将
进一步降低生产成本。芳烃溶剂应用领域极为广泛,属长线产品,利润稳定。石油树脂属精
细化工产品,发展非常迅速。萘和甲基萘是染料工业的重要中间体,也具有良好的经济效益,
该技术的推广应用前景非常乐观。
以年处理2万吨裂解C10重芳烃的生产装置计,可生产芳烃溶剂8500吨,石油树脂4000吨,
精萘3000吨,甲基萘1500吨,燃料油2500吨。装置投资约2500万元,年产值约6000万
元,年利润1000万元。
应用领域:石油化工、精细化工
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
生产规模及产量:年处理裂解C10 重芳烃原料2万吨,
产量:精萘3000吨,混合甲基萘3000吨,溶剂油12000吨。
所需厂房面积:12×30m2框架,三层。
主要设备:精馏塔、加氢反应器、聚合反应器、分步结晶器。
主要原材料及来源:裂解C10重芳烃来自乙烯装置,一个30万吨规模的乙烯厂
每年大约副产裂解重芳烃6-8万吨。
设备投资:约1000万
总投资:约2000万
合作方式及条件:技术转让
116. 以雄烯二酮/脱氢异雄酮为原料甾体药物的合成
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成果与项目的背景及主要用途:甾体药物是医药工业的一重大门类,已广泛的应用于抗癌、
抗炎、抗男性前列腺增生、心血管病和计划生育等各个方面。目前广泛应用的有50多种甾
体药物,至少有几十种疗效确实、副作用小、使用安全的甾体药物分别被收载于各国药典,。
还有许多将收于各国药典,同时还有一些正处于开发阶段,包括临床前和正处于临床阶段的
药物。
甾体药物的原料一般为薯蓣皂素、剑麻皂素、番麻皂素等,然而20世纪70年代以来,随着
薯蓣资源日渐枯竭及人们对甾体药物的需求日益增大,迫使甾体药物工业不得不寻求新的原
料来代替薯蓣资源。微生物降解胆固醇和植物甾醇合成雄烯二酮(AD)/ 脱氢异雄酮(DHEA)在
工业上获得成功,使得AD成为新兴的甾体药物原料吸引了人们的注意。日本、美国等许多
大的制药公司以AD为原料合成皮质激素甾体药物以取得了很大的成就,但我国开展以AD为
原料合成甾体药物还处于起步阶段。
技术原理与工艺流程简介:以雄烯二酮(AD)/ 脱氢异雄酮(DHEA)为原料,通过多步反应制备
了多种重要甾体中间体例如17-羧基-3-雄烯酮等,再进一步合成甾体药物。反应试剂便宜易
得,多数为通用试剂,操作简便,适用于现有的精细化工生产条件。
技术水平及专利与获奖情况:目前国内我国以AD/DHEA为原料合成甾体药物还处于起步阶段,
都只是实验室合成。本项目采用的方法简单,适合于工业化发展。目前已经实现了多个重要
中间体的小试。
应用前景分析及效益预测:我国具有大量洗羊毛废水、造纸废液、食用油精炼下脚料等, 其
中含有丰富的胆固醇、豆甾醇、谷甾醇等,价格相对便宜,使得以AD为原料衍生的甾体药
物和产品极具竞争优势;而且随着微生物技术的发展,AD和DHEA的价格还将大幅度下调。
因此,AD/DHEA成为了甾体工业极具竞争力的甾体原料,市场前景广阔。
应用领域:医药领域
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原料药生产可以按现有
精细化工产品流程及设备进行,具体要求根据规模另议。
合作方式及条件:面议
117. 用气相SO3磺化有机液体的方法与设备
成果与项目的背景及主要用途:磺化是化工生产中常用的化学加工过程,传统的磺化方法是
用浓硫酸或发烟硫酸作磺化剂,产生废水和废酸,腐蚀设备,副反应多,收率低,后处理困
难,流程长,带来严重的环保问题。
本项目采用气相SO3磺化有机液体,磺化过程不产生废水和废酸,反应速度快,副反应少,
可消除对设备的腐蚀和废酸排放引起的环保问题。
本项技术可用于苯、甲苯、十二烷基苯、石油馏分、脂肪酸、脂肪醇醚及α-烯烃等多种有
机液体的磺化过程,用以生产阴离子表面活性剂、洗涤剂、减水剂及三次采油驱油剂等产品,
有普遍的推广意义。
技术原理与工艺流程简介:本技术采用气相SO3磺化有机液体,磺化过程不产生废水和废酸,
反应速度快且反应完全,反应不需供热,可提高目的产物收率,气态SO3是烷基苯等多种有
机物最直接和最优秀的磺化剂。
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本技术采用的磺化反应器为喷射环流式反应器,能有效地消除局部过热现象,严格控制反应
温度,增大气液接触面积,加速传质、传热,并省去搅拌装置,设备紧凑,操作方便,易于
控制。
技术水平及专利与获奖情况:本成果1996年5月通过天津市科委鉴定,鉴定认为以喷射环
流式反应器代替传统的搅拌釜或降膜磺化反应器用于气相SO3磺化液体甲苯的反应在国内外
均属首创,解决了快速强放热反应的热量移出问题。
本技术已用于年产4000吨磺化碱熔法对甲酚项目的设计与建设。
应用前景分析及效益预测:本项技术用于苯、甲苯、十二烷基苯、石油馏分、脂肪酸、脂肪
醇醚及α-烯烃等多种有机液体的磺化过程, 可增加反应收率、提高产品质量、减少污染治
理费用、具有显著的环保效应。
本技术用于甲苯磺化制取对甲基苯磺酸的技术指标为:
对甲基苯磺酸 ≥86% 反应温度 ≤10℃
间甲基苯磺酸 ≤1.0-1.3% 反应器内各点温度差 ≤2℃
应用领域:本项技术可用于苯、甲苯、十二烷基苯、石油馏分、脂肪酸、脂肪醇醚及α-烯
烃等多种有机液体的磺化过程,用以生产阴离子表面活性剂、洗涤剂、减水剂及三次采油驱
油剂等产品,有普遍的推广意义。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):气相SO3市场有售。
反应设备喷射环流式反应器可依据转让方提供的图纸国内加工。
具体投资依据产物品种与生产规模确定。
合作方式及条件:技术转让
118. 用于燃料电池的复合石墨流场板
成果与项目的背景及主要用途:流场板(双极板)是质子交换膜燃料电池中的重要部件。目
前,质子交换膜燃料电池广泛采用的流场板(双极板)主要有机加工硬质石墨板、机加工金
属板和注塑碳-塑复合材料双极板三种类型。这三类流场板各有显著的优点,但是各自的缺
点也较突出。
为实现燃料电池商品化,需要更低成本和更适应批量化生产的流场板。为此,我们开发了基
于天然鳞片石墨材料和模压成型工艺的复合石墨流场板技术。经过努力研究,现在形成的技
术可以大幅度降低流场板的材料成本和加工成本,实现高生产率,同时使导电率(>10S/cm)、
氢气透过系数(<1×10-4 cm3/2)、热传导系数(>20W/m.K)以及抗压强度(>10MPa)
等指标均满足双极板材料性能的要求。
复合石墨流场板的主要用途是作为质子交换膜燃料电池的双极板。
技术原理与工艺流程简介:技术原理:复合石墨流场板主要由天然鳞片石墨和聚合物组成。
天然鳞片石墨具有良好的导电和导热性能,且化学稳定性好,耐腐蚀,从而保证复合流场板
具有良好的导电及导热性能。聚合物的添加可以提高复合流场板的强度,并且使复合板阻气
性能得到改善,以实现双极板分隔氧化剂和还原剂的功能和满足燃料电池堆对双极板机械性
能的要求。
工艺流程:配料→装料→升温→模压→降温→脱模→成品
— —
100
技术水平及专利与获奖情况:目前已开发和制备出工作面积为100mm×100mm的流场板。并
可根据需要加工具有不同尺寸和流场形式的流场板。
应用前景分析及效益预测:随着能源的消耗持续增长,能源短缺问题日益凸现。燃料电池的
发展必然受到越来越广泛的重视。质子交换膜燃料电池是目前应用前景最广且发展最快的一
类燃料电池。随着质子交换膜燃料电池的发展和普遍应用,复合石墨流场板因价格低和适应
批量生产的优势显示出巨大的市场潜力和经济竞争力。
应用领域:质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池及其它电化学反应器。
合作方式及条件:面议
119. 油水分离技术
项目研究的背景及用途:油与水都是液体,两者混合后变成真溶液,由于油水比重的差异,
从表面上看油是浮在水上面,但由于氧化作用,油水混合液中会生成一部分羧基(-COOH)
的有机酸物质,与水中的羟(-OH)有亲和作用,呈球状,俗称油包水或水包油,形成稳定
的乳状液。采用破乳工艺法可将油包水颗粒破开,使≤0.4~0.7μm颗粒中的水分离出来聚
结成大颗粒后,进行5μm颗粒的油水分离。油水分离技术应用广泛,油田开采和石油炼制
--原油的脱盐脱水;润滑油的脱水;油田地面含油污水和海洋石油钻井平台上排放的含油污
水处理;炼油装置生产过程中的液液分离及排放的含油污水处理;油品储运和港口油库的含
油污水处理;焦厂及其它有机化工厂的液液分离或含油污水处理;船舶业处理压舱水、洗船
水和洗舱水;钢铁、机械、轻工等行业的含油污水处理。
技术原理和流程:新型油水分离滤材或填料,可结合采用特殊的高分子物质,并加入亲油添
加剂,混合后均匀的烧结在不锈钢填料表面,使滤材表面具有憎水亲油,但不粘油的效果。
当油与填料接触后能将细微颗粒的油滴聚合成大颗粒,随着水流的运行,慢慢上升到液体表
面形成油层。
天津大学精馏技术国家工程研究中心长期从事油水分离技术及相关填料材料研究,并借鉴美
国道格拉斯公司、威恩公司、海得流公司及奥地利弗雷公司的先进技术设计理念,同时结合
国内原材料的性能与价格比。目前已加工成产品在市场应用,已获得良好的使用效果。
成果水平及主要技术指标:填料技术指标可根据实际使用情况进行设计安装,悬浮油和乳化
油的分离效率可达95%以上,在油水分离与浮油收集方面应用广泛。
市场分析及效益分析:油水分离广泛存在于石化、船舶、钢铁、机械、轻工等行业。该技术
的使用,可以使大批含油水得到处理,对于减轻环境污染、达标处理有重要意义。随着环保
要求的日益严格,国内市场需求逐年增加。
合作方式:可采用技术转让和合作方式。
120. 油/水/砂三相分离用水力旋流气浮器
成果与项目的背景及主要用途:水处理一直是油田生产中的一大问题,尤其是在中、高含水
期的油田开发中,由于抽出液量大,水处理与回注系统在地面工程中占相当大比例,而且随
着含水量的上升,这部分地面建设的投资仍在继续增加。按照石油天然气集团公司“以经济
效益为中心开发油田”的方针,采取先进技术,不断改善与提高油田水处理技术水平,提高
目前国内油田采出水经过处理后主要用于回注。由于各油田采出水的物理化学性质差异较
大,要求的注水水质标准也不一样,因此各油田采出水处理工艺也不尽相同,但归纳起来多
数采用三段处理工艺即隔油—气浮或混凝沉降—过滤。随着油田的深度开采,采出水的外排
量正逐年增加,如1995~1997年采出水的回注率分别为94.21%、94.60%和91.44%,而同期
外排量分别为2688万吨、2696万吨和3959万吨,外排采出水的达标率仅为50%,采取高效
分离技术处理油田抽出液是今后发展的趋势。
近几年国外油田采出水治理技术的发展主要表现在治理设备、工艺流程和处理药剂等三个方
面。例如,科威特北部油田采出水采用旋液分离处理工艺,采出水可以回注于地下。这种含
油污水处理工艺简单,是目前含油污水处理的典型工艺流程,但对于乳化油含量较高的采出
水和稠油污水处理效果不佳。这种处理工艺与国内目前油田采出水的处理技术基本一致。美
国西部的Permian Basin油田将水力旋流器引入油田采出水处理流程,替代传统的隔油和浮
选单元,可以将硬度为2000mg/l、硫化物为500mg/l、油含量为200mg/l的采出水转变为蒸
汽锅炉用水。印度尼西亚Arun油田采出水采用化学破乳除油、气浮和生化联合组成的工艺
替代了过去的混凝—气浮—过滤工艺,出水指标完全达到印尼油田污水排放标准。美国Ula
油田采用3个油水分离器和6个水力旋流器串联对油田采出水进行处理,出水达到回注水标
准。
技术原理与工艺流程简介:本专利公开了一种油水分离设备,将离心分离机理和气浮原理相
结合,对油田采出液进行油—水—砂三相分离。与传统油水分离用水力旋流器相比,该专利
具有以下特点:
1.根据油田抽出液中油—水—砂三相的赋存特点,将两种分离方法,即离心分离和气浮分
选统一于同一分离腔内,使抽出液中各种状态的油分尽可能除去;
2.特殊的除砂结构可以将抽出液中的水和砂分开,可以缩短后续的工艺流程和除砂设备的
体积;
油—水—砂分离同时进行,设备的占地面积小,处理量大,外排水的含油量为100ppm左右,
砂砾等固体悬浮物的浓缩比为3-8。
技术水平及专利与获奖情况:国际先进。ZL00252759.6
应用领域:油田,炼油厂
合作方式及条件:技术转让或面议。
121. 窄馏分溶剂油生产技术
成果与项目的背景及主要用途:对有限的石油资源进行深加工,增加产品品种,生产专用化
学品和油品,将大大提高产品的附加值,为企业创造更大的经济效益。
天津大学石油化工技术开发中心凭着多年来在精馏领域积累的技术优势,开发了利用石油的
直馏馏分,铂重整抽余油等原料生产多种牌号的窄馏分溶剂油技术,生产出的窄馏分溶剂油
可用于香料、试剂、溶剂、油墨、橡胶、轧铝、医药、轻工业及环保等领域。牌号众多,用
途广泛,专业性强。
技术原理及工艺流程简介:以石油的直馏分,铂重整抽余油等为原料,采取高效精馏技术,
根据物料特点及产品要求,设计出高效精馏塔,可以实现各馏分的清晰分割。合理的工艺条
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102
件,可以避免物料结焦,在获得高质量产品的前提下,最大限度的提高目标产品的收率。多
侧线采出,可根据市场需求适当调整产品方案,具有较大的灵活性。巧妙的热网络技术,使
装置能耗降到最低。
工艺流程可根据原料及产品要求采用单塔或多塔操作,根据生产规模采用连续操作或间歇操
作。
技术水平及专利与获奖情况:
技术指标:可根据用户需求,生产馏程20-40范围的窄馏分各种牌号溶剂油。
产品质量好,可满足有关行业的需求。
应用前景分析及效益预测:溶剂油用途广发,特别是窄馏分溶剂油更受欢迎,由于目前能够
生产窄馏分溶剂油的厂家较少,市场供不应求,有较大发展空间。
以年处理1万吨直馏柴油生产260#和310#溶剂油生产装置为例,年创经济效益200多万元。
应用领域:中小型炼油厂及其它化工行业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
生产规模及产量:根据用户需求设计不同规模的各种牌号的溶剂油生产装置。
所需厂房面积:由生产规模确定。
主要设备:精馏塔、储罐、机泵等。
主要原材料及来源:直馏柴油等。
设备投资:由生产规模确定。
总投资:由生产规模确定,年处理1万吨直馏柴油装置,界区内投资300万元人民币。
合作方式及条件:可提供多种合作方式。
122. 中药巴布剂的研制
成果与项目的背景及主要用途:巴布剂是通过皮肤将药物传递送入体内,是一种新兴的药物
剂形。巴布剂可以避免口服方式药物在胃肠道的降解和肝脏的“首过效应”,可避免饮食的
影响和注射时的疼痛,维持体内血药浓度在恒定的药性水平,而且对于半衰期短的药物或要
求长期使用的药物,提供一种一次给药长期持续释放(一天至一周)的温和便捷给药方式,
因此具有现实意义,应用涉及美容、药剂等领域。值得强调的一点是,巴布剂可用于经口服
药困难的患者,且一旦发现药物的不良反应,易于随时停止给药。此外,巴布剂由于含水量
较高,与传统膏药剂型相比,具有高舒适性、高延展性、高渗透性、高可靠性等优点。因此,
巴布剂倍受人们的关注。
技术原理与工艺流程简介:采用的是一种新型的全部是天然材料的复合配方基质,可通过涂
布、捏合等方便的工艺制备。
技术水平及专利与获奖情况:目前国内已经有不少巴布剂产品,然而其应用的药品有限,且
配方不易调改。本项目采用全天然材料为基质,配方可随不同药物灵活调配。
应用前景分析及效益预测:2005年经皮给药全球市场已经达到127亿美元,目前其市场正以
25%的速度高速成长。该项目可以根据市场情况载相关药物制备成巴布剂产品,用于止痛或
治疗风湿病、高血压等疾病。由于针对的是常见的高发的慢性病,需要长期治疗,现在患者
仍在逐年增长,市场前景广阔。
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应用领域:医药领域
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):需要合作方提供药物或
提出要求,再有针对性地进行合作。
合作方式及条件:面议
123. 重整C10重芳烃综合利用
成果与项目的背景及主要用途:该技术是针对芳烃重整装置副产物C10重芳烃的综合利用而
开发的新技术。原料来源于化纤厂芳烃装置的副产品——C10重芳烃。随着化纤工业的发展,
重芳烃资源愈来愈丰富。重整C10重芳烃综合利用技术采用廉价的C10重芳烃为原料,可生
产出多牌号芳烃溶剂、石油萘、均四甲苯、甲基萘等高附加值的化工产品。
芳烃溶剂广泛用于涂料、油墨、油漆、农药等领域,均四甲苯是生产高档绝缘材料的重要原
料,萘和甲基萘是染化工业的重要中间体。
技术原理与工艺流程简介:原料经精馏和分步结晶联合装置生产出多牌号芳烃溶剂、石油精
萘、均四甲苯、混合甲基萘等产品。
主要技术路线:精密精馏得到窄馏份芳烃溶剂油、石油萘、均四甲苯富集液和甲基萘等产品,
石油萘、均四甲苯富集液经溶剂结晶和熔融分步结晶得到石油精萘和高纯度均四甲苯,分步
结晶技术使均四甲苯纯度达99%。采用异构化技术将四甲苯异构体转化为高附加值的均四甲
苯。产品收率高,质量好,能耗低。
技术水平及专利与获奖情况:该成果已获国家发明专利(ZL94104242.1),拥有全部知识产
权。均四甲苯和芳烃溶剂产品通过江苏省科委鉴定,该项目获扬州市科技进步三等奖。
已在我国江苏省建成两套万吨级工业化生产装置。
应用前景分析及效益预测:采用该技术已在我国江苏省建成两套万吨级工业化生产装置,运
行情况良好,取得了良好的经济效益。随着芳烃装置的改扩建,原料来源将更加丰富,生产
能力的扩大将进一步降低生产成本。芳烃溶剂应用领域极为广泛,属长线产品,利润稳定。
均四甲苯属精细化工产品,市场供不应求。萘和甲基萘是染料工业的主要中间体,也具有良
好的经济效益,该技术的推广应用前景十分乐观。
以年处理1万吨重整C10重芳烃的生产装置计,可生产芳烃溶剂6500吨,均四甲苯800吨,
精萘400吨,甲基萘500吨,增塑剂原料油1500吨。装置投资约1500万元,年产值约3500
万元,年利润500万元。
应用领域:石油化工、精细化工
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):生产规模及产量:
年处理1万吨重整C10重芳烃,生产芳烃溶剂6500吨,均四甲苯800吨,精萘400吨,甲
基萘500吨,增塑剂原料油1500吨。
所需厂房面积:24×12m2框架,三层
主要设备:精馏塔、分步结晶器
主要原材料及来源:原料来源于化纤厂芳烃装置的重芳烃副产品。
设备投资:400万元
总投资:1000万元
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合作方式及条件:技术转让
124. 农药微胶囊剂型的合作开发
成果与项目的背景及主要用途:农药微胶囊化的意义在于:可将油相和水相隔开;抑制了因
环境因素(如光、热、空气、雨水、土壤、微生物等)和其他化学物质等造成的农药的分解
和流失,提高了药剂本身的稳定性抑制农药的挥发性,隐蔽其原有的异味,降低它的接触毒
性、吸入毒性和药害,减轻它对人畜的刺激性和对鱼类的毒性等;引入控制释放功能,提高
农药的利用率,延长其持效期,从而可减少施药的数量和频率,改善农药对环境的压力;为
多种不同性能的农药活性物质的有效复配提供方便,微胶囊囊膜的存在也改善了制剂的胶体
和物理稳定性。
技术原理与工艺流程简介:农药微胶囊以合成高分子为主要囊壁材料,以各种农药为囊心原
料,通过分散、乳化、交联、成囊、固化等工艺制备而成。
技术水平及专利与获奖情况:小试
应用前景分析及效益预测:减少环境污染,降低成本,提高药效,避免毒害
应用领域:农药制剂
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
125. 香料微胶囊技术及系列产品
成果与项目的背景及主要用途:香料微胶囊就是对香精进行胶囊化处理,使香气缓释,达到
延长保香期的目的。将香料微胶囊涂在纸张、装饰品上,可缓慢散发清香;将纺织品、毛皮
涂覆香精微胶囊,当受到外力时可使部分微胶囊破碎而发出幽香味;将香精微胶囊加入化妆
品、洗涤剂、厨房和厕所卫生用品中,能使香味持久;将香料微胶囊加入食品和药物中,可
改进和提高其品质和档次。国外已有添加香料微胶囊的产品出现,国内尚处于开发阶段。
微胶囊化是一种具有通用性的商品化技术,只要掌握技术关键,即可生产多种香料微胶囊。
技术原理与工艺流程简介:香料微胶囊以天然高分子为主要囊壁材料,以各种香精为囊心原
料,通过分散、乳化、交联、成囊、固化等工艺制备而成。
技术水平及专利与获奖情况:小试
应用领域:香料微胶囊在化妆品、洗涤剂、卫生用品、服装、装饰品、工艺品、纸张、建材、
食品、药物等部门有广泛的应用前景。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):乳化机、搅拌机、配料
桶、贮罐等
126. 异佛尔酮及其下游产品
成果与项目的背景及主要用途:异佛尔酮当前的世界生产能力为每年5万吨。目前国内每年
消费量约在4000吨以上,国内没有真正意义上生产装置,需求主要依赖进口,国内有数十
家贸易公司经营异佛尔酮产品,产品主要来自德国、美国等。
可以芳香化得到3,5-二甲基苯酚或2,3,5-三甲基苯酚,是合成灭梭威杀虫剂及维生素E的
氰酸酯与聚醚多元醇所制成的胶粘剂可用于粘结非编织织物。异佛尔酮二胺可用作环氧树脂
固化剂,制备尼龙。
异佛尔酮由于沸点高,具有很低的吸湿性,微小的蒸发速度成为重要的酮类溶剂,在油漆工
业中得到广泛使用,它可以改进基质和颜料的流动性、粘合性和润湿性。
技术原理与工艺流程简介:采用丙酮在液相,在200℃and 3.6 MPa,在约0.1% KOH存在下
制备得到。冷凝,未反应的丙酮分离,副产品的水解可以在一个反应器中进行。
应用前景分析及效益预测:下游产品市场需求较大。
应用领域:涂料、树脂
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):最好是生产丙酮的厂家
127. 非甾体抗炎药达布非龙(Darbufelone)的研制
成果与项目的背景及主要用途:达布非龙(Darbufelone) 由美国 Warner-Lambert 公司研
制,用于治疗类风湿关节炎和骨关节炎的一种新型非甾体抗炎药物,是一种5-脂氧化酶和环
氧化酶-2双重抑制剂。新型非甾体抗炎药(NSAID)甲磺酸达布非龙是氧酶(5-LOX)和环氧
酶-2(COX-2)双重抑制剂,用于治风湿性关节炎和骨关节炎,它属噻唑酮双特丁基酚类化
合物,为一种非致溃疡性抗炎药,作为氧化还原抑制剂,它可抑制细胞产生前列腺素和白三
烯。炎症是一种常见病、多发病,对于炎症的治疗多选用非甾体抗炎药(NSAIDs),但长期
应用NSAIDs会引起胃肠道特别是胃粘膜的损害,据统计,目前近25%的NSAIDs治疗者会发
生胃溃疡,在美国,每年有10万多人因此而住进医院,其中12%~15%因该副作用而死亡。
研究表明NSAIDs对炎症的有效治疗作用源于对环氧化酶-2(COX-2)的抑制,药物对COX-2
的选择性越强,胃肠安全性越高。国外有专家预测,这种具有双重抑制作用的新药
Darbufelone上市后的销售额将达到3亿美元,有望成为"重磅炸弹型"药物。
达布非龙的主要适应症为类风湿性关节炎和骨关节炎,此外可能用于治疗哮喘,神经变性疾
病,如阿尔茨海默氏病、中风、多发性硬化等。该品的双重抑制作用确定它有强效作用及独
特优越性,为值得关注开发的产品。
技术原理与工艺流程简介:现打通了Darbufelone的合成路线,并且完善了工艺条件,制备
了足够量的样品,已完成临床前的药效、一般药理、急毒、致突变、制剂、质量标准。生殖
毒性、药代、长毒等方面的研究工作正在进行
应用前景分析及效益预测:非甾体抗炎药(NSAIDs)是目前使用最广泛的抗关节炎药物,也是
世界上销售额领先的治疗药类别之一,1998年的世界销售额达58.8亿美元,比上年增加
2.7%。1998年美国销售额达20.4亿美元,比上年递增8%。布洛芬、萘普生占据美国一半的
NSAIDs的市场,其他品种分别是萘丁美酮9%、依托度酸7%、恶丙嗪7%、吲哚美辛7%、双氯
芬酸6%。随着世界新药研究开发快速发展,胃肠道副反应小、安全有效的新NSAIDs不断上
市,将逐步壮大占领市场。1999年Morgan Stanley Dean Witter预计darbufelone的销售
额将由2002年的5千万美元上升到2005年的3.5亿美元, 英国的PJB公司估计该品有50-100
亿美元的空间。1998-2008年的10年间,预计世界7个主要市场(美、英、法、德、日、意、
西班牙)的NSAIDs处方药销售收入年增幅为11.9%,由1998年的38亿美元将猛增至2008年
的116.8亿美元。而NSAIDs老品种的市场将日渐走低,估计销售额要从1998年的38亿美
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106
元下降至2008年的19.2亿美元。
达布非龙是一种具有强效镇痛和抗炎特性的花生四烯酸代谢抑制剂,对COX-2的选择性抑制
作用,表现出独特的服用兵团胃肠道安全性。本品比celecoxib、rofecoxib疗效 更强,安
全性好,具有非常广阔的市场前景。
应用领域:医药
合作方式及条件:从事新药研发的药厂、企业、研究单位
128. 间苯二酚的生产技术
成果与项目的背景及主要用途:全球只有几个专门的工厂生产间苯二酚。所有这些企业均以
苯为主要原料。在日本主要由两个企业采用1,3-二异丙苯路线进行生产(Sumitomo 化学和三
井石化)。美国INDSPEC化学有限公司和德国Hoechst采用传统的1,3-苯二磺酸路线。其中
美国INDSPEC化学有限公司的生产能力达到24000吨。
1990年全球消耗间苯二酚40000吨,主要用于橡胶工业(大于50%)。间苯二酚第二个大市场
(约25%)是高质量木材粘合剂,它是由间苯二酚、苯酚和甲醛制造得到。其它用途包括:新
工艺制备间氨基苯酚;塑料光稳定剂;皮肤遮光剂;荧光染料;治疗粉刺药物。
国内目前采用传统的磺化碱熔工艺,成本高、三废大、质量差。目前国内只有1条年产1000
吨的生产线,每年需要进口间苯二酚2000吨左右。
技术原理与工艺流程简介:传统的苯磺化路线会产生一定量的废料,因为反应是在硫酸与三
氧化硫的混合物中进行。过量硫酸与石灰石形成石膏,采用掩埋法进行处理。
本工艺对于苯的磺化是仅用三氧化硫连续磺化,在磺化混合物中只有少量硫酸,因此不需要
加入石灰。当采用硫酸中和间苯二酚双钠盐时,二氧化硫和硫酸钠可以作为副产回收。这样
可以大量减少“三废”。
技术水平及专利与获奖情况:正在进行小试实验
应用前景分析及效益预测:1990年全球消耗间苯二酚40000吨。目前我国只要少量生产。随
着橡胶工业的发展,市场需求量会越来越大。
应用领域:在橡胶工业中,在生产轮胎和其它增强橡胶产品中(传输带、驱动带),间苯二酚
-苯酚-甲醛缩合物用来提高绳索与橡胶的粘合性能。另外,有些橡胶混合物中含有间苯二酚,
来提高固化后的性能。
间苯二酚是制备高质量木材粘合剂的原料,它是由间苯二酚、苯酚和甲醛制造得到的。其它
用途包括:新工艺制备间氨基苯酚;塑料光稳定剂;皮肤遮光剂;荧光染料;治疗粉刺药物。
129. 以芳烃为原料采用羰基化技术生产系列芳醛
成果与项目的背景及主要用途:本项目目的在于开发系列芳醛的工业化技术。采用此工艺,
以不同的芳烃为原料,经过羰基化反应,可以制备对甲基苯甲醛、对乙基苯甲醛、对异丙基
苯甲醛、对异丁基苯甲醛、对苯基苯甲醛、3,4-二甲基苯甲醛等系列芳醛。
由于具有活泼的醛基,芳醛作为重要的有机中间体在有机合成中起到重要作用。醛基可以转
化为羧基、羟基并可以进行一系列缩合反应。以这些芳醛为原料可以进一步氧化,生产相应
的酸,例如:枯茗酸(对异丙基苯甲酸)等系列芳香族羧酸。另外,也可以进行还原反应,生
产难于合成的系列芳醇,例如:对甲基苯甲醇等。
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107
这些重要的中间体,目前国内只能生产对甲基苯甲醛,售价5万以上。对乙基苯甲醛,对异
丙基苯甲醛,苯基苯甲醛、3,4-二甲基苯甲醛国内没有生产,国际市场售价一般均在8万元
以上。
技术原理与工艺流程简介:芳醛的制备一般可以采用氯甲基化、水解,氧化,有机甲酰化试
剂,选择性还原等方法进行制备。但是上述芳醛中的某些产品,采用以上方法进行生产比较
困难,其主要原因在于:成本、“三废”、投资回报率、工艺可操作性等方面因素的影响。
本羰基化工艺是依据国外目前工业化生产工艺,以芳烃为原料,一氧化碳为羰基化试剂,在
Lewis酸催化剂作用下,高压、低温反应制备而得。
技术水平及专利与获奖情况:部分产品已经实现工业化生产
应用前景分析及效益预测:这些产品市场容量大,估计总产量至少为1000吨以上。效益每
吨至少2~3万元。主要原料为甲苯、乙苯、异丙苯、邻二甲苯、一氧化碳,及适宜的催化剂。
以对甲基苯甲醛为例,原材料单耗水平为(以生产每吨产品计):甲苯0.9~1吨,一氧化碳
0.27~0.3吨,适量催化剂。产品副产主要是邻甲基苯甲醛、轻组分、重组分,总计约为7~10%。
预计产品生产成本为4~5万/吨。预计产品未来合理的市场售价分别为7~8万/吨。
应用领域:目前,这些芳醛主要应用于生产医药、香精、香料、聚合物添加剂等下游产品。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):需要具有一氧化碳资源。
主要设备包括:高压釜,冷冻机,锅炉,精馏装置,溶剂回收精馏装置,气体压缩机,其它
辅助搪瓷罐。
130. 中药浸取液三相流化床高效防垢蒸发浓缩技术及装置
成果与项目的背景及主要用途:蒸发浓缩是中药生产过程中不可缺的单元操作,也是中药厂
耗时、耗能、废液排放较多、产品质量难以保持稳定的一个环节。目前该操作单元普遍存在
的问题是:浸取液在蒸发浓缩器加热管壁面上存在着不同程度的结垢现象,也称作挂壁现象。
挂壁现象的出现会使蒸发浓缩器换热速率降低,蒸发量降低,甚至会出现局部过热,这会对
有些中药品种的药效和产品质量稳定性产生影响;在目前批量生产的情况下,为了消除挂壁,
不得不增加洗罐时间和次数从而增加蒸气和水与烧碱溶液等消耗量,造成工时、物耗和能耗
的增加,导致生产率降低,并加重环境污染,也难以满足未来中药的大批量、连续化生产之
需要。对于生产中出现的挂壁现象,目前还没有比较满意的解决办法,虽有一些生产厂家考
虑采用诸如选取刮板薄膜蒸发器等措施来解决挂壁结垢问题,但是,这些措施不能消除挂壁
现象,而且刮板薄膜蒸发器具有结构复杂、动力消耗大、传热面积小等缺点。为此,开发既
能在线防除垢层、又能强化换热的技术以解决挂壁问题,已成为中药生产厂家迫切需要解决
的课题之一,本技术可以解决上述问题。此项目为天津市中药现代化生产示范工程项目
(No.)以及天津市产业化专项基金资助项目(No.G201C04)。
技术原理与工艺流程简介:基本原理为:在中药浸取液蒸发浓缩器内加入一种生理惰性固体
颗粒,形成气液固三相流。依靠处于流化状态的固体颗粒的不断干扰蒸发浓缩器加热管内的
流动边界层,从而消除壁面垢层,并强化传热过程。
技术水平及专利与获奖情况:项目成果已经于2002年通过专家鉴定,达到国际先进水平,
并已经申请发明专利,2003年被列为国家科技成果重点推广计划项目(No. 2003EC000047)。
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应用前景分析及效益预测:中药浸取液在蒸发器加热管壁面上的挂壁现象,是中药厂普遍存
在的目前难以克服的问题,因而,存在巨大的技术需求。全国有许多制药厂要求采用该技术。
实施该技术后,可以增产近20%,由于无药垢,因而在换批或换品种时,只需用清水短时间
进行简单清洗,由此,可以减少洗罐时间,节省洗罐用的水蒸气及烧碱溶液,节省工时,减
少有效浸取液的浪费,且每年可减少由中药和烧碱组成的废液排放量千吨以上,减少了环境
污染、还可以减少工人劳动强度,且易于实现浓缩工序的连续化和自动化,具有良好的经济
效益、环境效益和社会效益。
应用领域:该技术适用于中药制药领域,对于其它制药以及相关领域的蒸发浓缩过程也具有
借鉴意义。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):对于中等规模的制药厂,
在高度10米,面积50平米的厂房即可布置该单元操作系统,投资规模约100万元。
合作方式及条件:技术转让或其它方式。
131. C10芳烃分离技术
成果与项目的背景及主要用途:炼油及石化工业中,副产大量的C10芳烃,可生产均四甲苯、
萘、导热油、增塑剂及各种高沸点芳烃溶剂油。C10芳烃分离及下游产品深加工技术具有重
大的经济价值和社会效益。
技术原理与工艺流程简介:利用C10混合芳烃采用精密精馏及结晶技术,可直接分离高纯均
四甲苯、萘导热油、增塑剂及各种高沸点芳烃溶剂油。
技术水平及专利与获奖情况:国内领先。
应用前景分析及效益预测:原料丰富,价廉易得,产品市场应用广泛,经济效益巨大。
应用领域:石油化工,精细化工
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):根据现有条件新建、利
旧均可。投资根据规模确定。
合作方式及条件:面议
132. C9芳烃分离技术
成果与项目的背景及主要用途:随着我国石油化工及炼油工业迅猛发展,一批大型工业装置
相继建成,下游产品及相关产业发展迅速。面对二十一世纪我国石化可持续发展战略的要求,
绿色化学工程及环境友好化学工程已越来越为人们所关注。可持续发展战略要求我们在发展
石油化工主导产品的同时,对其副产要进行有效利用和处理,既要考虑资源的充分利用,又
要保证不污染环境。在炼油及石化工业中,三苯(苯、甲苯、二甲苯)工业以及乙烯工程占
有举足轻重的地位,这些产业中副产大量的C9芳烃,其中所含的偏三甲苯、均三甲苯、连
三甲苯等组分均为用途广泛的的基本有机合成及精细化工原料。据不完全统计,仅铂铼催化
重整装置我国每年就副产超过100万吨C9芳烃,其中含有35~40%的偏三甲苯,10~12%的
均三甲苯,5~10%的连三甲苯。偏三甲苯可以合成多种有用的精细化学品或中间体:如用于
生产偏三甲基苯胺(为一种紫色染料中间体)、生产维生素E的中间体、生产均三甲苯和均
四甲苯等。均三甲苯是一种重要的有机合成和精细化工原料,可生产均苯三酸、抗氧剂330、
均三甲苯胺、M酸、3,5-二甲基苯甲酸、均三甲苯溴等多种精细化工原料和中间体连三甲苯
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可用于生产三甲苯麝香。因此,C9芳烃分离技术及下游产品深加工技术具有重大的经济价值
和社会效益。
技术原理与工艺流程简介:利用C9混合芳烃采用精密精馏及反应技术,可直接分离高纯均
三甲苯、偏三甲苯和连三甲苯,并可进行多种下游产品开发。
技术水平及专利与获奖情况:国内领先,国际先进水平。
河北省科技进步三等奖;天津市科技进步二等奖;教育部科技进步二等奖;廊坊市科技进步
一等奖;廊坊市市长特别奖。
应用前景分析及效益预测:原料丰富,价廉易得,产品市场应用广泛,经济效益巨大。
应用领域:石油化工,精细化工
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):根据现有条件新建、利
旧均可。投资根据规模确定。
合作方式及条件:面议
133. 苯乙烯分离装置
成果与项目的背景及主要用途:本公司在塔盘、填料、塔内件的设计和制造以及质量管理方
面具有很强的技术实力,在国内处于先进水平。共计完成项目数千余项,设计和改造塔器4000
余座,尤其在大型塔内件成绩斐然,曾经参与北京燕山石化公司化工一厂乙烯装置DN6800
油洗塔改造、齐鲁石化公司烃稀厂DN6600油洗塔改造、茂名石化公司炼油厂500万吨/年常
减压蒸馏装置DN8400减压塔设计、中石化高桥石化分公司800万吨/年常减压蒸馏装置减压
塔(目前国内设计、制造的最大直径塔,设计最大直径Φ10.2米)等重大项目,对大型塔
器塔内件的设计和制造以及质量管理等方面具有丰富的实践经验。
在苯乙烯装置改造的业绩为:丹阳化肥厂苯乙烯塔改造、南京塑料厂苯乙烯塔改造、岳阳化
工涤纶厂苯乙烯塔改造、燕山化工一厂苯乙烯塔改造、齐鲁石化公司塑料厂苯乙烯塔改造、
常州化工厂苯乙烯塔改造。
技术原理与工艺流程简介:苯乙烯精制分别经过粗分塔(T-401)和精分塔(T-403)两级精
馏,其分离过程最适宜采用填料分离技术,原因主要有两点:(1)苯乙烯是石油产品中一种
热敏物质,遇高温极易自聚,因此苯乙烯精馏需在真空条件下进行,使精馏过程温度降低。
填料作为多孔介质具有压降低、动量损耗低的显著优势,因而可大大降低分离过程操作温度。
本应用研究中关键一处在于要运用多孔介质内流体(液态油相)传递计算,准确定量流体经
过多孔介质的压力分布,从而正确设计分离塔内工艺过程。(2)苯乙烯和乙苯的沸点差很小,
塔内需要的理论级数很多,属典型精密精馏。填料分离效率很高,一定尺寸下能满足较高的
分离要求。
技术水平及专利与获奖情况:本成果达到国内领先水平。
应用前景分析及效益预测:成本果已在国内部分地区推广,并将向全国其他部分地区乃至国
外进行更广泛的推广。
应用领域:本成果适用于:能源与高效节能。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂方面积的要求及投资规模):本成果已经处在产业化
稳定应用阶段,适用于苯乙烯塔的新建和改造。
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合作方式及条件:本成果合作方式是与企业合作。
134. 变压操作法分离含有乙腈、乙酸乙酯等
共沸物的低能耗技术
成果与项目的背景及主要用途:共沸物的形成是由物质的性质决定的,对大多数物系来讲,
会形成最低共沸物(比最高共沸物多很多)。共沸物一旦形成,除非有分相的体系,否则是
不能拿到高纯度物质的,比如,乙醇和水的体系,在常压状态下,理论上精馏得到的乙醇最
高浓度是95.6%(wt),通常的做法是加入苯等作为携带剂可以得到无水乙醇。我们采用变压
的操作方法分离共沸混合物,适用于乙腈-水,乙酸乙酯-乙醇等绝大多数物系,产品乙腈,
乙酸乙酯和乙醇的浓度可以达到99.0%-99.9%(视杂质不同,可能有差异)。
技术原理与工艺流程简介:从含有乙腈的废水中(或含有乙酸乙酯和乙醇的混合物中)利用
变压操作改变共沸点的方法进行共沸精馏,以乙酸乙酯和乙醇的混合物分离为例,第一个塔
在减压下操作,共沸组成26%(乙醇),第二塔常压操作,共沸组成31%(乙醇),这样就可
以在塔釜得到纯度很高的乙酸乙酯,在第一个塔底得到高浓度的乙醇。利用我们独特的技术,
可以在系统设计过程中,进行优化设计,使能量消耗大大降低。
技术水平及专利与获奖情况:采用上面的工艺,从乙腈-水的混合物中分离得到高纯度的乙
腈(≥99.5%)。
应用前景分析及效益预测:该方法适用于大多数的有共沸物的体系,应用面广,系统操作简
便、弹性大,可以采用板式塔和填料塔相结合的方案更提高了原料的适应性,回收后的溶剂
纯度高,完全可以返回使用,大大降低厂家生产成本,经济效益非常可观。可以视具体物系
提供详细的经济分析报告。
应用领域:石油化工,精细化工,医药行业等等。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原料主要是工业生产过
程中加入的溶剂,或者有机反应过程中产生新的物质,所需的设备主要是两套精馏塔,原料、
产品贮罐和简单的仪表等,可以室外操作,厂房规模小,投资规模大小视原料情况和处理量,
具体问题具体分析。
合作方式及条件:技术转让或技术服务。
135. 废有机玻璃再生甲基丙烯酸甲酯(MMA)
项目研究的背景及用途:甲基丙烯酸甲酯(MMA)是合成树脂、油漆、涂料、胶粘剂工业和
医用高分子材料的重要原料。以其为单体的聚合物制品具有良好的透明性、防水性、耐腐蚀
性和耐老化性,可用作安全玻璃、照明器材、光学仪器、工艺制品等。同时,MMA单体还是
合成水处理絮凝剂、织物染整剂、油品添加剂和塑料树脂改性剂等精细化学品的重要原料。
我国生产MMA均采用最传统的丙酮氰醇(ACH)法,由于该工艺技术落后,污染严重,且原料
HCH近年来严重匮乏,国内MMA的生产能力远不能满足需求,每年从国外进口大量的MMA。
所以,MMA在我国有着广阔的市场前景。
技术原理及工艺流程:废有机玻璃(包括边角碎料)在适宜的温度下裂解,裂解粗单体经开发
的高效复合聚结式油/水分离器脱除水和甲醇,再采用特殊精馏脱除轻、重杂质,得到高纯
度的MMA单体。
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成果水平及主要技术指标:研究废有机玻璃再生MMA新的工艺流程,并就相关的技术进行开
发,得到99.5%的MMA,单体收率95%,为废有机玻璃再生利用开辟了一条新途径。研究成
果达到国际先进水平。
生产规模及产量:5000吨/年MMA生产装置
所需厂房面积:350m2
主要设备:裂解反应釜、高效复合聚结式油/水分离器、特殊精馏塔
主要原材料及来源:废有机玻璃(包括边角碎料)
设备投资:600万元
总投资:1000万元
市场分析及效益预测:MMA国内严重短缺。采用本工艺技术生产每吨MMA,利税5500元。
合作方式及条件:技术转让,提供成套技术工艺包,并负责关键设备的施工设计。
136. 对异丙基苯胺生产技术
项目研究的背景及用途:对异丙基苯胺是新型高效广谱除草剂异丙隆农药的重要中间体,以
前国内无成熟的生产技术,其来源全部依靠进口。随着国家逐步淘汰一些毒性较高的农药,
新型农药异丙隆的需求量每年成倍递增,带动对异丙基苯胺的消耗量目前国内已经达到5000
吨/年。
技术原理及工艺流程:异丙基苯在高选择性催化剂的作用下,定向硝化,随后进行反应精馏,
还原得到高纯度的对异丙基苯胺。
成果水平及主要技术指标:本工艺技术生产的对异丙基苯胺纯度99%,产品质量优于进口原
料。研究成果达到国际先进水平。
生产规模及产量:2000吨/年对异丙基苯胺装置
所需厂房面积:300m2
主要设备:反应釜、反应精馏塔
主要原材料及来源:异丙基苯
设备投资:550万元
总投资:850万元
市场分析及效益预测:国内对异丙基苯胺缺口3000吨/年以上。采用本工艺技术生产每吨产
品,利税10000元。
合作方式及条件:技术转让,提供成套技术工艺包,并负责关键设备的施工设计。
137. 异构化增产均四甲苯、副产高级溶剂油工艺技术
项目研究的背景及用途:均四甲苯是重要的精细化工原料,经氧化得到的均苯四甲酸二酐与
二胺类化合物聚合可制成耐高温、绝缘性能好的聚酰亚胺工程塑料,它是微电子、航天及军
工等高科技工业的重要材料。均四甲苯也可作为医药、染料的中间体。副产的高级芳烃溶剂
油广泛应用于农药、轻工、机械等行业,萘和甲基萘是农药、医药及染料等工业的重要原料。
目前,均四甲苯主要从碳十芳烃中提取,但由于碳十原料中的含量仅6%左右,且分离很困难,
收率只有50%,仅靠现有的工艺生产均四甲苯,已远不能满足相关工业的需求。
技术原理及工艺流程:为充分利用有限的资源,大幅度提高高附加值均四甲苯的产量,研究
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112
开发出非临氢中度强酸性复合丝光沸石催化剂,将C10原料中含量较高的偏三甲苯异构化成
均四甲苯。异构化产物和C10原料经精密精馏、结晶,得到高纯度的均四甲苯,同时,副产
萘、甲基萘和三种高级芳烃溶剂油。异构化技术使均四甲苯的收率提高了1.2倍。
异构化反应、精密精馏和结晶三部分有机结合,能量优化配置,开发出中间再沸能量藕合和
热网络技术,使本工艺过程的能耗降低了55%。
成果水平及主要技术指标:本工艺技术生产的均四甲苯纯度99%,处理1万吨C10原料,得
到800吨均四甲苯。研究成果达到国际领先水平。
生产规模及产量:40000吨/年碳十芳烃生产装置
所需厂房面积:600m2
主要设备:异构化反应器、精密精馏塔和结晶器
主要原材料及来源:碳十芳烃
设备投资:1200万元
总投资:1800万元
市场分析及效益预测:国内均四甲苯缺口3500吨/年以上,且均四甲苯可大量出口。40000
吨/年生产装置每年利税4000万元。
合作方式及条件:技术转让,提供成套技术工艺包,并负责关键设备的施工设计。
138. 甲醇精馏系统节能、降耗工艺技术
项目研究的背景及主要用途:甲醇是重要的有机化工原料和溶剂,也是清洁能源的首选燃料。
甲醇生产主要以煤和天然气为原料,制合成气催化合成粗甲醇,粗甲醇经分离提纯,得到精
甲醇。我国甲醇生产装置数量虽多,但规模较小,且分离设备仍以落后的板式精馏塔为主,
造成精馏系统能耗高、收率低及产品质量档次不高,生产成本与国外相比明显偏高,难以抵
挡我国加入WTO后,进口甲醇对国内市场的冲击。
技术原理及工艺流程:粗甲醇物系的溶液理想性极差,尤其是其中含有少量的烷烃、酮和高
级醇,它们能与水或相互间形成复杂的共沸物系,世界上现有软件的计算精度较差,为此,
研究开发出甲醇精馏系统模拟计算软件,为甲醇精馏系统的优化和设计、改造提供精确可靠
的设计参数。
针对甲醇精馏系统的特点,开发出新型高效复合精馏塔技术,提高各精馏塔的分离效率,降
低操作回流比,节能20%;强化共沸区传质分离过程,浓缩共沸物组成,减少产品损失,提
高收率1%。
成果水平及主要技术指标:本技术已成功地应用于以煤为原料的25、35万吨/年,以天然气
为原料的14万吨/年和联醇6万吨/年等多套甲醇精馏系统的设计、改造,甲醇质量达到美
国AA级或国优级标准,节能20%,提高收率1%,生产成本降低40元/吨甲醇,废水中甲醇
含量小于30ppm。应用本技术改造现有装置,生产能力可扩大近1倍。研究成果达到国际领
先水平。
生产规模及产量:35万吨/年甲醇精馏系统
主要设备:高效复合精馏塔
主要原材料:粗甲醇
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设备投资:600万元 (改造费)
总投资:650万元
市场分析及效益预测:生产成本降低50元/吨甲醇,投资回收期4个月。
合作方式及条件:技术转让,提供成套技术工艺包,并负责关键设备的施工设计。
139. 轻烃综合利用生产技术
项目研究的背景及主要用途:利用油田轻烃和炼油厂催化重整装置拔头油、脱轻馏份,经特
殊精馏得到高附加值的正/异/环戊烷、正/异已烷和液化气、6/120/140/200#溶剂油。产品
广泛应用于制冷剂、发泡剂、油脂抽提剂、橡胶/油漆溶剂的生产。
技术原理及工艺流程:采用高压精馏、精密精馏和萃取精馏技术,开发出轻烃综合利用工艺
技术。全流程由脱碳五、脱芳烃/溶剂油分离、异/正戊烷分离和异/正己烷分离4个工段组
成,根据需要各工段可以灵活组合。
成果水平及主要技术指标:本工艺技术已成功地应用于5万吨/年油田轻烃综合利用、2万吨
/年戊烷等多套装置,生产出的正/异/环戊烷、正/异已烷产品质量均达到美、德等国的产品
质量标准,可替代进口产品。研究成果达到国际先进水平。
生产规模及产量:50000吨/年油田轻烃综合利用装置
所需厂房面积:600m2
主要设备:精馏塔
主要原材料及来源:油田轻烃、催化重整拔头油和脱轻馏份及裂碳五
设备投资:3000万元 (全流程)
总投资:4000万元
市场分析及效益预测:随着对温室气体排放的限制和环保要求的提高,本工艺技术生产的产
品需求不断增加。50000吨/年生产装置每年利税4000万元。
合作方式及条件:技术转让,提供成套技术工艺包,并负责关键设备的施工设计。
140. 从天然产物山苍子油中提取柠檬醛
项目研究的背景及主要用途:柠檬醛是调配、合成香料及制药工业的中间体,用途非常广泛。
柠檬醛产品通常是从山苍子油中提取而得。山苍子是一种天然产物,我国的山苍子资源丰富,
主要分布在云南、四川、贵州、广西、湖南、湖北等地。传统的生产方法是用水蒸汽蒸馏法
从山苍子鲜果中抽提出山苍子油(其中含柠檬醛65~80%),然后再用化学法提取柠檬醛产品。
用化学法提取柠檬醛产品,其含量和收率较低,且化学试剂对产品的香气有一定的影响。本
技术采用精密精馏方法从山苍子油中提取柠檬醛产品,柠檬醛产品含量≥95%(色谱分析法),
柠檬醛总收率≥88% 。由于精馏提取为物理过程,对柠檬醛产品的香气无影响。
本技术的主要用途为从天然产物山苍子油中提取高纯度(≥95%)的柠檬醛产品。该技术特
别适用于热敏性物系的分离,除用于从天然产物山苍子油中提取柠檬醛产品外,还可用于其
它热敏性物系的分离过程。
技术原理与工艺流程简介:山苍子油属于热敏性物系,过热易氧化和分解,为此,本技术采
用减压变回流比间歇精馏操作流程。在精馏塔中,装有自行开发的高效规整填料和高性能的
液体分布器,填料表面经过特殊处理,填料层压降低、分离效率高。精馏釜加热采用降膜加
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114
热技术,传热温差小,能耗低,可防止氧化和分解现象发生。
技术水平及专利与获奖情况:本技术在国内处于领先地位,技术成熟可靠,目前已用于工业
生产,取得了显著的经济效益。
本技术2001申请国家发明专利,申请号01135056.3。
本技术2002年获得天津市科技进步三等奖。
应用前景分析及效益预测:柠檬醛是合成香料及制药工业的中间体,主要用于合成高档香料
紫罗兰酮系列产品和药品维生素A、叶绿醇等,亦可用于调配柠檬香精、柑橘香精和什锦香
精等,在日化和食品行业用途广泛。目前,高纯度(≥95%)的柠檬醛产品在国内外处于供
不应求的局面,市场前景广阔。
每生产一吨95%的柠檬醛产品可实现利税1.0~1.3万元,本技术的设计生产能力为300吨/
年和500吨/年。
应用领域:从天然产物山苍子油中提取柠檬醛。
原料要求:山苍子油中柠檬醛含量 ≥68.0%(色谱分析法);山苍子油中重组分含量 ≤ 2.0%
(色谱分析法)。
主要设备:本技术所用的主要设备有精馏塔、冷凝器、精馏釜、降膜蒸发器、回流比调节器、
循环泵、真空泵、冷冻机、接收罐等。
厂房面积:800m2。
投资规模:300吨柠檬醛 / 年需180万元(不包括厂房);
500吨柠檬醛 / 年需260万元(不包括厂房)。
合作方式及条件:技术转让(转让费面议)。
141. 5万吨/年混合戊烷同分异构体精细分离技术及装备
成果与项目的背景及主要用途:本设计为国内同类装置的最大规模,分离精度和产品质量均
高于已有文献报道的混合戊烷分离装置。2003年10月25日,5万吨/年混合戊烷精细分离
装置正式在大庆油田精细化工厂投产。截止装置累计运行300天,年产正、异、环戊烷近4
万吨,占全国总产量的一半,为同类装置提供了示范和指导作用。此外,产品指标高于同类
产品。初步核算增加产值近亿元,实现利润千万元。这一方面大大缓解大庆油田精细化工厂
对上游原料吃配的依赖,另一方面又为推动大庆局大化工产业的整体发展奠定了坚实的基
础。
技术原理与工艺流程简介:对5万吨/年混合戊烷精细分离装置工艺流程、塔内件进行设计
和制造。设计采用新型规整填料及塔内件技术(包括专利技术和专有技术金属折峰式波纹填
料ZUPAC、大直径丝网填料塔填料盘增强技术、通透式填料支撑结构、端效应减小装置、变
孔径流预分布管技术、新型单级导板式液体分布器、槽盘式集油箱、双列叶片进料分布器等)。
技术水平及专利与获奖情况:本成果经天津市科委组织鉴定专家鉴定,达到国际先进水平。
应用前景分析及效益预测:本成果已在国内部分地区推广,并将向全国其他部分地区乃至国
外进行更广泛的推广。
应用领域:能源与高效节能。
合作方式及条件:本成果合作方式是与企业合作。
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142. 对二乙苯生产技术
成果与项目的背景及主要用途:聚酯工业在化纤工业中占有重要地位。生产聚酯的原料为对
苯二甲酸(PTA),而PTA的基本原料是对二甲苯(PX)。目前对二甲苯的生产主要采用吸附
法,其解吸剂为对二乙苯。对二乙苯除作为对二甲苯吸附分离用脱附剂外,对二乙苯也是吸
附分离二乙基甲苯的脱附剂。对二乙苯是制备苯并二硫代苯的原料,纯对二乙苯、间二乙苯
可作为高纯度交联剂原料,间二乙苯可氧化为间二酮基二羧酸苯和间单酮基二羧酸苯等。随
着对二乙苯产量提高,其应用将会更加广泛。
技术原理与工艺流程简介:利用乙苯采用反应及精密精馏技术,可生产聚酯的原料为对苯二
甲酸(PTA),而PTA的基本原料是对二甲苯(PX)。生产高纯度的对二乙苯。
技术水平及专利与获奖情况:国内先进。
应用前景分析及效益预测:原料丰富,经济效益巨大。
应用领域:石油化工,精细化工
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):根据现有条件新建、利
旧均可。投资根据规模确定。
合作方式及条件:面议
143. 大型润滑油型减压蒸馏塔内件
集成技术的开发与应用
成果与项目的背景及主要用途:常减压蒸馏是原油加工的第一道工序,原油通过常减压蒸馏
分离成各种油品和下游加工装置的原料。炼油企业常减压装置因其加工量大、产品品种多、
分离精度高以及对下游生产装置影响面广等因素,在炼油企业占据核心地位。天津大学对高
桥分公司800万吨/年润滑油型常减压蒸馏装置内件进行设计、制造。
该集成技术显著提高了蒸馏强度,达到了3.31t/m2·h,使单套润滑油型原油蒸馏装置生产
能力由过去的250万吨/年,突破了当时国内500万吨/年的最大处理能力,首次达到800万
吨/年的规模,减压蒸馏塔直径达到10.2米,为我国目前最大减压蒸馏塔和世界上目前最大
润滑油型减压蒸馏塔之一。 该项目自应用以来,共加工原油1174.6万吨,获得经济效益1
亿多元。
为迎接我国加入世贸组织,提高企业的竞争能力和经济效益,我国各大炼油厂均有或拟建设
减压蒸馏装置。该装置生产能力达到800万吨/年,可使炼油厂的资产和设施得到充分有效
的利用,因此具有广阔的应用前景。
技术原理与工艺流程简介:该项目创新性地综合应用现代传质理论、流体力学与计算流体力
学和系统分析优化等化工过程领域的最新研究成果和方法,针对炼油厂润滑油型减压蒸馏过
程,深入探讨了大型装置的运行特点和设备要求,开发了大型蒸馏塔内件集成新技术。该技
术在结构上采用了天津大学ZUPAC规整填料、槽盘式气液分布器、多级组合槽式液体分布器、
具有捕液吸能作用的双切向挡板进料分布器、埋藏梁支撑及桁架梁支撑等多项专利和专有技
术,使该装置于二零零二年一次开车成功,提高了润滑油基础油料收率和拔出率,各侧线产
品质量合格并降低了能耗,设计工艺完全满足了润滑油生产的需要,各项技术指标均达到或
超过了设计要求。
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技术水平及专利与获奖情况:本成果经天津市科委组织鉴定专家鉴定,达到国际先进水平。
应用前景分析及效益预测:本成果已在国内部分地区推广,并将向全国其他部分地区乃至国
外进行更广泛的推广。
应用领域:能源与高效节能。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂方面积的要求及投资规模):本成果已经处在产业化
稳定应用阶段。
合作方式及条件:本成果合作方式是与企业合作。
144. 单塔间歇精馏法制备高纯度三氯氢硅和四氯化硅
成果与项目的背景及主要用途:随着电子行业的飞速发展,有机硅产品近些年来也是炙手可
热,三氯氢硅是一种性能非常优良的有机硅产品。它的合成一般采用硅粉和氯化氢来制备,
反应的产物组成中含二氯二氢硅约2%、三氯氢硅约80%,另外18%左右为四氯化硅。这几个
产物都非常活泼,遇水剧烈反应,同时还在空气中自燃。传统的分离都是采用两塔串联实现,
我们的技术是采用单塔工艺同时可以得到高纯度的三氯氢硅和四氯化硅,节省了设备投资,
同时由于是间歇操作,所以仅需非常简单的仪表即可。
技术原理与工艺流程简介:对塔顶冷凝器和塔釜再沸器采用特殊结构设计,有效的满足物系
特殊性的要求。系统严格隔离水和空气,把物料加到塔釜中,先在一定的条件下分离二氯二
氢硅,然后,顺序分出三氯氢硅和四氯化硅,在精馏塔结构设计上,充分考虑尽量减小过渡
馏分量,缩短操作时间,降低系统能量消耗。
技术水平及专利与获奖情况:采用上面的工艺,精馏产品三氯氢硅和四氯化硅浓度均达到99%
以上,主产品三氯氢硅一次收率大于90%。
应用前景分析及效益预测:该方法适用于合成法生产的三氯氢硅产品,同时得到高纯度的四
氯化硅产品,该工艺应用面广,系统操作简便,弹性大,采用新型液体分布器的高效填料塔
技术,提高了原料的适应性,降低厂家生产成本,经济效益非常可观。
应用领域:电子行业所用的有机硅产品分离等领域。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原料主要是硅粉和氯化
氢反应的原料,所需的设备主要是精馏塔,冷冻机,高纯制氮机,原料和产品贮罐和简单的
仪表等,可以室外操作,框架结构,厂房规模小,投资规模大小视原料情况和处理量,具体
问题具体分析。
合作方式及条件:技术服务或技术咨询。
145. 酶法制取低聚甘露糖
成果与项目的背景及主要用途:低聚甘露糖是由2~10个单糖分子通过糖苷键连接形成的低
度聚合糖,可有效促进生物体内以双歧杆菌为代表的肠道有益菌群的特异性增殖,并具有抑
制体内病原菌生长、减少有毒代谢产物产生、防止便秘、保护肝脏、抗肿癌及增强机体免疫
力等多种生理功能。此外,低聚甘露糖还具有不被人体降解、低甜度、不引发龋齿、不增加
血糖浓度等特点,是新一代功能性食品。我国已制定了功能性低聚糖行业标准,并将低聚甘
露糖列为其一,但目前国内尚未见相应产品销售。
β-甘露聚糖酶,是一类能够水解甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖及半乳葡萄甘露
——
聚糖的内切酶,在医药、食品、造纸、纺织印染、石油开采及生物技术等方面已得到广泛应
用。尤其是β-甘露聚糖酶水解植物胶(如角豆胶、瓜儿豆胶和魔芋等)可生成低聚甘露糖,
引起了国内外食品和医药界的极大兴趣。
魔芋是我国南方地区的特有经济作物,其主要成分为葡甘聚糖,在西南贫困山区产量最大,
目前在国内主要作为一种粗纤维食用或作为食品添加剂,附加值不高。利用微生物产生的(-
甘露聚糖酶经酶法水解制成低聚甘露糖,可大大拓宽魔芋粉的应用范围,使原料大幅度增值,
具有重大的经济和社会效益。
本项目基于上述研究背景,采用现代生物技术,开发成功1000L罐发酵生产β-甘露聚糖酶,
固粉酶活力达2650U/g;并用1000L水解罐酶法水解魔芋粉制取低聚甘露糖,低聚糖含量达
80%;获得了发酵与水解的中试工艺参数与规程;经权威机构的理化、安全性、卫生学指标
和生理功能检测,证明低聚甘露糖是一种功效显著的双岐因子,可作为功能性食品或药品使
用。
技术原理与工艺流程简介:采用现代微生物技术与酶解技术,成功开发了β-甘露聚糖酶和
低聚甘露糖两种新产品,填补了国内空白,具体工艺流程简介如下:
净化空气 菌体
( (
培养基+菌种?发酵?除菌、浓缩?喷雾干燥?甘露聚糖酶酶粉
魔芋粉固渣 ( (
离心过滤(灭酶(水解(魔芋粉+水
低聚甘露糖粉(喷雾干燥(清液浓缩(
技术水平及专利与获奖情况:项目已通过验收与成果鉴定,技术水平为国际先进;项目部分
研究内容获2001年天津市自然科学一等奖——“酶的结构、稳定性及其应用基础研究”。
应用前景分析及效益预测:本项目成功地开发了两种新产品——β-甘露聚糖酶和低聚甘露
糖,具有广阔的应用前景,具体表现在:
1.β-甘露聚糖酶是一类能够水解半纤维素中第二大组分—— 异甘露聚糖的内切酶,在医
药、食品、饲料、造纸、纺织、印染、洗涤、石油开采及生物技术等诸多领域得到了广泛应
用。例如:β-甘露聚糖酶可去除咖啡豆外壳,防止饮品出现沉淀,提高品质;可作为饲料
酶添加剂,消除抗营养因子;可与其它酶制剂复配增强洗涤效果;可促进糖化作用,提高酿
造过程中的糖化效率;可与木聚糖酶协同作用,提高纸浆的漂白度、打浆性与抗撕裂性;可
降解天然纤维素中半纤维素胶质,替代化学脱胶;可去除印染产品粘附的多余染料,减轻环
境污染;可用作油井压裂液的优质生物破乳剂,效率高,成本低,适用范围广,对地层伤害
小;是天然多糖结构分析和植物细胞破壁的良好工具酶;尤其是可水解β-甘露聚糖型植物
胶(如角豆胶、瓜儿豆胶、魔芋等),生成具有增殖双岐杆菌生理功效的低聚甘露糖,具有
较大的市场前景。
2.聚甘露糖是功效显著的双歧因子,具有减少有毒代谢产物的产生、抑制病原菌和腹泻、防
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118
止便秘、保护肝脏、增强免疫力和抗肿癌等生理功能,而且还具有低热值、低甜度、不引发
龋齿、不增加血糖浓度等特点,是新一代高附加值功能性食品,被誉为21世纪食品的先导。
魔芋是我国南方地区的特有经济作物,产量较高,其主要成分是葡甘聚糖,目前主要作为粗
纤维食用。本项目利用β-甘露聚糖酶水解魔芋粉制得的低聚甘露糖被证实是一种性能优良
的双歧因子,并通过了理化、卫生和安全性检测,为魔芋粉精深加工成功开辟了一条新途径,
使主要作为粗纤维食用的魔芋粉大为增值,可在全国范围特别是魔芋主产地推广。若建成一
个1000T/a工厂,预计可创产值1亿,利润达2000元以上。若制成功能性保健品,所创产
值和利润更高。
应用领域:医药、食品、饲料、造纸、纺织、印染、工业洗涤、石油开采及生物技术
146. 高效促钙吸收因子酪蛋白磷酸肽的
连续制备工艺开发
成果与项目的背景及主要用途:生物活性多肽是21世纪极具开发价值的功能性因子,蛋白
质酶促水解反应是制备生物活性多肽的一种重要手段。酪蛋白磷酸肽(CPPs)作为一类重要
的乳蛋白源生物活性序列是以牛乳酪蛋白为原料经单酶或复合酶系水解作用,再经分离、纯
化而制得的含有成簇磷酸丝氨酸残基的活性多肽。该类物质具有防止矿物质流失、预防龋齿,
防治骨质疏松与佝偻病,促进动物体外受精,调节血压,治疗缺铁性贫血、缺镁性神经炎等
多种生理功效,尤其是其促进常量元素与微量元素高效吸收的功能特性使其具有“矿物质载
体”的美誉,是最有效的促钙吸收因子之一。目前,CPPs已被公认为国内外研究最多且最深
入,应用领域极为广泛,且极具开发潜力的一类乳源活性多肽。我国已于1998年通过卫生
部批准,将CPPs列为功能性食品添加剂应用于软饮料、婴儿乳品、谷类及其制品等多种食
品中,德国和日本也在90年代末相继将CPPs列入药典,并获得巨大利润,因此对活性多肽
CPPs的食用与药用开发必将具有广阔的应用前景。
本项目基于上述背景,并针对目前CPPs制备时广泛采用的间歇酶解工艺中普遍存在的反应
转化率及目标多肽产率低、产品质量不稳定、酶耗量大、工艺成本高等共性问题,提出酶膜
耦合一步法连续生产新方法:设计并安装了一套由20L酶解罐与不同截留分子量的超滤膜件
组合而成的多级酶膜耦合反应器扩试系统;确定了间歇与连续酶解制备CPPs的工艺路线,
并优化了操作参数;完成了20L罐间歇水解和40L/hr长时间连续、稳定、高效制取CPPs的
扩试开发,酶耗量降低3倍,反应器生产能力提高1倍;并对离子交换树脂纯化工艺进行了
设计与优化;各级产品经权威机构检测证明:体外持钙能力效果明显,各项指标均达到国家
保健(功能)食品通用标准;经济核算证明:酶膜耦合连续工艺所得CPPs生产成本明显低
于同类产品市售价格,具有较强的市场竞争力;结合项目研究内容在国内外期刊发表研究性
论文5篇,SCI收录2篇,核心技术已申报中国发明专利。
技术原理与工艺流程简介:本项目采用将蛋白质酶解反应单元与超滤膜分离单元组合集成,
一步连续高效制备CPPs的新工艺,该工艺集酶促水解反应、催化剂回收再用、产物分离纯
化与浓缩脱盐、苦味肽脱除等多步工序于一体,将大幅提高酶解转化率与产品收率、降低酶
耗量与工艺成本,并可控制产品质量,得到高纯目标多肽,是应用酶解技术连续高效制取生
物活性多肽的理想模式,流程如下:
——
119
蛋白酶 超滤
全酪蛋白 酶解液 渗透液
连续水解 终止酶解反应
Ca2+—乙醇选择性沉淀 旋转蒸发
CPPs-2 冷冻干燥
CPPs-3 离子交换树脂吸附 浓缩液
冷冻干燥 喷雾干燥
CPPs-1
技术水平及专利与获奖情况:
项目已通过验收与成果鉴定,技术水平为国际先进;
项目部分研究内容已申请中国发明专利:酶解与膜滤集成连续制取酪蛋白生物活性多肽的工
艺,申请号:2.3
应用前景分析及效益预测:本项目成功研制了一种集成化酶膜组合反应器,开发了一套酶解
反应/膜分离耦合连续制备酪蛋白磷酸肽的新工艺,并制得高附加值产品,该项目具有完全
自主知识产权,研究成果具有广阔应用前景,具体体现在:
1.所获得的工艺路线与技术参数的优化方案以及所设计的新型酶膜耦合反应器还可应用于
其他生物大分子(包括蛋白质、多糖等)的酶促水解反应,以连续高效制备各类寡聚功能因
子;
2.酪蛋白是乳中含量最高的蛋白质,目前主要作为食品原料或微生物培养基使用,利用蛋
白质酶促水解技术制得的酪蛋白磷酸肽是公认的高效促钙吸收因子,并具有预防龋齿,防治
骨质疏松与佝偻病,促进动物体外受精,调节血压等多种生理功效,且安全无毒,是21世
纪极具开发价值的一类分子结构与生物功能间有明确对应关系的活性多肽物质。因此对CPPs
的食用与药用开发必将具有显著的经济效益和社会意义,并有助于生物工程与现代医药等高
新技术产业的培育与发展。
本项目研制开发的酶膜耦合反应器及酶解—膜滤集成工艺为CPPs的连续、稳定、高效制备
开辟了一条新途径,使主要作为工业和食品原料的酪蛋白大幅增值,该项目可在甘肃、内蒙、
天津等乳制品较发达的省份推广,若建成一个年产50吨CPPs的工厂,预计可创产值7500
万元,利税达1000万元,若制成药剂,所创产值和利润将更高。因此对活性多肽CPPs的食
用与药用开发必将具有显著的经济效益和社会意义,并有助于生物工程与现代医药等高新技
术产业的培育与发展。
应用领域:所研制的不同级别CPPs产品可作为食品添加剂、功能性保健品和药品应用于食
品与医药行业。
— —
120
147. 可载药自粘贴导电电极
成果与项目的背景及主要用途:目前国内各种理疗仪通过电刺激来达到减轻症状或治疗相关
疾病的目的。所使用的电极仅是提供导电和自粘贴作用,因此作用效果或者不十分显著或者
见效慢。若能将透皮给药与理疗仪的电刺激相结合,在通过电刺激理疗的过程中同时配合了
相应的药物,就可显著加快与提高作用效果;同时,通过与电刺激的结合,更有利于药物的
经皮渗透,其效果将优于现在市场上仅通过制剂配方制备的巴布剂等外用药物。
然而目前市场上的自粘贴导电电极都是不可载药,本项目成果采用新型天然材料配方解决了
这一问题,获得了可载药的自粘贴导电电极。该电极配方尤其适合加载中药浸膏等中药药物。
技术原理与工艺流程简介:采用的是一种新型的全部是天然材料的复合配方基质,可通过涂
布、捏合等方便的工艺制备。
应用前景分析及效益预测:该项目产品可以根据市场情况载相关药物,配合各种物理用于止
痛或治疗风湿病、高血压等疾病。由于针对的是常见的高发的慢性病,需要长期治疗,现在
患者仍在逐年增长,市场前景广阔。
应用领域:医疗器械、医药领域
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):该项目正与相关医院合
作,已经针对某种中药浸膏完成了实验室条件等实验,正在进一步准备材料报批。若有意,
需要合作方提供药物或提出要求,再有针对性地进行合作。
合作方式及条件:面议
148. 以雄烯二酮/脱氢异雄酮为原料甾体药物的合成
成果与项目的背景及主要用途:甾体药物是医药工业的一重大门类,已广泛的应用于抗癌、
抗炎、抗男性前列腺增生、心血管病和计划生育等各个方面。目前广泛应用的有50多种甾
体药物,至少有几十种疗效确实、副作用小、使用安全的甾体药物分别被收载于各国药典,。
还有许多将收于各国药典,同时还有一些正处于开发阶段,包括临床前和正处于临床阶段的
药物。
甾体药物的原料一般为薯蓣皂素、剑麻皂素、番麻皂素等,然而20世纪70年代以来,随着
薯蓣资源日渐枯竭及人们对甾体药物的需求日益增大,迫使甾体药物工业不得不寻求新的原
料来代替薯蓣资源。微生物降解胆固醇和植物甾醇合成雄烯二酮(AD)/ 脱氢异雄酮(DHEA)在
工业上获得成功,使得AD成为新兴的甾体药物原料吸引了人们的注意。日本、美国等许多
大的制药公司以AD为原料合成皮质激素甾体药物以取得了很大的成就,但我国开展以AD为
原料合成甾体药物还处于起步阶段。
技术原理与工艺流程简介:以雄烯二酮(AD)/ 脱氢异雄酮(DHEA)为原料,通过多步反应制备
了多种重要甾体中间体例如17-羧基-3-雄烯酮等,再进一步合成甾体药物。反应试剂便宜易
得,多数为通用试剂,操作简便,适用于现有的精细化工生产条件。
技术水平及专利与获奖情况:目前我国以AD/DHEA为原料合成甾体药物还处于起步阶段,都
只是实验室合成。本项目采用的方法简单,适合于工业化发展。目前已经实现了多个重要中
间体的小试。
应用前景分析及效益预测:我国具有大量洗羊毛废水、造纸废液、食用油精炼下脚料等, 其
——
121
中含有丰富的胆固醇、豆甾醇、谷甾醇等,价格相对便宜,使得以AD为原料衍生的甾体药
物和产品极具竞争优势;而且随着微生物技术的发展,AD和DHEA的价格还将大幅度下调。
因此,AD/DHEA成为了甾体工业极具竞争力的甾体原料,市场前景广阔。
应用领域:医药领域
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原料药生产可以按现有
精细化工产品流程及设备进行,具体要求根据规模另议。
合作方式及条件:面议。
149. 乙烯装置大型塔设备内件设计技术开发和放大
成果与项目的背景及主要用途:乙烯工业是石油化学工业的龙头,在石油化学工业乃至国民
经济中占有重要地位。随着中国国民经济持续稳定的发展,尤其是汽车、电子、建材、纺织
等相关行业的发展,对乙烯衍生物需求十分强劲,不仅超过了国民经济的增长速度,也超过了
乙烯及其下游产品产量的增长速度。
我国的大型乙烯装置建设虽然起步较晚,但发展较块,尤其是进入九十年代后,随着乙烯的
迅猛发展,大型乙烯装置不断新建。天津大学精馏技术国家工程研究中心也承担了多套大型
乙烯装置新一轮的改扩建的急冷系统塔设备内件的设计和制造,多项国内领先,国际一流的
新技术应用并获得了成功。天津大学精馏中心已经完成了全国已建成最大乙烯板式塔关键工
程化技术和装备制造(齐鲁石化72万吨/年乙烯装置分馏塔径为9200mm), 并承担茂名石化
64万吨/年乙烯装置分馏塔(塔径为10500mm)内件的设计和制造。
技术原理与工艺流程简介:乙烯装置的大型化必然要求大型化关键设备开发工作同时进行,
必须要克服放大效应对塔设备内件带来的影响。本集成技术主要是以现代计算机计算技术为
基础,采用三维可视化工具软件、计算流体力学模拟软件、有限元分析和机械性能分析软件
等多种学科计算软件和先进的设计手段对乙烯装置汽油分馏塔进行设计,克服放大效应对塔
内件流体力学性能方面的影响,从而保证塔内件达到预定的分离、换热效率,同时优化塔内
件支撑系统的结构形式并且和塔内件的衔接形式,保证大型塔设备内件的机械性能,保证新
建或改造乙烯装置大型塔设备一次开车成功运行,形成了乙烯装置大型塔设备内件的体系化
高技术含量的设计平台。
技术水平及专利与获奖情况:本成果经天津市科委组织鉴定专家鉴定,达到国际先进水平。
应用前景分析及效益预测:本成果已在国内部分地区推广,并将向全国其他部分地区乃至国
外进行更广泛的推广。
应用领域:能源与高效节能。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂方面积的要求及投资规模):本成果已经处在产业化
稳定应用阶段。
合作方式及条件:本成果合作方式是与企业合作。
150. 石油集团资金集中管理系统
成果的背景及主要用途:我国石油企业内部资金管理组织模式是以广泛分权为基础的多级核
算组织模式。这种企业财权的广泛下放,给公司整体的资金管理工作带来了巨大负面影响。
在此背景下,我国石油企业开始建立以全面预算管理与资金管理为核心的财务管理机制,但
— —
122
在实际工作中仍存在许多问题。为此,本项目以中国石油企业资金集中管理系统为研究对象,
针对当前问题,研究相应解决方法,服务于我国石油行业生产实践,促进我国国民经济健康
发展。
技术原理与工艺流程简介:本项目成果具体包括三个方面的内容:1、全面预算与资金集中
计划平衡转换原理。2、资金流量控制方法研究。3、统一的决策支持系统平台的建立。
本项目首次提出了基于资金集中管理机制的资金计划方法,首次提出了多层次资金流量平衡
与控制方法,构造了系统先进的资金集中管理模型方法库,搭建了统一的决策支持系统平台。
技术水平及专利与获奖情况:本项目于2005年8月28日通过了由教育部组织的科技成果鉴
定。经过充分的讨论,专家们对该项目成果给予了充分肯定和高度评价,认为本项目成果具
有理论性、创新性、系统性、科学性、实用性和可操作性,项目成果达到了国内领先水平。
应用前景分析及效益预测:自2004年初,本项目成果在中国石油天然气股份有限公司财务
部进行了实际应用。实践表明本项目成果是科学的、先进的和可操作的,对提高中国石油天
然气股份有限公司资金管理活动的水平产生了积极影响,取得了较大的经济效益和社会效
益。
石油企业资金集中管理理论与系统是经过中国石油长期财务管理活动实践,在广泛借鉴相关
领域研究成果基础上,不断创新的具有我国石油工业发展特色的理论与实践成果。该成果不
仅对我国石油工业可持续发展具有重要意义,对于点多、线长、面广的其它行业的大型企业
集团的财务管理理论与实践也具有重要的借鉴作用。
应用领域:采掘业。
151. 新型抗病毒类化合物的合成
成果与项目的背景及主要用途:到目前为止,对病毒类疾病的治疗还缺少有效的药物。如乙
肝是一种对人类健康危害严重的疾病。目前全球共有20亿人处于乙肝病毒的威胁之下,并
且慢性乙肝病人总数有将近4亿人。在我国乙型肝炎是发病率较高的传染病之一,我国有1
亿多慢性乙肝病毒携带者,3000多万慢性乙肝患者,美国有一百万慢性乙肝患者。但目前乙
型肝炎的控制与治疗长期以来都没有根本性的突破。另外,全世界目前共有艾滋病患者4000
万。我国艾滋病流行的情况也十分严峻,现在感染艾滋病病毒的人增长速度每年都在30%以
上,这样算现在是100万,如果不采取积极措施,以每年30%以上的速度增长,到2010年就
有可能达到1000万。所以抗病毒类药物的研究迫在眉睫。
目前国内外医学界公认的抗慢性乙肝和艾滋病的药物主要有干扰素、核苷类似物和免疫调节
剂。临床验证,干扰素、核苷类似物和免疫调节剂各有其优劣。这些抗病毒药物的一大弊端
是药物的成本昂贵并且合成步骤复杂。以临床常用抗乙肝药拉米夫定为例,其合成步骤为18
步,且要用到三氟甲磺酸三甲基硅酯等昂贵的试剂,所以合成廉价的抗乙肝病毒药物是十分
必要的。
本成果可用于预防或治疗与病毒有关的疾病的药物的应用,尤其是用于制备预防或治疗于乙
型肝炎的药物。
技术原理与工艺流程简介:有机合成中的亲核取代反应和氧化反应。
技术水平及专利与获奖情况:已申请国家专利。
——
123
应用前景分析及效益预测:成为世界上最廉价的抗病毒药物。
应用领域:医药。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):廉价合成原料及药物原
料合成设备和制剂。
合作方式及条件:共享。
152. 催化甲烷裂解制备纳米级SiC
晶须/纤维及其应用研究
成果与项目的背景及主要用途:在国家自然科学基金和天津市自然科学基金的资助下,我们
成功地使用纳米级镁粉Mg*还原普通的SiO2粉末,以CH4为碳源,在800oC即可制备纳米级
SiC晶须/纤维;这对于研制新型高性能纳米陶瓷复合材料具有特别重要的意义。查新结果表
明,该研究成果为国内外首创。本研究成果已经获得中国专利。
SiC晶须/纤维具有优良的综合性能,是应用于高温结构增强的主要陶瓷纤维,广泛用于新型
高温陶瓷复合材料。SiC晶须/纤维的高温陶瓷复合材料种类繁多、性能各异,不仅在航空、
航天及军事方面有着极其重要的使用价值,而且在民用和日常生活中也有着广泛的应用范
围;如航空航天器的外壳材料,吸收雷达波的材料,汽车发动机的结构材料,电加热器的炉
体材料等。SiC晶须/纤维作为杂化剂还可用于改善多种晶须增强合金的强度;还可用于制备
抗热振动和极耐磨的切削工具;用于增强铝合金的硬度等。SiC晶须/纤维在废气处理等催化
反应中也有着应用,既可用作催化剂,又可用作制备催化剂的载体。而使用纳米SiC晶须/
纤维增强增韧的高温陶瓷复合材料,将会具有更优异的性能,应用范围将会更加广泛。
技术原理与工艺流程简介:以甲烷等低碳烷烃为原料气,并辅以氢气等气体,使用过渡金属
催化剂、纳米级镁粉Mg*以及SiO2粉末,在石英反应管内催化甲烷裂解以及实现Mg*还原SiO2
粉末,制备纳米SiC晶须/纤维;将纳米SiC晶须/纤维与陶瓷基底粉末充分混合,再经高温
焙烧,即可制得纳米SiC晶须/纤维增强增韧的高温陶瓷复合材料。
技术水平及专利与获奖情况:
1. 崔屾,乔亚莉,崔兰等,一种制备纳米级碳化硅晶须/纤维的方法,中国专利,ZL 99126280.8
(29/10/2003. C30B 29/36. 申请号: 99 1 26280.8/1999)。
2. 崔屾,廖世健,徐筠。纳米尺寸氮化镁的合成方法,中国专利,ZL 94 1 10129.0 (02/07/1999.
C01B 21/06。申请号:94 1 10129.0/1994)。
3. Cui S, Liao S J, Zhang Y K, et al. Synthesis of magnesium nitride of nanometric
size under mild conditions, J. Mater. Sci., 1999, 34(22), 5601-5604(SCI: 244RQ.
EI: ).
4. 崔屾, 催化法制备纳米碳材料和纳米镁材料, 自然科学进展,1999,9(11),1050。
5. Cui S, Qiao Y L, Cui L, et al. A novel method to prepare nanometer SiC whiskers,
the 24th Biennial Conference on Carbon, Charleston, USA, July 1999, p.820.
6. S. Cui, ., , et al., Effects of the main components of the catalysts
ud on preparation of nanometer SiC whiskers, 1st World Conference on Carbon, 9-13
July 2000, Berlin, Germany, p.879 .
— —
124
7. 崔屾,催化法制备纳米级碳化硅晶须/纤维,天津市自然科学基金资助项目研究报告,天
津,1999年7月。
应用前景分析及效益预测:纳米SiC晶须/纤维增强增韧的高温陶瓷复合材料,将会具有更
优异的性能,不仅可以取代常规SiC晶须/纤维的高温陶瓷复合材料,在航空、航天、以及
民用和日常生活得到应用,汽车发动机的结构材料,电加热器的炉体材料,改善多种晶须增
强合金的强度,用于制备抗热振动和极耐磨的切削工具,用于增强铝合金的硬度等),而且
应用范围将会更加广泛。
以年生产纳米SiC晶须/纤维0.1吨计算(每天生产0.5公斤,每年生产两百天),每克纳米
SiC晶须/纤维粗产物的价格可以降到5元人民币(每公斤5000元人民币),则销售收入可以
达到50万元人民币。若将纳米SiC晶须/纤维用于制造其它产品,如纳米陶瓷复合材料,则
带来的销售收入将有可能超过一百万元人民币。
应用领域:航空、航天以及民用和日常生活用品。
原料:甲烷、氢气等气体。
设备:原料气计量、控制设备;催化甲烷裂解以及实现Mg*还原SiO2粉末,制备纳米SiC晶
须/纤维的设备;高温焙烧设备等。
厂房面积:200 m2。
投资规模:40 万元人民币(以每天生产0.5公斤、每年生产两百天计算,年生产纳米SiC
晶须/纤维0.1吨。1-2年收回成本,第2-3年开始赢利)。
合作方式及条件:双方商议。
153. 高血磷症药物-----纳米磷结合剂口腔崩解片
成果与项目的背景及主要用途:高血磷症是慢性肾衰的一种并发症,80%的肾透析病人患有
此症。该症可能引起骨质病变,还会造成心血管系统的损害,有50%的患者因此而死亡。低
磷饮食是透析病人避免高血磷症的第一步措施。其次,是服用磷结合剂。
第一代磷酸盐结合剂是铝盐,能有效降低慢性肾衰病人血清中的磷酸盐水平,但长期服用会
导致痴呆和软骨病,因而其临床应用受到了限制。含钙的磷酸盐结合剂(如醋酸钙、碳酸钙)
也能降低高血磷症病人的血清磷酸盐水平,但会增加高钙血和组织钙化的发生率,这在使用
维生素D的患者中尤为突出,且病人对此类药物的顺应性差。目前国外市场上出现了Renagel
和Fosrenol两种非钙磷结合剂。与传统磷结合剂比他们具有同样的降低病人血清中磷酸盐
水平的作用,而且不会导致血清钙的升高等严重副作用,耐受性也较好,但价格较高(100
粒约100美金),这对于需长期服用下去的患者来说是不小的经济负担。
本项目“纳米磷结合剂口腔崩解片”为非钙、非铝磷结合剂,磷结合效果好,优于国外产品
Fosrenol,填补了国内空白。
技术原理与工艺流程简介:利用纳米粒子的巨大表面积结合食物中释放出的磷,将其排出体
外。
主要工艺流程如下:
崩解剂
——
125
↓
纳米粒子 → 反应器 → 干燥 --→过筛 → 压片 → 包装 → 灭菌
↑
辅料
技术水平及专利与获奖情况:“纳米磷结合剂口腔崩解片”代表国际领先水平,目前已申报
国家发明专利。
应用前景分析及效益预测:美国每年行肾透析的晚期肾病患者有280,000名,欧洲肾透析患
者约170,000名,而且每年该数字以大约7%的幅度增长,这些患者均需长期服用磷结合剂以
维持正常的血磷浓度。
统计资料表明我国国内肾衰竭患者约200多万,且每年以10%的速度递增。目前主要的治疗
途径是进行血液透析,但由于经济原因接受血液透析治疗的大概有10万人,只占患者人数
的很小比例。因此服用磷酸盐结合剂口服制剂将是一种有效的治疗方案,可大大减少患者的
经济负担。鉴于目前国内并没有非钙磷结合剂制品,因此该产品的开发十分迫切,市场前景
诱人。
应用领域:医药
154. 可注射原位成型硫酸钙载药植骨材料
成果与项目的背景及主要用途:慢性骨髓炎是骨科的常见病、多发病,主要有慢性血源性骨
髓炎和创伤后继发感染引起的创伤性骨髓炎感染菌为化脓性细菌。近年来,因交通事故和建
筑工程事故不断增加,创伤后骨髓炎发病率日益增加。由于骨组织的特殊结构,使该类疾病
的治疗相当困难,因久治不愈,常导致残疾,成为骨科领域的一大顽症。目前,治疗慢性血
源性骨髓炎多采用清创、灌注冲洗等方法,待感染治愈后,再行植骨手术,治疗时间长,手
术次数多,成功率低,许多患者留有肢体缩短,畸形、关节功能障碍等残疾。创伤性骨髓炎
不仅存在骨组织感染,而且多伴有骨折、骨外露、骨缺损等,治疗难度更大。
硫酸钙为生物相容性无机生物材料,植入体内后可完全生物降解,早期主要用于整形外科。
1980年,Betzee用硫酸钙移植治疗头面部骨缺损取得满意疗效,认为硫酸钙是一种理想的
骨替代材料,效果与自体骨相当。20世纪90年代,美国一家公司以硫酸钙为基质研制出新
一代骨移植替代产品—OsteoSet。OsteoSet植入人体后其吸收速率稳定,与新骨替代相适应。
Cynthia等应用OsteoSet治疗了l09例骨缺损,其中42%为良性骨肿瘤,36%为创伤性骨
缺损,22%为假体周围及其他原因的骨缺损;平均缺损体积3.2cc,术后6个月OsteoSet吸
收及新骨生长情况分别为99%和98%,术后1年分别为l00%和99%。不过,OsteoSet的
剂型存在缺陷,成品为预先定型的片装,无法完全填充骨缺损区的所有腔隙;用于治疗骨折
病例只能先内固定,再进行填充移植。这两点也是现有植骨材料所共有的问题。
众多成功的临床应用证实,硫酸钙生物相容性良好,用于填充骨缺损区作为一种支架可起到
桥梁的作用,它不仅能保持外形并阻止软组织长入,还为血管和细胞向内生长提供了一个骨
传导基质,使骨细胞能沿支架爬行(骨细胞自身不能越过缝隙),并构建新骨,是一种安全
有效的植骨材料。
在天津市科委的支持下我们对硫酸钙基骨修复材料进行了研究,研究和初步评价了硫酸钙、
— —
126
硫酸钙-聚合物骨修复材料、硫酸钙支架材料、硫酸钙-庆大霉素载药体系、硫酸钙微球等;
申报了5项国家发明专利,1项已授权,部分研究结果已发表在J Biomed Mater Res刊物上
(影响因子3.653)。
在上述研究基础上,设计和形成了本申请项目“可注射原位成型硫酸钙载药植骨材料”。该
植入系统可通过注射器注入到骨髓炎、骨瘤等骨缺损病灶部位,不仅能完全填充骨髓炎等引
起的骨缺损,而且能局部释放抗生素或抗癌药物等,同时起到骨修复和药物释放的双重功能。
由于所用材料均为生物可降解,因此药物可全部释放出来,而且无需手术取材,还可多次注
射,避免了手术给病人带来的痛苦和经济负担。如采用硫酸钙基可注射原位成型药物缓释植
入材料,不仅可以多次注射能局部释放抗生素的植入材料而无需手术,而且载骨形态发生蛋
白的硫酸钙可作为人工骨注射植入,无需手术。该可注射原位成型硫酸钙载药植骨材料目前
国内外尚未见报道,代表了世界先进水平,可形成具有独立知识产权的回报率高的生物材料
制品,我们已就此申报了国家发明专利(2005)。
由于可注射原位成型硫酸钙载药植骨材料为终端产品,该项目的培育成功将会产生直接的经
济效益,尤其会对加速组织工程或生物材料制品产业化起到推动作用,也会对相应的原材料
产业提供新的机遇和挑战,提升硫酸钙等原材料的档次和价位,为生物材料和组织工程产业
的进一步发展注入新的活力。同时,也必将会促进医疗机构医疗水平的进步与发展。
技术原理与工艺流程简介:硫酸钙可注射原位成型药物缓释植入材料主要技术工艺路线如
下:
抗生素 硫酸钙 表面修饰 ← 成核剂制备
↓ ↓ ↓
均 质 器→ 包装 → 消毒→ 成品
↓ ↑ ↓
表面修饰剂 → 反 应 器 → 均质器 → 装入药瓶 混合→ 注入
模具
↑ ↑ ↓
塑化剂 稀释剂 →消毒→ 成品 固化
↓
测试分析
片状硫酸钙缓释植入材料主要制备工艺路线如下:
抗生素 硫酸钙 聚合物
↓ ↓ ↓
均 质 器→
——
127
↓
表面修饰剂 → 反 应 器 → 均质器 →压片 → 包装 → 消毒→ 成品
↑ ↓
稀释剂 测试分析
应用前景分析及效益预测:本项目设计和制备可注射原位成型硫酸钙载药植骨材料,可用于
骨髓炎和骨癌等疾病的载药植骨材料,兼具骨修复和药物释放的双重功效,推向市场后其经
济效益相当可观,年产100万份的植入材料,产值达2亿,利税达8000万,是高回报率的投
资项目。使用该材料可避免医院医疗设施和人力资源的极大浪费,减少病人痛苦和经济负担。
应用领域:生物医用材料
155. 吸收与成骨速率匹配骨修复材料
成果与项目的背景及主要用途:组织工程是近来备受关注的交叉领域, 其潜在市场巨大。
其中可吸收手术缝合线和人造皮肤都已进入市场,而骨移植材料及杂化骨组织将是下一个实
现临床应用的高科技产品。磷酸钙、碳酸钙和硫酸钙是目前研究最多的无机骨修复材料。其
中硫酸钙骨基植入物是目前进入国际市场的骨组织主导产品之一,也是唯一兼具生物相容性
又可被完全吸收的骨修复材料,国外对此进行了大量的临床和细胞生物学研究,其产品
OsteoSet已进入临床应用,国外产品价格约为40元/片(每片约100mg)。硫酸钙基骨植入
物可用来填充骨缺损部位,提供良好的骨生长支架和环境;也可载活性因子或药物,兼具缓
慢释放治疗作用。
技术原理与工艺流程简介:硫酸钙具有凝结性,在凝结过程中而逐渐成型,而显现出高的力
学性能。硫酸钙具有骨传导作用,植入到骨缺损部位后,它起到桥梁作用,允许细骨胞粘附
爬行。随着材料的吸收,骨细胞不断前进,最后形成新骨。主要工艺流程如下:
医用硫酸钙制备 → 配料 → 成型 → 检验 → 包装 → 灭菌
技术水平及专利与获奖情况:本研究得到了天津市科委的资助,相关的研究成果已申报了国
家发明专利5项,其中1项已授权。
应用前景分析及效益预测:硫酸钙骨修复材料既可用作植骨材料,也可用作骨髓炎用植入型
药物局部释放体系。硫酸钙作为植骨材料1998年在美国的市场份额为470万美元(价格为
5cc: $240),排在人工骨修复材料的第2位(21%),仅次于来源于珊瑚的植骨材料。随着医
学的发展和人们认可度的提高,人工骨的应用会越来越普及。
德国默克公司的Septopal为载庆大霉素的聚合物局部释放体系(价格为30beads:74欧圆),
在治疗骨髓炎方面显示出良好的疗效,在欧洲早已临床应用。硫酸钙载药植骨材料将克服
Septopal存在的严重不足,推向市场后其经济效益相当可观。
我们所制备的上述产品的成本大约在6元左右,利润空间非常大,为高回报产品,属于国家
鼓励优先发展的高技术产业。
应用领域:医疗器械、生物材料制品、组织工程制品
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原材料均为国产,价格
低廉。所需设备投资不大。常规医药行业的厂房基本上能满足要求,主要生产车间100平方
米。
— —
128
合作方式及条件:面谈
156. 新型术后防粘连膜材料
成果与项目的背景及主要用途:术后粘连是有手术史以来国内外亟待解决的重要医学难题之
一。在外科领域开展的手术中,绝大多数都涉及到防止组织之间粘连的问题。术后粘连可以
引起严重的并发症,如腹部、盆腔等均可引起粘连性肠梗阻,甲状腺手术后引起喉返神经损
伤以及因盆腔组织粘连而导致的女性不育症。90%的患者在术后均有不同程度的粘连产生,
60%的患者需要采取一定的防粘连措施。
目前防止术后粘连国际上采用较多的是“短期屏障"法,即术后在容易发生粘连的部位植入
隔离材料。随着70年代后美国医用材料方面的突破,可生物降解吸收材料已得到医疗市场
的认可。现有的美国FDA批准的术后防粘连产品有三种。本课题组设计和研制了一种结构独
特的可抛型防粘连膜材料AntiTriplex。它是一种生物相容性良好、安全、无毒、无刺激、
可降解吸收的薄膜材料,其独特的表面结构特性可以将手术创面和周围组织有效隔离开,有
效地保护好手术创面。
技术原理与工艺流程简介:该术后防粘连膜由多糖分子、多肽大分子和合成大分子组装而成
的三元膜。该三元膜综合了三种材料的优点,使膜材料的力学性能、水稳定性、降解速率、
临床可操作性、防粘连效果等得到全面提升。主要工艺流程如下:
多肽大分子
↓
合成大分子 → 反应器 --→成膜 → 后处理 → 干燥 → 成品膜 → 包装 →
灭菌
↑
改性多糖大分子
技术水平及专利与获奖情况:该新型术后防粘连膜独特的结构设计代表了当今该领域国际先
进水平, 目前已申报国家发明专利2项。
应用前景分析及效益预测:不管是传统的腹腔、心血管、椎板外科手术,还是新兴的微创手
术,均会存在不同程度的粘连现象。现阶段欧美已经形成了一个庞大的防粘连材料市场,据
统计,在美国每年用于治疗腹腔、盆腔粘连的费用高达约12亿美元。美国在2000年有750
万例出现术后粘连,预计到2006年将增加到2000万。虽然美国FDA已批准了3个防粘连材
料,但均有缺陷。中国人口众多,医疗水平不及美国,如以1500万人保守数字计,每人需
要防粘连材料一份(至少),每份约200元,市场容量将是30亿,利税近10亿,是国家鼓
励优先发展的高技术产业。
应用领域:医疗器械、生物材料制品、组织工程制品
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原材料均为国产,价格
低廉。所需设备为常用设备,投资不大。常规医药行业的厂房基本上能满足要求,主要生产
车间150平方米。投资规模依生产规模而定。
——
129
合作方式及条件:面谈
157. 汽车用系列节能型自控温PTC加热器、
过电流保护器应用研究和产业化
成果与项目的背景及主要用途:项目成果用于汽车系列节能型自控温PTC加
热器、过电流保护器。研究成果降低了PTC材料的室温电阻率,同时提高了升阻
比和耐电压强度。研究的主配方以BaTiO为基,加入PbTiO和SrTiO调整PTC
333
瓷料的居里温度确定为70~260℃;辅配方采用加入SiO,AlO,TiO,YO,
223223
NbO,BO和金属铬、镍、石墨、聚合物等改性加入物,采用复合多施主和受主
2523
掺杂的方法、与金属复合方法、金属化合物还原复合方法和金属/聚合物/PTC陶
瓷复合系统等方法进行研究低室温电阻率的PTC材料,有效地降低PTC材料的
晶界电阻,同时还提高了PTC材料的升阻比和耐电压性能。研制的PTC材料在
高于居里温度约250℃的较宽温度区间其高电阻率仍保持几乎不降低,避免了一
般PTC材料在高于居里温度几十度时因电阻率突然下降引起的材料热击穿和失
效,提高了PTC材料使用性能的稳定性和可靠性。成果优化的PTC材料和器件
通过了汽车配件专业生产厂家的实际应用和考核,经放大重复实验、在企业试生
产,产品达到了使用要求,证明优化的PTC材料配方和工艺稳定,重复性好,达
到和超过了项目的计划。项目通过了鉴定,研究成果达到了国际领先水平。项目
成果还可应用于摩托车电子等方面。
技术原理与工艺流程简介:
技术原理:本项目的汽车用系列汽车用节能型自控温PTC加热器、过电流保
护器利用正温度系数半导体PTC热敏陶瓷电阻加热元件的强烈非线性,当其温度
高于居里温度附近时,电阻值急剧增大10~10左右,充分发挥了该半导体陶瓷
8
PTC加热元件根据环境温度的变化自动控温加热、随机调整加热功率和高效节能
的特点研制成功的高温大功率半导体PTC热敏陶瓷加热元件及高效节能型汽车
用系列汽车用节能型自控温PTC加热器、过电流保护器。
工艺流程简介:配料→混料→造粒→成型→烧成→电极制备→性能测量→
— —
130
PTC加热器组装‚过电流保护器→检测
应用前景分析及效益预测:本项目属于汽车用系列汽车用节能型自控温PTC
加热器、过电流保护器,市场前景广阔,以30元/台和生产100万台/年计算,可
形成3000万元/年的产值和1000~1500万元/年的利税。如不断改进生产管理和
生产量扩大,以及产品向国外出口,可使生产成本降低,形成更大的产值和利税。
应用领域:用于汽车用系列节能型自控温PTC加热器、过电流保护器、家用
电器及应用于其它需要高温大功率加热的产品中。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):使用国
产原料,设备根据投资和需要可购置国产设备或国外设备,厂房面积
1500~3000m,投资规模可视企业的情况和产品的批量规模而定。
2
合作方式及条件:具体合作方式和内容协商解决。
158. 高温大功率半导体PTC热敏陶瓷加热元件
及高效节能型热敏陶瓷电暖器
成果与项目的背景及主要用途:本项目已经获国家专利授权,本电暖器的突
出优点是采用高居里温度的正温度系数热敏陶瓷电阻元件为加热体,散热器和电
暖器的外壳不与电源直接相连接,以对流传热为主的结构方式,利用正温度系数
热敏陶瓷电阻加热元件的强烈非线性,当其温度高于居里温度附近时,电阻值急
剧增大10~10左右,充分发挥了正温度系数热敏电阻材料可根据环境温度的变
36
化自动控温、随机调整加热功率和节能的优势,工作安全可靠,无噪音,体积小,
电热转换效率高,可置于踢脚板处、挂在墙壁上或与普通暖气大小,起到节能取
暖和美化环境的作用,对环境保护具有重要的意义。使用的PTC材料的居里温度
为200~350℃时,工作电压为220V时,电暖器的外表面温度可达45~90℃;该电
暖器加热迅速,初始功率根据需要可为450~3000W,正常工作时的加热功率约
150~1500W,可在取暖季节连续工作;取代目前的暖风机和充油式等电暖器,节
能效果突出;采用这种电暖器可显著降低楼房等建筑物的自重,不必要安装传统
暖气的金属水管和金属暖气片,由于不需要以水为传热介质,避免了跑水等事故
和每年的检修;根据实际需要开启或关断具体房间的电暖器,以实现更大的节电
——
131
效益。
技术原理与工艺流程简介:
技术原理:本项目的高效节能型电暖器利用正温度系数半导体PTC热敏陶瓷
电阻加热元件的强烈非线性,当其温度高于居里温度附近时,电阻值急剧增大
10~10左右,充分发挥了该半导体陶瓷PTC加热元件根据环境温度的变化自动控
8
温加热、随机调整加热功率和高效节能的特点。
工艺流程简介:配料→混料→造粒→成型→烧成→电极制备→性能测量→
PTC加热器组装→高效节能型电暖器→检测
技术水平及专利与获奖情况:本项目已经获国家专利授权,具有独立自主的
知识产权。天津大学提供本专利项目产品的专利技术和配套的PTC热敏陶瓷加热
元件的生产制造技术。
应用前景分析及效益预测:本项目属于环境保护和新型高效节能型电暖器,
市场前景广阔,以(300~900)元/台和生产100万台/年计算,可形成(3~9)
亿元/年的产值和1.2~4.0亿元/年的利税。如不断改进生产管理和生产量扩大,
以及产品向国外出口,可使生产成本降低,形成更大的产值和利税。
应用领域:高效节能型热敏陶瓷电暖器、配套的PTC热敏陶瓷加热元件广泛
应用于家用电器及应用于其它需要高温大功率加热的产品中。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):使用国
产原料、设备根据投资和需要可购置国产设备或国外设备、厂房面积
1500~5000m、具体厂房面积和投资规模可视企业的情况和产品的批量规模而定。
2
合作方式及条件:合作方式可采取技术转让或协商。
159. 安全低电压工作的PTC加热元件及新型防结雾喉镜
成果与项目的背景及主要用途:新型防结雾喉镜用节能自控温PTC薄型加热
器达到以下技术指标:
Tc:45~50℃;R:2~100Ω;R/R:≥10;V:1.5~12V;耐电压:
室温工
maxmin
3
≥15V;新型防结雾喉镜的反射镜的表面温度:37~39℃。该产品还可广泛用于医
疗仪器中的局部低电压安全加热和有些电子线路中作为限流保护元件,具有可
靠、安全、长寿命、自恢复等功能。
— —
132
技术原理与工艺流程简介:本项目利用正温度系数半导体PTC热敏陶瓷电阻
加热元件的强烈非线性,当其温度高于居里温度附近时,电阻值急剧增大10~10
8
左右,充分发挥了该半导体陶瓷PTC加热元件根据环境温度的变化自动控温加
热、随机调整加热功率和高效节能的特点研制成功的低电压工作的半导体PTC热
敏陶瓷加热元件及新型防结雾喉镜。
工艺流程简介:配料→混料→造粒→成型→烧成→电极制备→性能测量
应用前景分析及效益预测:本项目属于低电压工作的半导体PTC热敏陶瓷加
热元件及新型防结雾喉镜,市场前景广阔,以PTC热敏陶瓷加热元件1元/只和
生产1000万只/年计算、新型防结雾喉镜30元/台和1000万台/年计算,可形成
3.1亿元/年的产值和1.2~2.0亿元/年的利税。如不断改进生产管理和生产量扩大,
以及产品向国外出口,可使生产成本降低,形成更大的产值和利税。项目产品还
可用于其它电压工作的电子医疗仪器、电子设备中作为自动控温加热元件,形成
更大的经济和社会效益。
应用领域:应用于新型防结雾喉镜、家用电器、电子医疗仪器、电子设备中
作为自动控温加热元件。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):使用国
产原料、设备根据投资和需要可购置国产设备或国外设备、厂房面积
1500~3000m、投资规模可视企业的情况和产品的批量规模而定。
2
合作方式及条件:具体合作方式和内容协商解决。
160. 汽车发动机及工业锅炉用新型氧传感器
成果与项目的背景及主要用途:我单位长期从事先进功能陶瓷、结构陶瓷及
超细粉体材料的科研与教学工作,在无机材料及超细粉体方面有深厚的研究基
础,多项研究成果达到国际先进或国内领先水平,其中对氧传感器材料的研究与
开发一直是我们重点开展的项目之一。
汽车用空燃比传感器与锅炉等燃烧用传感器的工作原理基本相同,只是测量
氧气分压的范围和精度不同。本技术是在我们承担的国家863汽车用氧传感器项
目的基础上,将氧敏技术移植到锅炉等各类燃烧设备中,在优化ZrO电池型传感
2
器的同时,开发出电阻型薄膜态新型燃烧设备用氧传感器材料与器件,并实现此
——
133
传感器的规模化生产。
技术原理与工艺流程简介:采用先进的纳米晶薄膜半导体电阻型敏感材料和
体型陶瓷制备先进工艺,通过材料表面与不同浓度气体的相互作用得到电阻或电
压信号,实现传感机制。
敏感薄膜材料的制备为此技术的核心问题。本方案采用优化的溶胶-凝胶工
艺,通过选择合适种类和量的原料、络合剂和聚合单体,将各种原料形成分子级
均匀分散的稳定溶胶,再通过浸渍-提拉法或旋转涂覆的方法,在基片上涂覆前驱
体膜,经过干燥、热处理和烧结等过程,最终得到氧化物半导体气体敏感薄膜。
体型陶瓷制备先进工艺采取优化的配方,先进的成型与烧结技术,实现陶瓷
材料的敏感技术设计。
技术水平及专利与获奖情况:有多项授权专利,并获国家部级二等奖。
应用前景分析及效益预测:通过此传感材料设计,用以控制燃烧室的空气与燃
料混合比例,以期实现节能的最佳燃烧效果,治理环境污染。经济与社会效益显著。
应用领域:节能与环保领域。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):均采用
国产化工原料与设备,投资规模适中。
合作方式及条件:技术转让与合作开发。
161. 碳纤维/树脂复合吸波材料的制备与应用
成果与项目的背景及主要用途:吸波材料即雷达吸波材料(RAM),是指能
够吸收衰减入射的电磁波,并将其电磁能转换成热能而消耗掉或使电磁波因干涉
而消失的一类材料。目前,随着电磁波污染的日益严重,吸波材料在民用领域具
有极大的发展潜力。许多研究已证明,持续、高强度的电磁波照射会诱发细胞变
异、诱发肿瘤、癌症等疾病,电磁波污染已成为世界各国本世纪重点治理的环境
污染之一。不让电子设备发射电磁波是不可能的,所以消除电磁波污染最有效的
办法就是使用吸波材料。这项属于电磁干扰(EMI)范畴的研究已在世界各国得
到广泛重视和应用。
技术原理与工艺流程简介:本项目研究制备含有不同含量及分布的碳纤维(毡)
树脂基复合吸波材料,主要研究碳纤维(毡)排布方式、含量对于材料吸波性能的
— —
134
影响,通过调整参数,实现材料对电磁波的宽频吸收、高效吸收、选择吸收的目
的;其次,通过对纤维(毡)表面改性、添加电磁损耗剂、改变基体种类等制备具
有刚性和柔性基体吸波材料,同时对吸波机理进行研究,以求开发一种低成本、
宽频、高效、轻质的吸波材料。
试样的制备采用复合材料成型工艺压缩模塑。将环氧树脂与低分子量聚酰胺
按质量比2:1搅拌均匀(E-44型环氧树脂:低分子量聚酰胺树脂=100:50~100:
100质量比),在真空干燥箱中脱泡,然后浇注到事先预热的半溢式模具中,模具
中预置碳纤维或碳毡。在透波层表面加一层S-玻璃布,目的是达到与自由空间的
阻抗匹配,在模具底部也加一层玻璃布,目的是抵消由透波层玻璃布引起的应力,
使试样不致弯曲而造成测量误差。然后将浇注好的模具在60℃,10MPa的压力下
固化2个小时,得到所需的180mm×180mm,厚度为4mm的正方标准试样。
技术水平及专利与获奖情况:本研究通过两年多的大量实验,获得具有良好
吸波性能和商用价值的环境功能材料。可用于消除环境空间中的有害电磁波。本
课题组制备了材料样品,完成了4个专题的研究报告,发表论文12篇,申请专
利两项。本研究已达到国际先进水平。
应用前景分析及效益预测:随着电信业的飞速发展,吸波材料的应用已深入
到通讯抗干扰、环保及人体防护等诸多领域。
成本估算:
环氧树脂/碳纤维复合吸波材料
E-44环氧树脂:15.4元/公斤,低分子量聚酰胺树脂:24元/公斤。
碳纤维:300元/公斤 每块试样用碳纤维:0.36克
其他费用:电费,模具费,人工费
每块试样成本:约4元(180×180mm)
折合成本:约120元/平方米
应用领域:电磁波污染的防护,构筑微波暗室。
162. 陶瓷结合剂CBN磨具制造技术
成果与项目的背景及主要用途:立方氮化硼(CBN)的硬度很高,仅次于金
刚石,具有一系列优越的物理、化学和机械性能,特别适合铁族金属材料的加工,
——
135
它和金刚石用于加工硬而脆的非金属材料互为补充,是一类用途很广的超硬材
料,其年增长速度远高于金刚石。CBN磨具磨削是磨加工领域中的高新技术。其
中陶瓷结合剂CBN磨具具有磨削能力强、耐用度高、形状保持性好、使用寿命
长、磨削力小、磨削温度低、不烧伤工件、工件表面完整性好且寿命长、磨具修
整及更换频次少、辅助劳动时间短、有利于实现生产自动化和提高生产效率、磨
削废渣少对环境污染小等等一系列优点,被认为是一类高速、高效、高精度、低
磨削成本、低环境污染的高性能磨具,成为世界上竞相研究开发的热点和当代磨
具产品发展的一个重要方向,发展前景广阔。世界工业发达国家已将其应用于汽
车关键零部件磨削等工业生产,显著地提高了生产效率和产品质量,取得了明显
的社会经济效益。目前,这种高效高精磨削技术在世界汽车制造领域正快速扩展,
在机床、工具、模具、轴承等其它许多应用领域也在不断扩展。本课题组通过承
担一系列省部市级科研项目和重大科技攻关项目,实现了技术成果集成,技术水
平和产品性能达到国际先进水平。
技术原理与工艺流程简介:陶瓷结合剂CBN磨具属于具有磨削用途的多元
物相复合材料体系。本技术综合运用陶瓷。玻璃、复合材料、磨料磨具制备和磨
削加工等有关理论为指导,采用具有自主知识产权的陶瓷结合剂,通过磨具组成
与磨具结构的科学设计,以及磨具制备工艺优化控制,最终获得具有最佳性能的
磨具产品。
主要工艺流程如下:
结构设计→组成设计→配料→混料→成型→烧成→加工→性能检测→成品
技术水平及专利与获奖情况:技术水平处于国际先进水平。
本项目包含的成果,已获省级科技进步二等奖一项,厅局级科技进步二等奖
两项。
应用前景分析及效益预测:陶瓷结合剂CBN磨具高效磨削工艺技术的应用,
有数亿元的市场潜力,其利润率在50%以上。
应用领域:汽车、摩托车、拖拉机、工具、模具、轴承、机床、液压件、工
程陶瓷、航空、航天等领域的高精高效磨削加工。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
厂房面积:300m。
2
设备投资:100万元。
合作方式及条件:双方协商。
163. 特种功能陶瓷材料的无机盐原料-软化学合成新工艺
成果与项目的背景及主要用途:
背景:20世纪90年代初期以来,纳米粒子粉体和薄膜的制备研究是国际材
料领域的研究新兴热点,美国、日本等溶胶-凝胶工艺大多是金属有机醇盐,有些
醇盐商品是非常昂贵;而国内醇盐种类仅有2-3种,因此认为开发无机盐为原料
的溶胶-凝胶工艺(即ISG工艺)、无机盐原料的液相沉积法(I-LD工艺)等“无
机盐原料-软化学新工艺”,符合我国已经具备丰富无机盐的国情;在合成具有特
定功能特性(例如光、电、环保等)的纳米陶瓷粉体、薄膜或复合材料方面,将
会具有十分重要意义。
主要用途:该工艺技术主要应用于合成特定功能特性(例如光、电、能量转
换、环境保护等特性)的纳米陶瓷粉体、薄膜或复合材料等新材料领域;适合于
制作高技术领域需求的陶瓷粉体原料和薄膜型光电元器件。
技术原理与工艺流程简介:
1)根据络合剂构型对金属离子络合作用,控制金属离子水解-聚合速度,可
获得多种陶瓷系统的透明、均匀、稳定溶胶;2)利用表面修饰改性技术及晶体
化学原理,控制纳米粒子的团聚及取向生长规律,控制纳-亚微米粒子的形态;3)
基于液相中粒子成核-生长机理及其成长动力学规律,提出“诱导-成核-生长”新
的粒子形成原理,并据此分阶段控制工艺参数,由此薄膜粒子大小和形态均一性
好。
技术水平及专利与获奖情况:技术水平达到国际先进;在国内申请8项技术
发明专利,其中2项已经授权。
——
137
应用前景分析及效益预测:纳米远红外粉体在医用远红外发射元件上试用一
年多,效率比传统高温煅烧、球磨获得的微米远红外粉体效率提高7~9倍;具有
可见光活性的纳米光催化薄膜与涂层,目前已经在空气(甲醛)净化方面推广试
用;在纳米粉体与氧敏薄膜在汽车、摩托车、工业锅炉空燃比传感器上具有广阔
的应用前景;由废旧电池回收的贵重钴酸锂纳米粉体研究成果具有很重要的经
济、社会效益,显示很大的应用潜力。一般二年内收回投资。
应用领域:主要应用于新材料领域,合成具有特定功能特性的纳米陶瓷粉体、
薄膜或复合材料等。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):该工艺
已经开发纳米远红外粉体、可见光活性的纳米光触媒以及氧传感器用的粉体与薄
膜材料,达到小批量的规模。主要原料为无机盐:铝、硅、锆、钛的氯化物或硅
酸盐;主要设备为化学反应器和电炉、球磨机和离心分离设备;厂房面积100-500
平方米;纳米远红外粉体和可见光活性的纳米光触媒,投资100-500万元(5-30
吨/年);氧传感器用的粉体与薄膜材料投资100-600万元(3-30万只/年)。
合作方式及条件:技术转让或合作开发,具体条件面谈。
164. 线性可控触觉传感器材料
成果与项目的背景及主要用途:本项目所提供的新型触觉传感器是人工智能
技术的核心部件之一,能够感应柔软程度、温度及微压力变化,它不仅可以直接
用于生活产品,而且对于其它行业的科技革新以及国家现代化国防建设具有深远
的影响。该材料是以较为成熟的触觉传感器材料工艺为依托,经过对材料的进一
步开发使其能够感应柔软程度、温度和微压力的变化(最小可感知压力为40g,
电导率变化范围10-10S/cm)。该材料以导电聚合物和橡胶为主要载体,并添
42
-
加导电碳及其他纳米级附加材料,使用这种智能材料可以开发出多种实用化的新
型触觉传感器。其突出的先进性表现在:生产成本低、功能强、无时间记忆误差、
感知线性稳定、具有良好的材料物理特性、具有高度的可信赖性、性能可控制度
好、可再加工性好。
技术原理与工艺流程简介:这种新型触觉传感器材料的导电原理是:当聚合
物不受外界压力时,具有导电性的碳粒子是不相互接触的,当聚合物受压变形时
— —
138
碳粒子间慢慢的相互接触从而形成导电通路,阻抗也就以对数关系下降。此外,
聚合物受温度的影响致使材料的特性发生变化,温度下降时发生收缩导致导电粒
子间的相互距离减小,升温时膨胀导致导电粒子间的距离增长,因此在同样的外
界压力下随着温度的变化阻抗也会有所变化。
触觉传感器制备工艺较为简单,关键是本技术中采用了以导电聚合物为主体
材料的纳米复合技术,使该产品能够正确感知目前产品所不能感知的微小压力变
化。
技术水平及专利与获奖情况:该项目处于实验室产品阶段。
应用前景分析及效益预测:本项目提出的线性可控触觉传感器以其优越的触
觉特性,具有极大的市场投放前景和经济效益。但同时也需要企业在成立之初获
得大量的资金投入,迅速将工艺成熟起来。从目前本项目提出的科技含量及技术
背景来看,国内不存在竞争对手,而且随着公司的成立,公司对产品研发的进一
步深入,在未来5年内,本项目产品也必将在国际传感器行业中具有一席之地。
应用领域:1. 智能玩具;2. 交互式媒体互联网;3. 无人驾驶汽车;4. 医疗
领域远程医疗;5. 智能机器人皮肤等。
165. 新型功能材料泡沫铝的制备及性能研究
成果与项目的背景及主要用途:泡沫铝材是一种新型的功能材料,一般孔隙
率在45%~98%之间,根据孔隙特点分为开孔与闭孔两种,各国学者早在40年
代后期就对泡沫金属材料有所研究,但由于发泡工艺与孔的尺寸很难控制,一直
未得到发展,直到80年代中期以后才取得长足进展,开发出了一些有工业价值
的生产工艺。目前,日本与德国在研究、生产与应用泡沫铝材与其他金属泡沫方
面居世界领先地位。我国对泡沫铝材的研究始于80年代后期,并取得了一系列
的研究成果,但尚未取得突破性的成就,仍处于起步阶段。
目前,泡沫铝的应用主要有:防火和吸音板、冲击能量吸收材料、建筑板、
半导体气体扩散盘、热交换器、电磁屏蔽物等方面。还应用于冶金、化工、航空
航天、船舶、电子、汽车制造和建筑业等领域,应用范围还在不断扩大。
技术原理与工艺流程简介:本课题采取的是传统的粉末冶金工艺,把铝粉和
造孔剂混合后,压制成预制件,在热水中将造孔剂溶解掉,然后在真空炉中对预
——
139
制件进行真空烧结,就得到了开孔泡沫铝。本试验方法具有以下优点:
1.采用的粉末冶金法可以制备复杂形状的试样,工艺简单容易实现。
2.通过改变工艺参数可以十分容易地控制孔隙率、孔形状及孔的大小。这一
点是其它方法难以做到的。
3.采用的造孔剂为尿素、碳酸氢铵,成本低、形状可控且容易去除。
技术水平及专利与获奖情况:
1. B. Jiang, N.Q. Zhao, C.S. Shi, J.J. Li. Processing of open cell aluminum foams
with tailored porous morphology. Scripta Mater 53(2005)781-785.(JCR工程技术 二
区,2004年影响因子2.112,检索号:952BD.同时被Ei检索,检索号:***********)
2. B. Jiang, N.Q. Zhao, C.S. Shi, X.W. Du, J.J Li, . A novel method for
making open cell aluminum foams by powder sintering process. Mater lett
59(2005)3333-3336. (JCR工程技术 三区,2004年影响因子1.186)
3. 姜斌,赵乃勤. 泡沫铝的制备方法及应用进展.金属热处理. 30(2005)36-40.
(Ei检索,检索号:***********)
应用前景分析及效益预测:泡沫铝以其独特的结构而具有许多优异的性能,
它不仅具有多孔材料所具有的轻质特性,还具有金属所具有的优良的力学性能和
热、电等物理性能,如渗透、阻尼、能量吸收、高比表面积、电磁屏蔽等性能。目
前,泡沫铝材已经广泛应用于防火装饰材料、冲击能量吸收材料、热交换器等。由
粉末冶金法制备的泡沫铝工艺简单,成本低廉,可以制备复杂形状的试样。并且
通过改变工艺参数可以容易地控制孔隙率、孔形状及孔的大小,这一点是其它方
法难以做到的。所以本方法有推广应用价值。
应用领域:泡沫铝的应用主要有:防火和吸音板、冲击能量吸收材料、建筑
板、半导体扩散器盘、热交换器、电磁屏蔽物等方面。还可广泛应用于冶金、化工、
航空航天、船舶、电子、汽车制造和建筑业等领域。
合作方式及条件:合作开发。
166. 新型环保银氧化锡电触头材料的研究与开发
成果与项目的背景及主要用途:随着信息电子、自动化、汽车及航空航天技
术的发展,对小型化、大功率和高可靠性继电器、开关等机电元件的需求越来越
— —
140
大,对其性能指标的要求越来越高。银氧化锡触头材料是近年发展很快的一种新
型无毒电触头材料,它具有热稳定性好、耐电弧侵蚀及抗熔焊性能,使用范围可
达10-1000A,是目前在接触器、继电器及开关中代替有毒的银氧化镉的理想材料。
中国电器学会在2003年向各个生产厂家和研究机构提出了要求,在电子电器设
备(加热器、空调、洗衣机、小家电、信息及通讯设备、家用电器、电动工具)
和小型轿车中限制使用包括汞、镉、铅、六价铬、多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚
(PBDE)等六类有毒物质。因此,要求国内企业尽快减少生产目前占主导的
AgCdO触头生产,以无毒环保银氧化锡替代AgCdO触头材料。
近年国内外对银氧化锡触头材料给予了高度重视,德国DODUCO公司采用
“反应喷雾”法制造出Ag/SnO触头材料,具有很好的电气运行性能和良好的机
2
械加工性能。国内目前研究水平较高的有桂林电器所和上海电科所,他们分别采
用“反应喷雾”和“内氧化加铟”法生产银氧化锡触头材料;但存在生产成本高、
工艺复杂、生产率、成品率低等问题,远远不能满足国内电器及汽车市场对电触
头的要求。近两年,国外低压触头行业技术力量最强的德国、美国和法国,对银
氧化锡触头材料给予了高度重视,欧洲和美洲合并组成的DODUCO公司已使用
AgSnO全面取代了AgCdO,该公司正在计划研制纳米触头材料。OMG公司采用
2
粉末冶金工艺,双喷湿法化学沉淀工艺,研制添加微量元素改善材料的电气和机
械加工性能。
银氧化锡触头是目前国内低压电器行业研究的热点和难点,由于SnO颗粒
2
较大,分布不均匀,造成了 AgSnO材料的接触电阻较大,温升较高,成型异常
2
困难,成为国内本技术的一大难点,使AgSnO触头材料的应用受到了极大限制。
2
尤其是不易拉制成型,使用中接触电阻较大,温升高,限制了银氧化锡触头的使
用范围,国内大量进口德国、美国的丝材,使触头造价提高,花费大量外币。
技术原理与工艺流程简介:在本项目中我们提出新的纳米氧化锡掺杂、化学
电镀改性的技术路线。采用此技术路线可为提高银氧化锡触头材料的电性能和加
工性能开辟新的途径,彻底解决困扰国内企业的拉拔加工难,电性能不稳定的技
术难题,使AgSnO能够从产量、性能上取代AgCdO触头,成为电触头材料的主
2
体。
技术水平及专利与获奖情况:该项目处于国际先进水平,国内领先水平;2005
——
141
年天津市自然科学基金资助项目。
已获得国家发明专利一项,申请国家发明专利二项。
应用前景分析及效益预测:本研究成果可应用于电器行业的交流接触器、继
电器及汽车、家电,使用范围可达10-1000A,从而保证电器运行的可靠性,提高
使用寿命。用银氧化锡触头替代银氧化镉触头,可以大大减小触头的尺寸,从而
节约用银量,对减少进口银和节能也具有一定经济效益。
应用领域:低压电器用交流接触器、继电器及汽车、家电等。
合作方式及条件:技术合作。
167. 医用钛及钛合金表面精饰技术
成果与项目的背景及主要用途:为了满足国内高端医疗市场的需求,天津大
学资深医疗专家和生物材料学专家合作,经过多年的科技攻关,完全攻克并掌握
了钛及其合金的表面精饰技术,该技术代表了相关领域的国际先进水平。已有若
干个骨科器械生产企业应用此技术获得了可观的经济效益,其器械已成功应用于
临床。
该技术采用特殊的表面处理工艺,可对各种形状的医用钛及钛合金部件进行
表面修饰。此外,该技术采用绿色环境友好介质,顺应现代人追求环保的趋势。
其主要技术特点可归纳为:
(1)工艺可靠,表面质量稳定;
(2)可赋予制件表面多种颜色(如黄、蓝、绿、棕、金黄、海蓝、草绿、
绛紫色等);
(3)色泽鲜艳,耐候性、耐久性极好,即使在多种药品作用下,其色调仍
保持不变;
(4)膜层与本体结合牢固,即使切割、弯曲等,也无剥落;
(5)提高了钛及其合金在人体环境下的耐蚀性、耐磨性和循环疲劳抗力;
(6)很大程度上阻隔了金属离子的溶出,降低了细胞毒性,大大提高了钛
材的生物相容性。
应用领域:医用钛及钛合金骨科产品的表面精饰。
168. 钴蓝、钴绿颜料的合成技术
成果与项目的背景及主要用途:尖晶石型的钴蓝、钴绿是重要的彩色无机颜
料,其显著特点是具有很好的耐热性、耐光性、耐候性和耐化学品性,多应用于
耐高温涂料、塑料、陶瓷、搪瓷、玻璃等着色及美术颜料等领域。尤其在要求超
耐久性(特别是超保色性、保光性和抗粉化性)系统中则要使用这种高级颜料。
因此国际上一些著名的公司,如美国的sheoherd color 公司、Harshaw Chemical
公司,德国的拜耳公司、BASF公司,英国的Blythe Colours公司以及日本的大日
精化公司等,都生产这种附加价值甚高的无机颜料。
高级钴蓝颜料已应用于彩色电视机CRT显象管中荧光体的着色。
随着纳米科技的发展,纳米钴蓝在国外亦有生产,应用于要求高透光率的汽
车灯具用涂料中。
技术原理与工艺流程简介:本项目采用较简单的工艺技术,可合成应用于不
同用途的纳米级和非纳米级的较为优良的钴蓝、钴绿颜料。
技术水平及专利与获奖情况:具有先进水平,易于工业化生产。
应用前景分析及效益预测:在要求超耐久性(特别是超保色性、保光性和抗
粉化性)系统中则要使用这种高级颜料;
高级钴蓝颜料已应用于彩色电视机CRT显象管中荧光体的着色;
纳米钴蓝应用于要求高透光率的汽车灯具用涂料中。
此类产品附加值高,经济效益大。
应用领域:多应用于耐高温涂料、塑料、陶瓷、搪瓷、玻璃等着色及美术颜
料等领域,高级钴蓝和纳米钴蓝颜料应用于彩色电视机CRT显象管中荧光体的着
色和要求高透光率的汽车灯具用涂料中。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原材料
为无机盐、碱等。设备为反应釜及化工较常用化工设备。
厂定投资规模。
合作方式及条件:面议。
——
143
169. 类球形黑色四氧化三铁磁粉的合成技术
成果与项目的背景及主要用途:黑色四氧化三铁磁粉是重要的且应用很广的
磁性材料,是复印墨粉中不可缺少的主要组分(利用其黑色和磁性)。四氧化三
铁也是优良的黑色颜料,用于涂料、建筑、塑料着色、油墨、印刷等行业。
复印墨粉中应用的四氧化三铁磁粉有两种:立方形粒子和类球形粒子磁粉。
在国内,生产的四氧化三铁磁粉粒子为立方形的,还没有生产类球形四氧化三铁
磁粉的厂家,而在国外(如德国、美国)已有生产,因此我国应用的类球形黑色
四氧化三铁(FeO )磁粉靠进口。
34
技术原理与工艺流程简介:合成工艺较简单,生产设备为反应釜及常用基本
化工设备,易于工业化生产。
应用前景分析及效益预测:类球形黑色四氧化三铁磁粉较立方形黑色四氧化
三铁磁粉性能优异,价格亦占优势,如若投产,经济效益较大。若原生产立方形
黑色四氧化三铁磁粉的厂家进行技术改造,能更快投入生产。
应用领域:应用于复印墨粉、磁记录等领域。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原材料
为无机盐、碱等。设备为反应釜及化工较常用化工设备。厂定投资规模。
合作方式及条件:面议。
170. 新型镀镍/镀铝/镀铬/镀铜金属蚀刻剂和去雾剂
成果与项目的背景及主要用途:生产手机、 MP3 、汽车仪表等高档显示面
板时,需要将视窗部分的镀镍、镀铝、镀铬、镀铜等金属高效蚀刻去除,保证视
窗无残留金属、通透性好,同时面板上保留金属不能发生侧蚀。如果产品上残存
黑色、黄色等物质,需要逐片擦拭,生产效率低、劳动强度大。
本产品可将面板视窗部分所镀金属在一分钟左右去除干净,经清洗干燥后,
面板上不残存有色物质,防止侧蚀效果好。该药液应用于自动生产线,大大提高
了生产效率和产品合格率、降低生产成本。
技术原理与工艺流程简介:利用反应配制技术,制造出各种药液,实现显示
面板所镀金属的快速、干净、可控的去除。
工艺流程简单,易实现,技术原理清楚。
— —
144
技术水平及专利与获奖情况:蚀刻产品通过严格的盐雾等测试,已经大量应
用于国际多种知名品牌手机面板的生产。
应用前景分析及效益预测:与外购药液相比,该技术效益可观,同时产品质
量容易控制,便于企业构筑产品质量保证体系。
应用领域:电子配套产品的生产。
合作方式及条件:成熟技术成果转让。
171. 新型低介电常数微波介质陶瓷材料系列化
成果与项目的背景及主要用途:本成果属国家863项目(新型微波介质陶瓷
材料与元件的研制,编号2001AA325110)由浙江大学牵头,包括天津大学等五
所院校共同承担。天津大学负责完成子课题“新型低介电常数微波介质陶瓷材料
系列化”(编号2001AA325110-04)。天津大学已完成微波介质陶瓷材料的研究,
材料参数达到了合同规定的要求。
上述材料可广泛用于研制微波元器件(介质谐振器、滤波器、介质天线、微
波陶瓷电容器)在微波领域具有广泛的应用前景。
技术原理与工艺流程简介:Ba(MgTa)O(BMT)是复合钙钛矿结构
1/32/33
'''
'''
A(BB)O
1/32/33
(A=Ba、Sr;=Mg、Zn;=Nb、Ta)化合物中的一种。BMT
BB
系复合钙钛矿陶瓷的有序结构导致在很高的微波频率下具有高的Q值,而介电常
数和谐振频率温度系数主要取决于材料的组成。
本项目分别研究了BMT的A位和B位取代。A位由Sr取代Ba离子,形
2+2+
成(BaSr)(MgTa)O(BSMT)固溶体化合物。Sr含量x≥0.6时发生相转变,
1-xx1/32/33
形成一种新的低温相,这是由于氧八面体畸变造成的。低温相的形成可显著降低
BSMT的烧结温度。
采用化学纯(MgCO)Mg(OH)·5HO,BaCO,分析纯 TaO混合,用ZrO
34223252
球加去离子水磨3h,干燥后在1100℃下煅烧6h,粉碎后球磨3h,干燥压片,在
1190-1230℃下烧结保温3h,被银待测。采用HEWLETT PACKARD 4278A
Capacitance Meter测量损耗tan,同时测量电容量C,测试频率为1MHz。
技术水平及专利与获奖情况:一种毫米波介质陶瓷及其制备方法,中国发明
专利。
——
145
应用前景分析及效益预测:本成果所研制的微波介质陶瓷材料可制成微波电
容器、谐振器等,各项指标均满足使用要求。工艺性能稳定,微波性能优异。
应用领域:微波陶瓷材料与器件。
172. 新型微波介质陶瓷的制备及器件设计和评价技术研究
成果与项目的背景及主要用途 :
本课题研制的微波陶瓷材料可制成高品质的谐振器、滤波器等产品,微波通
信、导航、制导、电子对抗等装备中能广泛应用。本项目成果可直接用于移动通
信、无绳电话、卫星地面接收系统、程控交换机、计算机、微波集成电路以及大
量采用表面组装技术(SMT)的电子设备中,具有良好的发展前景和显著的经济
效益和社会效益。微波陶瓷粉料的研制在我国尚属前期探讨阶段,本项目研制的
ε=20±2的瓷料可用于开发介质天线的研究,其技术参数已达到日本进口瓷料
r
参数,可以取代进口,为国家节省大量外汇。
技术原理与工艺流程简介:
本项目分别研究了BMT的A位和B位取代。A位由Sr取代Ba离子,形
2+2+
成(BaSr)(MgTa)O(BSMT)固溶体化合物。Sr含量x≥0.6时发生相转变,
1-xx1/32/33
形成一种新的低温相,这是由于氧八面体畸变造成的。低温相的形成可显著降低
BSMT的烧结温度。
原料检验→预处理→配料→混合→煅烧合成→粉碎→干燥→
过筛→成品瓷料→检验→包装
→颗粒度、比表面积
技术水平及专利与获奖情况:
一、申请发明专利两项:
(一)吴顺华,张志萍,等. 微波多层陶瓷电容器的介质及其制造方法. 2003
年公开号:1389432.
(二)吴顺华,石锋. 一种介质陶瓷及其制备方法. 申请号:03121932.2.
二、发表相关学术论文若干篇,其中5篇被SCI或EI检索。
应用前景分析及效益预测:本项目研制的微波陶瓷材料可制成高品质的谐振
器、滤波器等产品,在相控阵雷达、微波通信、导航、制导、电子对抗等装备中
— —
146
能广泛应用。本项目成果可直接用于移动通信、无绳电话、卫星地面接收系统、
程控交换机、计算机、微波集成电路以及大量采用表面组装技术(SMT)的电子
设备中,具有良好的发展前景和显著的经济效益和社会效益。本项目研制的ε=20
r
±2的瓷料可用于开发介质天线的研究,其技术参数已达到日本进口瓷料参数,
将来可以取代进口,为国家节省大量外汇。
应用领域:应用领域包括移动通信、GPS、汽车电子、医疗电子等。
173. 低飞溅高速CO焊技术
2
成果与项目的背景及主要用途:近年来我国钢材年消耗量迅速增加,焊接工
程量巨大,高效化焊接成为焊接技术发展的主流。MAG/CO焊由于其易于实现
2
自动化、抗锈低氢、成本低以及可进行全位置焊接等优点,成为高效化焊接方法
的重要选择。在我国,以MAG/CO焊为主的气体保护焊工艺应用水平与发达国
2
家相比仍有较大差距,但发展较快。据统计:1999年,我国的气体保护焊在整个
焊接工艺中所占的比例约为10%,而日本和美国则达70%左右;2002年我国此比
例达到了约17%,预计2005年可以达到22~25%。在我国以MAG/CO焊为主的
2
气体保护焊在很大范围内正逐步取代焊条电弧焊,极具发展潜力。
MAG/CO气体保护焊短路过渡方式应用非常突出,国内外研究人员的研究
2
证明:采用MAG/CO焊短路过渡形式,可以有效地防止高速焊接(1m/min以上)
2
时形成的焊接缺陷。但由于MAG/CO焊保护气体本身的物理性质所决定的,使
2
用活性CO气体保护的焊接无论是采用细丝短路过渡方式,还是粗丝大电流的颗
2
粒过渡方式,都会造成较大的飞溅,在短路过渡方式中,焊缝成形差也是很大的
问题。著名的STT控制法利用对电流电压的快速控制,大大降低了短路过渡过程
的飞溅,改善了焊缝成形,但也只适用于电流较小的场合,用于高速焊接需要大
电流的场合时仍存在飞溅大等不足之处。
该技术主要解决纯CO气体保护焊或低氩保护MAG焊时短路过渡的飞溅和
2
焊缝成形问题。
技术原理与工艺流程简介:该系统利用传感器采集信息,由单片机系统对焊
接过程的信息进行分析,控制逆变弧焊电源的输出。
关键问题在于实时控制的及时性。短路过渡存在大量快速的瞬态过程,需要
——
147
控制电路及时做出响应,有很大难度。美国林肯公司的STT焊机利用IGBT功率
开关并联限流电阻的方法,可以非常迅速地减小电流,对于防止飞溅非常有利。
但IGBT的工作条件非常严酷,限制了利用IGBT功率开关进行深入的研究,也
使其局限于较小电流的场合。受上述条件的制约,我们必须考虑其他的选择。
本技术找到了一种预判短路过程的方法,采用高速模拟电路为主并结合单片
机的中断处理方法加以控制;而对短路过渡相对稳定的过程,其控制则以单片机
为主,可以进行信息融合运算,甚至可以进行瞬态过程的预判运算。
技术水平及专利与获奖情况:国际先进,国家发明专利。
应用前景分析及效益预测:目前CO焊的飞溅问题的解决主要采用:a.纯氩
2
或混合气保护,气体成本高;b.利用进口STT焊机,在低速焊、小电流范围应用,
焊机成本高;c.采用药芯焊丝,焊丝成本高,且只能焊接中厚板,不能短路过渡
焊。这些解决方法都并不令人十分满意,因而本技术有很好的的实际应用前景。
本技术可将飞溅率降为普通短路过渡的1/2~1/3以下,以一个年消耗焊丝
500~1000吨的大中型企业计算,每年仅焊丝飞溅造成的损失就可减少数十万元,
尚不包括清理飞溅所投入的人力物力。而本技术在普通逆变焊机基础上加上
500~1000元的一次性的材料成本投入,即可大幅度提高焊机的性能。
应用领域:机械、船舶、钢结构、汽车等众多行业。
174. 电磁屏蔽用高性能导电混杂复合塑料颗粒料产业化
成果与项目的背景及主要用途:在近20年相关研究工作的基础上,并结合
纳米技术,天津大学复合材料研究所创造性的提出了在塑料中添加涂覆纳米导电
金属颗粒碳纤维和直接掺入经过表面处理的纳米粒子制备混杂复合塑料颗粒及
型材的设想。至今已经掌握了多项具有自主知识产权的关键技术,如导电碳纤维
连续生产技术与装备,导电连续碳纤维的塑料包覆处理技术,纤维的编织技术及
编织体与掺杂塑料的复合技术,纳米导电粒子的改性与掺杂技术等。由上述技术
既可获得混杂复合塑料的颗粒(母粒),母粒可直接销售或进一步通过注塑或挤
出加工成型(即得到导电塑料壳体的型材),也可获得兼具高的力学性能和高的
屏蔽效能的结构/功能导电复合材料构件。目前,混杂复合塑料的颗粒产品生产工
艺已经成熟,工艺过程可控,产品质量稳定。测试表明,含碳纤维的混杂导电塑
— —
148
料颗粒料样品的屏蔽效能(SE)可达到60 dB,含表面涂覆金属碳纤维的高导电
混杂塑料颗粒料样品的SE>90 dB,处于国际领先水平,与国外同类产品的性能相
当,但本项目产品的制备工艺更简单,更易于控制。结构/功能复合导电塑料型材
的SE可达到60 dB,且其抗弯强度达到700 MPa,也达到了国际先进水平。
应用前景分析及效益预测:根据当前电子和微电子、通讯工业的发展趋势,
以及现有数据,从市场需求看,国内EMI用的复合型电磁屏蔽材料消费量快速增
长,预计2010年国内EMI用的复合型导电塑料屏蔽材料总的消费量将达到2000
-2200吨,SE值达30-50 dB的消费量约占38%,SE值达60-80 dB的消费量
约占40%,SE值达80-100 dB的消费量约占22%。
应用领域:电磁屏蔽材料的主要用途为:防止电磁信号的泄漏及电磁干扰的
产生;防止外界瞬态电磁场的噪声影响,对系统产生干扰、引起系统或设备误动
作;防止电子设备或系统的电磁辐射信号泄漏到室外,对周围电子设备造成干扰,
保护人员免受电磁辐射的伤害。
175. 复合机械镀锌防腐技术
成果与项目的背景及主要用途:机械镀锌是一种在常温、常压下利用化学吸
附沉积和机械冲击作用,使金属锌粉在工件表面形成镀层的工艺,它是50年代
初由美国Tainton公司的Erith Clayton发明的一种金属构件表面防腐涂层技术。一
般机械镀锌产品可分为两类:当镀层厚度小于25m时称为mechanical plating,
主要用于替代电镀锌产品;当镀层厚度大于25m、小于110m时称为mechanical
galvanizing,主要用于替代热浸镀锌产品。这两类机械镀涂层除厚度及用途上有
所区别外,镀覆工艺基本相同。
机械镀锌工艺的突出特点是没有氢脆,镀层均匀,可处理复杂表面工件,并
且可以在铁素体金属、铜合金、不锈钢及粉末烧结材料表面形成镀层。机械镀锌
可以处理电镀或热浸镀锌很难处理的螺纹构件,是替代上述工艺进行紧固件处理
的有效防护技术。由于机械镀锌所具有的突出优势,这使得机械镀锌技术在北美
洲和欧洲表面涂饰工业中获得广泛应用。目前,在国内的五金构件(如紧固件、钢
钉及连接件等)防腐加工中也在不断推广应用机械镀技术。
技术原理与工艺流程简介:机械镀锌工艺原理是在室温下,将活化剂、金属
——
149
锌粉、冲击介质和一定量的水混合为浆料,与工件一起放入一个特制的滚桶中,
在滚桶转动产生的机械能、促进剂化学作用及冲击介质机械碰撞的共同作用下,
将经活化剂活化的金属粉末不断镀覆到工件表面上,从而在金属构件表面逐渐形
成光滑、均匀、致密的具有一定厚度的防腐涂层。机械镀工艺流程包括以下步骤:
(1)前处理(包括对工件表面进行除油、除锈、清洗等);(2)镀铜(包括闪铜、清洗等);
(3)镀锡(包括闪锡、清洗等);(4)镀锌过程(包括逐步添加锌粉、滚动冲击等);(5)
分离(包括磨光、冲洗、分离、烘干等);(6)钝化处理(包括钝化液浸泡、清洗、烘
干等)。
技术水平及专利与获奖情况:目前该技术处于国内先进水平。
应用前景分析及效益预测:机械镀锌工艺在金属构件防腐领域具有很强的市
场竞争力,该技术具有以下突出特点;1)对工件机械性能没有影响、没有氢脆;
2)非常适合于小型金属构件和具有凸凹表面的工件表面镀覆,镀层均匀质量高;
3)生产过程耗能少、成本低。试验表明:机械镀锌的电耗仅为电镀的5%。而锌
耗仅为热镀锌的30%-50%,成本远低于热镀和电镀;4)环境污染少、废水容易
处理,是绿色洁净生产技术;5)工艺范围宽、镀层性能较好。现代的机械镀锌
工艺,厚度可在l0-100mm之间任意调节,完成全过程的时间仅需30-40min。
机械镀锌形成的镀层外观光滑,具有色调一致的银白色,但色泽不如电镀亮。
镀层的耐蚀性能优良,相同厚度的镀层,其耐蚀性处于电镀锌与热镀锌之间,耐
中性盐雾试验240小时以上。机械镀的另一个优点是可以形成合金镀层及复合镀
层。由于机械镀工艺具有上述突出特点,因而在小型金属连接件、零件及紧固件
等防腐加工领域具有广泛应用。
应用领域:机械镀锌工艺适用于各种五金零件的表面涂饰和防护,如高强度
螺栓、螺钉、管件、射钉、铁链等铁基工件等,尤其适用于垫圈及弹性工件、射
钉、环链、铰链、农用暖棚搭扣、水暖管件接头等的表面防腐处理,这些五金件
主要远销美洲、澳洲、欧洲等国家和地区。
合作方式及条件:技术合作、转让和技术服务,设备销售和产品加工。
176. 改善焊接结构疲劳性能新技术
成果与项目的背景及主要用途:统计资料表明,80-90%焊接结构断裂事故
— —
150
是由疲劳失效引起的,由于焊接接头的焊趾处的应力集中和残余拉伸应力作用,
焊接接头疲劳强度大幅度地低于基本金属的疲劳强度。虽然结构按疲劳规范设
计,仍然发生一些整体结构的过早疲劳失效,造成巨大的经济损失,甚至是人
身伤亡事故。由于焊接接头焊趾是疲劳裂纹引发部位,如果对该部位实施适当
的处理,使残余拉伸应力转变为压缩应力和减少应力集中,这将有利于延缓疲
劳裂纹的产生,具有巨大的社会效益和经济效益。本项目是在国家自然科学基
金的支持下完成的,从超声波冲击、相变应力应用、等离子喷涂等三方面提出
了三种改善焊接结构疲劳性能的新技术,研制发明了相应的装置、焊接材料和
喷涂技术。这些方法可以方便地应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车
辆、压力容器及管道等工况、野外施工和高空现场作业的场合,其应用前景是
十分乐观。
技术原理与工艺流程简介:
1)超声冲击方法改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理为:通过超声波发
生器将电网上的工频交流电转换成超声频的交流电,用以激励声学系统的换能
器。换能器将电能转换成同样频率的机械振动,在机架所提供的一定压力作用下,
将该超声频的机械振动传递给工件上的焊缝,使以焊趾为中心的一定区域内焊接
接头表面产生足够厚度的塑性变形层,从而达到改善接头几何外形,降低应力集
中程度、调节其应力场沿厚度方向的分布状况,最终达到改善焊接接头疲劳强度
的目的。
2)相变应力应用改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理:利用开发的相变
应力焊接材料使焊缝金属冷却中产生的相变应力,抵消焊接残余拉伸应力并获得
压缩应力,最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。
3)等离子喷涂改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理:利用等离子在焊趾
薄弱环节,改善焊趾和焊根部位的疲劳性能将提高整个结构的疲劳性能。使用超
声波冲击、相变应力及等离子喷涂等这些新技术可以大幅度地改善焊接结构的疲
劳寿命,显著降低焊接结构破坏事故的发生几率, 进而节约焊接结构的用钢量和
资金,增加焊接结构的安全裕度,防止因焊接结构发生意外疲劳破坏事故给国家
和人民财产的经济损失,因此具有广阔的应用前景及产生巨大社会效益和经济效
益的可能。
应用领域:可以应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器
及管道、水轮机、火箭发动机、汽车制造等诸多领域。
177. 高温性能稳定的氧敏薄膜的制备方法
成果与项目的背景及主要用途:
背景:本成果是国家基金委重大项目: 可溶性无机盐溶液凝胶制备功能陶瓷
薄膜的研究,59995526。研究以可溶性无机盐为原料,用Sol-Gel法制备功能陶
瓷薄膜。国外流行的是用金属有机醇盐为原料。我国有机化工工业较落后,金属
有机醇盐的生产品种少,量小,成本高,不能满足我国研究和生产的需要,关键
原料依赖进口。我国无机工业较发达,基础好,无机盐也较便宜。本课题的研究
将为我国制膜技术开创一条新路,为工业化批量制备功能陶瓷膜提供依据。
用途:用于制造氧敏、多种气敏、铁电和LTCC等器件,如汽车空燃比传感
器。
技术原理与工艺流程简介:为了达到稳定地制备高性能功能陶瓷膜,必须研
究制备工艺参数对膜的化学组成、相组成、相结构、膜形态、基片表面结构、表
面能态和界面相容性的影响,以及最终对电学性质的影响。本课题通过研究可溶
性无机盐溶液凝胶(ISG)法中若干关键基础科学和技术问题,制备出高性能功
能陶瓷膜,为稳定的批量生产提供了重要依据。流程:
化学组成:化学计量比的问题,控制化学计量偏离率,也包括纯度和杂质
的影响;
多组分混合:均匀性问题,在分子或原子级上的均匀程度,络合剂、络合
机制的影响;
膜的形态:膜厚度均匀性、平整度、致密度(孔气率)的影响;
— —
152
相组成和相结构:晶粒、取向、晶界、相界分布、大小的影响;
膜生长速度:晶粒的成核、生长,动力学参数和规律的影响;
膜和基片的匹配:基片组成、表面性质、电极材料、热学和力学性质的影
响。
技术水平及专利与获奖情况:
发明专利:1、高温性能稳定的氧敏薄膜的制备方法。
2、液相源雾化微波等离子体化学气相沉积制备薄膜的方法。
应用前景分析及效益预测:用于制造环境保护和检测的多种气体传感器,如
汽车用空燃比传感器,发电厂等工厂锅炉用空气过量系数控制器等。
应用前景分析及效益预测:各种传感器、控制器年产值超过千万元,加上一
次和二次仪表,年产值应超过亿元。
应用领域:仪器仪表和机械制造。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
原料、设备、厂房面积的要求及投资规模取决于需求的落实情况。举例,就
天津市而言,全部满足天津市的需求,汽车空燃比传感器100万只/年,发电厂空
气过量系数控制器400只/年。这样的生产规模建厂,需投资5640万元。
178. 含铁除尘灰的分离技术与产品研制
成果与项目的背景及主要用途:钢管公司还原铁厂在满足钢管公司生产石油
管套所需的海绵铁的同时,产生的大量窑尾除尘灰对周围居民生活环境产生极大
危害,除尘灰的处理成为企业面临的重要课题。本课题要研究除尘灰的综合利用,
既可以防止产生二次污染,有效的改善环境,又可以变费为宝,充分利用资源。
活性炭是一种非常优良的吸附剂,具有物理吸附和化学吸附的双重特性,可
以有选择的吸附气相、液相中的各种物质,以达到脱色精制、消毒除臭和去污提
纯等目的。广泛应用于工农业生产的各个方面。利用分离的碳为原料,直接经活
化就可制备活性炭,工艺简单,投资小,成本低,将具有很高的经济效益和社会
效益。
开发的除尘灰分离技术和对产品的开发应用,二次污染小,产品利用率高,
可将除尘灰变废、变害为宝,资源充分利用,社会效益显著。可从根本上解决一
——
153
直困扰还原铁厂环境污染和资料再利用问题,对其扩大生产规模、产品品种具有
重要的促进作用;能促进我市支柱产业之一的无缝钢管的生产与发展。同时对冶
金行业等相关产业的除尘灰开发利用具有带动作用。也为相关产品如铁系颜料的
生产找到新的原料途径。
技术原理与工艺流程简介:根据除尘灰的特点,以主要元素为研究对象,开
发除尘灰的分离技术,并将分离产物制备成活性炭。
除尘灰的分离与提纯技术:利用物理(磁选)与化学(酸浸)结合的方法进
行除尘灰中铁炭分离与提纯,为制备活性炭提供成分合格的原料。分离出的铁部
分回收,继续做炼铁的原料。
活性炭制备:分别采用物理活化法,化学活化,物理化学活化方法制备了活
性炭。采用物理活化即水蒸气活化法和铵盐浸渍预处理法成功制备出活性炭粉和
颗粒活性炭,确定了最佳工艺参数,制成细孔结构发达的活性炭。
技术水平及专利与获奖情况:
专利情况:由除尘灰分离铁与炭的方法。
以除尘灰分离的碳粉为原料制备颗粒活性炭的方法。
应用前景分析及效益预测:以除尘灰分离炭粉为原料制备活性炭,为国内钢
铁企业的除尘灰综合利用开辟了新的开发应用途径,为我国活性炭行业的生产原
料向工业废料方向转变提供了可靠的试验依据和理论依据,可大大降低活性炭的
生产成本。制得价廉质优的AC在环境保护领域将有很好的应用前景,对我国环
保事业的发展具有重大意义。
对于还原铁厂投资用除尘灰分离碳粉制备活性炭这一项目,通过初步市场需
求分析和投资预测,估算出该项目投产后每年可获利2000万元以上,投资回收
期为一年。
应用领域:所制备的活性炭用于空气净化,工业废水处理。
179. 还原铁厂除尘灰分离技术与产品开发
成果与项目的背景及主要用途:
项目背景:本课题是为了解决钢铁生产企业除尘灰的综合利用问题。在生产
过程中,除尘灰的排放对周边环境产生极大危害。目前该除尘灰主要用于黏土砖
的烧制,售价便宜造成资源的浪费。经过成分分析除尘灰主要成分为铁和碳及少
量钙、镁、硅、铝等的氧化物。经过物理和化学分离,回收的金属可以做颜料、
磁性材料、催化剂;将分离的碳粉制成活性炭有极大的应用价值。
成果及用途:1.除尘灰铁碳分离与提纯工艺的确定,为制备活性炭提供成分
合格的原料,是后续产品开发的基础。
2.用除尘灰分离碳粉制备不同规格的活性炭,可用于空气净化,工业废水的
处理。
技术原理与工艺流程简介:
分离技术:首先采用磁分选法对除尘灰中的铁分离出来,为满足制备活性炭
的原料碳粉纯度要求,再采用化学法即稀酸浸渍分离出碳。
活性炭制备:活性炭的制备过程实际上是在高温下使含碳原料的非碳成分以
挥发分的形式去除,并合理消耗掉原料中一定量的炭,从而生成大量微细孔隙。
主要采用物理活化法、铵盐浸渍预处理法、KOH预处理法和KOH作为添加剂的
方法制备活性炭。
工艺包括对原料的预处理过程,即对碳粉进行浸渍处理或在原料中加入预处
理剂和添加剂;然后对原料进行碳化,即含碳有机物在加热作用下分解;最后是
用水蒸气做活化剂对碳化物进行活化,使热解产物生成发达的孔隙。
技术水平及专利与获奖情况:所制备的净化水用活性炭和净化空气用活性炭
已经达到国标要求。
申请专利名称:还原铁厂除尘灰用于制备活性炭。
应用前景分析及效益预测:以除尘灰分离炭粉为原料制备活性炭,为国内钢
铁企业的除尘灰综合利用开辟了新的开发应用途径,为我国活性炭行业的生产原
料向工业废料方向转变提供了可靠的试验依据和理论依据,可大大降低活性炭的
生产成本。制得价廉质优的AC在环境保护领域将有很好的应用前景,对我国环
保事业的发展具有重大意义。
对于还原铁厂投资用除尘灰分离碳粉制备活性炭这一项目,通过初步市场需
求分析和投资预测,估算出该项目投产后每年可获利1800万元左右,投资回收
期为一年。
应用领域:所制备的活性炭用于空气净化,工业废水处理。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
原料:除尘灰,工业盐酸,氮气,水,电。
设备:磁力分选机,酸、水洗池,真空泵,造粒机,活化炉,蒸汽锅炉,废
液池,浸渍池。
厂房面积:80000平方米。
合作方式及条件:技术合作。
180. 纳米复合粉末渗锌防腐技术
成果与项目的背景及主要用途:钢铁材料的腐蚀现象普遍存在于国民经济的
各部门中,给社会发展带来巨大的经济损失和金属材料资源的消耗。据统计,每
年钢材腐蚀损失占钢材总产量的10%,经济损失占国民经济总产值的2%4%。
我国2003年对腐蚀最新调查表明,每年为腐蚀支付的直接与间接费用的总和估
计可达5000亿人民币,约占国民经济总产值的5%,2001年因腐蚀损耗钢材约
1500万吨。腐蚀也是导致设备失效、造成重大灾难性事故和严重的环境污染的重
要原因之一,这在石油化工及电力能源领域尤为突出。因此,研究和开发先进的
防腐蚀技术对于经济的可持续发展具有重要意义。
目前主要的镀锌工艺有:电镀锌(电镀、离子镀或离子注入等)、冷镀锌(机械
镀、涂刷镀等)、热镀锌(包括热浸镀、热喷涂镀)。纳米复合粉末渗锌工艺是利用
热处理中金属原子相互渗透扩散的原理,在钢铁构件表面形成一种锌/铁合金保护
层,以防止环境腐蚀的一种新型防腐方法。与其它镀锌工艺如热喷涂锌、电镀、
热浸镀锌比较,粉末渗锌工艺具有独特的优势,如工艺过程简单、不污染环境、
耗锌量低及节省能源等。渗锌涂层均匀光滑,属于冶金结合因而其结合强度高,
具有优异的耐腐蚀性和抗磨损特性等。
纳米复合粉末渗锌技术从工艺到设备研制完全采用国产的原料和设备,不需
— —
156
要进口专用的原料和部件,具有自主的知识产权。该项目属于投资少、生产成本
低和见效快的高新科技成果。经过近二年多的工业化生产探索实践,证明该技术
的先进、合理和实用性,工艺过程稳定、技术成熟可靠。
技术原理与工艺流程简介:纳米复合粉末渗锌技术属于化学热处理范畴,原
理为:将表面清洁的金属构件埋入装有冲击粒子(SiO)、金属粉末(Zn、Al/Zn)合
2
金粉末、活化剂(NHCl)、促进剂稀土硅铁粉末等组成粉末渗剂的密封容器中,放
4
置在炉中加热并进行机械旋转滚动;在活化剂与促进剂、以及机械滚动能和热能
的共同作用,将金属原子扩散渗入钢铁构件表面,形成均匀和致密的、具有一定
厚度的金属化合物冶金扩散涂层。为了提高生产效率和降低生产成本,采用机械
滚动辅助加热方式,以运动粒子和活性高的粉末不断冲击构件表面,加速热传导
和扩散速度并提高渗金属效率。
与目前常用防腐工艺比较,其突出特点是:(1)涂层均匀性和致密性好、与基
体为冶金结合附着强度很高;(2)可实现锌、铝及锌铝复合等热扩散涂层,耐腐蚀
能明显高于电镀、热镀与喷涂涂层;(3)将传统化学热处理的热扩散温度由
900-1100C高温状态降低到低温400-600C范围、并缩短加热保温时间,生产过
oo
程耗能明显降低;(4)由于加热温度低对钢铁构件力学性能没有影响;(5)设备投资
少、维护简单及使用寿命长,节约能源及原材料,是一种低成本、高效率的绿色
生产技术。
生产工艺流程包括:除油→除锈→水洗→防锈→烘干(凉干)→装加热渗罐→
热扩散过程→构件保温冷却至出炉→分离→钝化→冲洗→干燥包装成品。
技术水平及专利与获奖情况:该项目已于2004年6月通过天津市科委组织
的鉴定,被认为达到国内领先水平。“纳米复合粉末渗锌防腐技术”是天津市科
委鉴定成果、登记号:津20040241。
应用前景分析及效益预测:该技术在国内市场具有很强的竞争能力和应用前
景,其主要原因为:1)热扩散涂层综合性能高。与热镀、热喷涂等比较,涂层具
有优异抗高温氧化性、耐腐蚀性和耐磨损冲击性;与物理及气相沉积、离子化学
热处理等比较,工艺简单、设备投资少、成本低效率高,因而具有很好市场竞争
力。2)纳米复合粉末热扩散涂层工艺是自主开发新型技术,目前处于国内领先水
平。该生产工艺先进,能耗低,成本低廉,具有良好的技术和价格优势。3)目前
——
157
我国大力促进清洁生产,为绿色表面热扩散涂层生产技术创造很好的市场发展前
景。粉末渗锌涂层与电镀锌和热浸镀锌比较,具有节约原材料、生产过程没有“三
废”排放及涂层耐腐蚀性高的特点,在目前国家积极促进改造传统电镀和热浸镀
加工行业的形势下,粉末热扩散渗锌涂层工艺将是替代上述传统工艺的最有效防
腐技术。
我国20世纪90年代就进行了粉末渗锌技术的产业化生产研究,但目前在国
内市场真正实现批量化渗锌涂层产品加工的单位很少。利用该技术加工的产品价
格为1700-2000元/吨,消耗原料主要为锌粉1.4-1.5万元/吨,投资80万元可以建
成一条年生产能力为5000吨的生产线,可处理工件长度为4.5m,这样年产值可
达850-1000万元,利税可达255-300万元。
应用领域:纳米复合粉末渗锌技术在钢铁材料的防腐蚀方面具有广泛的工程
应用前景,其主要应用范围包括:(1)电力输变电设备:电力、电信铁塔构件;
(2)邮电通讯工程:线路金具、输线管件及部件防腐处理;(3)船舶制造:各
种紧固标准件、管件和锚链等;(4)建筑领域:马钢脚手架、五金及钢钉等;(5)
航空航天:火箭发射架和飞机制造紧固件等;(6)海洋工程:搭建海上油田各种
构件;(7)石油化工:塔板、浮阀及填料等化工设备塔内各种构件;(8)工程机
械:各种五金标准件、钢结构配件、水暖件等;(9)汽车制造:各种螺钉、螺母、
垫圈及配件等;(10)铁路和高速公路:紧固件和高速公路上的护栏等。
合作方式及条件:技术合作、转让和技术服务,设备销售和产品加工。
— —
158
181. DZ系列电动自行车电机测试系统
成果的背景及主要用途:近年来,我国自行车工业迅速发展,电动自行车的
研制、生产为自行车家族开辟了新的领域。作为环保、轻便、快捷的交通工具,
电动自行车为自行车市场增添了新的活力。其核心部件电机质量的好坏直接影响
到电动自行车的品质及性能,因而,日益受到人们的关注。电机的超速试验,短
时过载试验、额定数据试验、空载试验尤为重要。过去电机试验采用人工方式,
每测试一台电机需要连接多台测试仪表,并且多名测试人员一起读数,测试中人
为因素影响大,很难做到快速、准确地测量。而工业控制计算机性能稳定可靠,
数据处理速度快,存储量大,能快速、准确地进行控制和测量。
目前我国电动自行车行业测试设备与国际先进水平有一定差距,而我国用户
又不能承受国外同类设备的昂贵价格。DZ系列电动自行车电机测试系统是采用
工业控制计算机控制的自动测试系统,实现对电机性能的自动实时控制、测试,
依据国家行业有关标准实现对电机在额定、空载、过载、超速状态下的电压、电
流、扭矩、转速等性能参数的测试。具有绘制电机的特性曲线图,以及强大的测
试数据管理功能。
系统适用于:电机的开发和研究;电机产品的出厂检验;电动自行车厂产品
的进厂验收。
技术原理与工艺流程简介:DZ系列电动自行车电机测试系统是采用工业控
制计算机控制的自动测试系统,采用直流稳压电源或蓄电池两种可选方式带动电
机转动,采用在电机主轴两端用顶尖顶紧装置固定,适于测试多种规格的电机。
利用高精度传感器测试电机转速、扭矩、电压、电流。该系统采用动态加载机构,
由计算机控制磁粉制动器自动加载,激磁电流大小可通过手动或自动程控调节方
式实现。利用计算机自动控制对扭矩,转速,电流,电压进行实时同步自动检测,
用数据库存贮测试数据,可进行简单、详细数据查询,输出报表和曲线,并对测
试异常情况进行报警和相应提示,具有超限报警和紧急刹车功能,系统具有参数
设置和自校正功能。
技术水平及专利与获奖情况:经专家鉴定,该成果达到国内领先水平。
应用前景分析及效益预测: 通过多家单位使用,一致认为该系统达到设计
要求性能稳定、可靠,能够满足国家行业标准对行业产品检测的要求,具有较好
的市场前景。
该项科研成果通过鉴定意味着电动自行车电机测试向专业化、自动化方向迈
进。通过不同厂家的实际应用,我们将总结经验,完善产品设计,使研究成果产
业化,实现系列化、标准化、批量化生产。
应用领域:系统适用于:电动自行车电机的开发和研究;电动自行车电机产
品的出厂检验;电动自行车厂产品的进厂验收。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):该成果属
于高新技术成果,我们已经具备相应的生产条件和投资规模,可以进行产业化发
展。
182. H100型环氧树脂真空浇注系统
成果的背景及主要用途:目前国内汽车、摩托车点火线圈绝缘性能差、封装
绝缘不理想。这表明即便是点火线圈设计技术高超,制造工艺再先进,制造出来
的线圈,如不采用电性能较好的材料进行绝缘处理,线圈也是无法使用的。解决
线圈中空气的绝缘处理工艺最好的方法是真空环氧树脂浇注工艺。
针对目前我国汽车、摩托车行业的发展现状,我们研制了这种新型的适合于
汽车、摩托车行业使用的真空环氧树脂浇注系统。该系统主要应用于电子元器件
的真空树脂灌封领域。
技术原理与工艺流程简介:H100型环氧树脂真空浇注系统是高效精密定量
环氧树脂真空浇注设备,两料分别采用螺旋内提升薄膜脱气方式,自动计量配比,
在线动态混合。系统采用PLC自动控制物料定量浇注方式。真空系统有过滤冷凝
装置,有效保护真空泵并有利于环保。由于本机在脱气方式、计量方式和混合器
设计中采用国际先进技术,技术指标完全适应各生产厂家的需要。主要电器部分
采用自动控制,使环氧树脂真空浇注台真正的实现浇注自动化,减少了操作者的
介入,提高了灌封产品的质量。
开发中低价位、实用可靠的环氧树脂真空浇注设备将具有极大的市场空间。
H100型环氧树脂真空浇注系统能够有效的促进电子元件的真空封装质量的
提高。该系统的性能/价格比符合我国电子行业的实际情况,具有良好的市场潜力
和推广应用价值,能够获得一定的经济效益和良好的社会效益。
应用领域:该成果适用于电子行业,特别是摩托车电器制造业。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):该项成果
可以产业化。
产业化条件:1)具有两年以上设备生产经验。
2)具有正规、稳定的原料来源。
3)具有专门的真空灌封系统生产设备。
4)厂房面积不得小于3000平米。
5)成果专项投资不得小于15万元。
183. WSY100温度、相对湿度、大气压力测试仪
成果的背景及主要用途:环境参数的测试是许多实验室里所需要的,在与摩
托车检测相关的实验室当中同样需要检测环境的温度、相对湿度和大气压力,但
摩托车检测实验室的环境条件比较恶劣,比如发动机的工作存在较强的电磁干
扰。这就需要所使用的检测设备的可靠性、抗干扰性比较高。本项目就是针对上
述问题研制开发的环境测试系统。该系统在强电磁干扰环境下,仍能对环境温度、
相对湿度和大气压力进行精确测试。
技术原理与工艺流程简介:本成果是以PLC为控制核心,选用高精度温湿度
变送器、压力传感器开发出的一套高稳定性、高精度,可适用于强电磁干扰环境
的环境参数测试仪。此测试仪可以单独通过LED数码管显示测量值,也可通过数
据通讯接口与计算机连接,将测量数据结果传送到上位机中,与测功系统进行通
讯连接。此外,测试仪由于采用了有强抗干扰能力的PLC控制器及控制电路,系
统具有很强的抗电磁干扰的能力,适合在干扰环境下工作。
技术水平及专利与获奖情况:经专家鉴定,本成果已达到国内领先水平。
应用前景分析及效益预测:经过多方共同努力,用于环境测试的 WSY100
型温度相对湿度大气压力测试仪设计完成并投放市场。该系统在强电磁干扰环境
——
161
下,仍能对环境温度、相对湿度和大气压力进行精确测试。该系统的性能/价格比,
符合我国摩托车行业以及多种生产行业的发展现状,具有良好的市场潜力和推广
应用价值。
应用领域:该成果适用于多种生产行业,特别是摩托车制造业。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):该项成果
可以产业化。
产业化条件:1)具有两年以上检测设备生产经验。
2)具有正规、稳定的原料来源。
3)具有专门的检测仪表生产设备。
4)厂房面积不得小于1000平米。
5)成果专项投资不得小于2.5万元。
184. 插齿加工机床数控化关键技术研究
成果的背景及主要用途:齿轮作为重要的基础传动元件已成为一个国家现代
工业技术水平的标志之一。多轴联动的数控插齿机是对齿轮机床的根本变革。数
控插齿机虽然减少了机械传动环节,但其在机械系统精度、加工效率等方面如何
提高,特别是定量描述系统的几何误差、建立齿轮误差及传动链误差分析模型,
是当前亟待解决的关键技术问题。该项科研成果通过鉴定意味着数控插齿机床在
国内研发和生产已具备较完善的技术储备。本项目的理论成果可以向其他数字化
机械装备行业推广。
技术原理与工艺流程简介:应用功能化虚拟样机技术,以多体系统为理论核
心,建立了数控插齿机床整机虚拟模型和运动学模型,提出了数控插齿机床的几
何误差描述方法。
从齿轮加工工艺出发,分析研究影响齿轮精度的各种因素。将多体系统运动
学理论与齿轮啮合原理相结合,建立齿轮误差及传动链误差分析模型,实现了齿
轮的数控加工误差定量计算。
以YK5120数控插齿机为典型设备,实现了对数控插齿机的主轴回转误差的
测量和补偿。
技术水平及专利与获奖情况:国际先进水平。
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应用前景分析及效益预测:本项目的理论成果可以向其他机械制造装备行业
推广。
应用领域:数控机床,通用数字化装备。
合作方式及条件:合作开发。
185. 摩托车后视镜反射率测试技术
成果的背景及主要用途:摩托车后视镜是保证行车安全的重要部件,驾驶员
对摩托车后方路况的了解程度与摩托车后视镜镜面反射率有着直接的联系。只有
对摩托车后视镜反射率进行精确检验,才能保证摩托车后视镜性能及整车行驶安
全。但目前国内对摩托车后视镜反射率检测还处于空白阶段,急需一套设备对摩
托车后视镜反射率进行测量。本项目的研制完成成功的解决了以上问题,为我国
摩托车后视镜行业向国际水平迈进提供了科学的测试手段。
技术原理与工艺流程简介:本项目以摩托车后视镜反射率测试技术为核心。
测试仪由智能测量仪表,光积分球,平行光管,标准光源等部件构成,操作方便,
可快速准确地实现反射率测量。测试仪结构上采用了标准化模块化设计。为标定
测试方便,降低反射率测量时可能产生的非线性误差,指示仪表使用了稳定性高
的89系列单片机作为数据中央处理单元。光通测量信号经模/数转换后, CPU
对其进行计算、补偿,实时显示被测器件的反射率。该测试仪使用简单快捷,读
数直观准确,满足生产现场和试验室等多种场合质量检测与控制需要。
技术水平及专利与获奖情况:经专家鉴定,本成果已达到国内领先水平。
应用前景分析及效益预测:经过多方共同努力摩托车后视镜反射率测试仪设
计完成并投放市场。该测试仪性能/价格比,符合我国摩托车行业的发展现状,具
有良好的市场潜力和推广应用价值,并且对摩托车后视镜反射率的生产技术水平
的提高具有很大的促进作用。该项目的研制成功不但获得了可观的经济效益,而
且取得了良好的社会效益。
应用领域:该成果适用于摩托车制造业。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):该项成果
可以产业化。
产业化条件:1)具有两年以上检测设备生产经验。
——
163
2)具有正规、稳定的原料来源。
3)具有专门的检测仪表生产设备。
4)厂房面积不得小于2000平米。
5)成果专项投资不得小于30万元。
合作方式及条件:面议。
186. 内燃机气道稳流试验评价方法的研究与应用
成果的背景及主要用途:内燃机工作时,当进气气流流过进气道后,将在气
缸内形成绕气缸轴线旋转的涡旋运动,称为进气涡流。内燃机进气道的流动阻力
和产生的涡流强度是影响发动机性能和燃烧的两个重要指标,在确定和设计进气
道的形状、结构、尺寸时,都要优化这两个指标,使之与燃烧系统相匹配,并应
在气缸盖的加工生产过程中控制进气道的流动特性和涡流强度保持在优化值的
范围内,否则发动机的性能和排放将受到严重影响。国际上从二十世纪五十年代
开始发展了气道稳流实验方法,把进气道和气缸内的不稳定气流运动在气道模拟
实验台上进行稳态流动模拟试验,测量涡流强度和气道流通能力。但怎样才能把
稳流试验的结果与实际发动机运转中的非稳态流动很好的对应起来,这就需要确
定模拟试验条件和选择合适的评价参数。由于问题的复杂性,迄今为止在世界上
仍然没有一个统一的标准。
近年来,随着我国内燃机工业的发展和国内外市场竞争的加剧,内燃机生产
企业越来越重视产品质量。内燃机气道由于形状复杂,常常在铸造和加工中,由
于流量或涡流比不达标,造成气缸盖报废。为此,有必要在发动机气缸盖气道流
动性能进行检测或抽检,考察气道的性能是否合格。在这种情况下,我们总结了
多年来从事内燃机气道研究和实验的理论与经验,借鉴了国外著名的内燃机研究
机构(如Ricardo研究所,AVL研究所,FEV研究所和美国Southwest研究所)
气道实验台的结构和评价方法,先后在国家“八五”攀登计划、国家自然科学基
金、国家自然科学基金重点项目以及多项企业委托项目的资助下,多年来致力于
内燃机内气道的设计、研究、试验及评价方法的探讨。经过理论研究、实验验证
以及工业应用,建立了评价涡流、滚流的稳流试验台和实验方法,并把这一成果
应用到内燃机气道稳流试验和检测中。
— —
164
技术原理与工艺流程简介:
技术原理:参考国外著名内燃机研究机构(如Ricardo研究所、AVL研究所、
FEV研究所和美国 Southwest研究所)气道试验台的结构和评价方法,提出了
SKLE评价方法。系统实现了信号的全自动采集、显示和处理,采集软件运用了
中文Windows图形界面,易于操作和学习。试验台一次试验,可同时进行国际上
多种评价方法的计算和处理,同时本试验台不仅可进行变压差试验,还可进行国
际上通用的定压差试验。
工艺流程:测量数据的具体操作如下:
手动测量:
(1)在控制台界面将测量控制选为手动方式,装上手动压气门机构。
(2)使气门位于关闭位置,放置好气门升程传感器,打开碟阀、启动风机。
(3)点击“清零”按钮置气门升程为0 mm。
(4)旋转手轮使气门打开,同时观察各个通道物理量的变化,如无变化请
检查软件是否处在跟踪气门升程状态,如不是,将启动跟踪气门升程功能。使气
门停止在第一个测量位置如2.3mm处(不能太大或太小)。
(5)按“测量”按钮开始测量,测量结束后,软件将刷新各通道数值,并
绘制图形。
(6)继续旋转手轮,使气门处不同打开位置,分别进行测量。
当气门达到最大升程或已超过最大值,按结束键完成这一缸盖的测试,软件
对所有数据进行计算并绘制出来,同时将测量数据保存到指定的路径下。然后可
进行下一次测量。
(7)试验完毕可双击采集数据文件名,显示和打印测量结果。
(8)试验中如出现偏差或认为数据有问题,不点击“结束”而点击“取消”
钮即可。
半自动测量:
操作基本与手动方式相同,不同之处:
(1)在控制台界面将测量控制选为半自动方式,装上自动压气门机构。
(2)点击控制台上升程上/下按钮来调节气门的进给量,而无需用手去旋转
手轮。
——
165
(3)整个测量过程可以在启用控制台后直接在控制台上来完成。
自动测量:
(1)在控制台界面将测量控制选为半自动方式,设定好气门运动为均匀步
长或着是非均匀步长,填入具体采集点位置。
(2)装好自动压气门机构,使气门位于关闭位置,放置好气门升程传感器。
(3)点击按钮打开碟阀,启动风机。
(4)点击测量按钮或启用控制台后按其测量按钮,整个测量过程自动完成。
(5)当气门压紧机构自动脱离气门后,更换下一个缸盖。
(若压紧机构没有回到适当位置,可以点击升程上使顶尖稍稍脱离气门)
技术水平及专利与获奖情况:本项目共申请国家专利3项,发表相关研究文
章60余篇,研究成果得到国内知名内燃机专家的充分肯定。运用我们的气道评
价方法与技术,研制开发成功的系列TUST气道稳流试验台,使用单位已有18
家。
应用前景分析及效益预测:经过多年的基础研究和技术发展,课题组研制的
气道试验台已经逐步得到推广和使用,目前已经有近20家单位使用,包括国内
著名的发动机生产企业,汽车研究所和高校等。该试验台在广西玉柴机器股份有
限公司得到了充分的应用,近十年来不仅用来进行产品开发,而且在质量部用来
抽检本厂及协作厂气缸盖是否合格。产品使用量大,连续工作时间长,且不断更
新换代,并淘汰掉从国外用巨额外汇买来的试验台,取得了巨大的直接经济效益
和社会效益。直接经济效益累计达1.1亿元。为该公司2004年达到年产值60亿
元发挥了重要作用。 当前其发动机缸盖生产车间为了保证欧Ⅲ机排放达标,也
正在订购气道试验台。
另外,潍坊柴油机厂6170中速机厂在线检测气道试验台的使用,是国内第
一家。运用该试验台,该厂对170发动机的每一缸盖进行检测、分类,针对不同
的气道流动特性的缸盖,将高涡流的缸盖组合到低转速的发动机上,将低涡流的
缸盖组合到高转速的发动机上,将不合格的缸盖返修至合格。至目前为止,共检
测、试验、返修系列缸盖2000台次。为公司中速机产品质量的稳定,确保该公
司产品在国内同行处于领先地位发挥了重要的作用,取得了可观的经济效益和社
会效益。其中直接经济效益累计约5000万元。其已成为该公司保证170发动机
— —
166
气缸盖产品质量和质量考核的关键性设备。
随着我国内燃机企业对内燃机气道的重视以及气道试验台的不断发展,相信
气道试验台将会进入每一个缸盖生产车间,其将具有广阔的应用前景。同时由于
产品的先进性,力求将产品出口到国外。(国外类似功能的产品价格在20万欧元
以上。)
相应地,我们将进一步完善产品质量,减少开发成本,减小试验台体积,使
之更适合于安装于缸盖生产车间,扩大其应用范围。通过不断研究与开发,使产
品的先进性得以保持,通过加强宣传和参加展览会,使产品不断让人认知,真正
将试验台销售到每一发动机生产车间。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
系统所需原材料及测试传感器均系国产,具备较高加工水平的机加工单位,
厂房面积300平方米;成本投资500万元。
合作方式及条件:技术服务、合作开发。
187. 内燃机气道稳流试验台
成果与项目的背景及主要用途:内燃机进气道的流动阻力大小和产生进气涡
流的强度是影响发动机燃烧和性能的重要指标。但由于在实际运转的发动机上气
道内的气流运动随活塞和气门的运动而周期性变化,很难对它们进行测量和评
价。气道稳流实验方法可以把进气道和气缸内的不稳定气流运动在气道模拟实验
台上进行稳态流动模拟试验,测量进气涡流强度和气道阻力,以此来评价气道性
能的优劣,并作为确定气道的结构和尺寸的依据。天津大学内燃机国家重点实验
室先后在国家“八五”攀登计划、国家自然科学基金、国家自然科学基金重点项
目以及多项企业委托项目的资助下,多年来致力于内燃机内气道的设计、研究、
试验及评价方法的探讨。建立了评价滚流的稳流试验台和实验方法。提出了进气
终了缸内滚流比预测的物理模型和数学表达式,并在两种机型的LDA测量试验
中得到证实。
经过十多年的基础研究和技术发展,目前课题组研制的变压差全自动气道试
验台已有4种型号,可以一次测量,得出国际上著名评价方法的结果,包括课题
组研究的SKLE评价方法结果。试验台不仅可用于柴油机气道,而且可用于汽油
机气道;不仅可用于测量涡流比,还可用于滚流比的测量。研制的自动化内燃机
气道稳流试验台不仅可以用于新产品的研制和开发,还可以用于产品质量的检
测。同时系列气道试验台完全自动化,适合于缸盖的在线检测。目前该系列气道
试验台在企业、研究所和高校已经得到推广。
技术水平及专利与获奖情况:该研究成果是项目组长期基础研究和应用研究
的积累,在理论创新和关键技术上达到了国际领先水平,并得到了良好的工程应
用。本项目共申请国家专利3项。
应用前景分析及效益预测:经过多年的基础研究和技术发展,课题组研制的
气道试验台已经逐步得到推广和使用,目前已经得到近20家单位使用,包括国
内著名的发动机生产企业,汽车研究所和高校等。随着我国内燃机企业对内燃机
气道的重视以及气道试验台的不断发展,气道试验台将会进入每一个缸盖生产车
间,其将具有广阔的应用前景。同时由于产品的先进性,力争将产品出口到国外。
应用领域:各类发动机(摩托车、汽油机、柴油机等)生产厂家、高等院校、
研究机构等。
188. 天然气驱动的绿色高效供热空调技术
该成果是高效利用天然气,完成冷、热、热水三联供的节能环保高新技术,
是天津大学热能所在国家211二期工程项目、985建设项目及天津市科委科技发
展项目的支持下经过数年努力取得的。它在可再生能源的有效利用、保护生态环
境、缓解电力供应紧张,改善能源结构、平衡冬夏燃气负荷方面具有明显优势。
该技术既利用了性能系数比吸收式高的压缩式循环,又充分利用了发动机余热,
与燃气锅炉相比,供热的一次能源利用率可提高175%以上。利用该项新技术的
年单位建筑面积供热空调运行能耗费用仅为直燃吸收式冷热水机组的67%,电动
热泵的88%,并且兼有夏季制冷和冬季供热的双重功能,其温室气体和污染物排
放量远低于其它各种供热空调方式。
全面解决了以往国内外该技术应用的难点和关键技术问题,包括高效燃烧方
式、高效环保型制冷工质、最佳运行参数、配套压缩机、有效节流装置及高效换
热器等;首次开发了达到国际先进水平的可模拟系统各种实际性能的动态仿真软
件,从而协助实现了系统各部件的优化和最优控制;成功研制出国内首台采用现
— —
168
代化天然气热泵优化匹配设计新技术的天然气热泵供热空调系统,其一次能源利
用率为现有电动压缩式空调热泵的1.5倍以上,该成果经专家鉴定为国际先进水
平,填补了国内空白,现已获数项专利权。
经济效益及应用情况:我国制冷供热需求量大面广,如宾馆、别墅、车站、
医院、商场、影剧院、体育馆、办公楼、公共建筑和高档居民住宅区等,需要大
量的冷热及热水供应设备。我国已制定大规模开发利用天然气、并在较大程度上
替代燃煤供热及分散式空调的整体方案。在今后20年内对大中型冷机组的年需
求量可超过1万台,若年产200台,按市场比价每台平均销售价为100万元,则
形成年产值2亿元以上,年利润5千万以上。因此天然气绿色高效供热空调技术
具有广阔的应用前景和良好的社会经济效益。
189. 微型宽频拉-扭材料疲劳试验机
成果与项目的背景及主要用途:目前,多轴拉扭疲劳试验机多采用液压系统
实现,液压疲劳试验机主要存在以下几个问题:1、液压系统的量程较大,无法
满足小型试件的精密试验;2、动态响应速度慢,无法进行高频疲劳试验;3、功
率大,试验过程中产生较多热量,试验机进行高周疲劳试验时会有散热问题。因
此,液压试验机无法满足微电子材料、高分子材料等各种新型材料的力学性能测
试要求。
本试验机可以满足新型材料的拉扭复合应力下微电子材料、高分子材料等各
种新型材料的力学性能的测试。
技术原理与工艺流程简介:音圈电机是本试验机的基本作动单元,该电机具
有卓越的直线进给运动控制功能。其工作原理是利用通电线圈在恒定磁场中受电
磁力作用,力的大小与磁场强度、线圈运动速度及通电电流成正比。当电机型号
确定,磁场强度也就确定,因此电机的作动单元可根据需要形成力矩环或速度环
的闭环控制方式。电机的动态响应性能优越,运动加速度可达到20g。同时,输
出力与通电电流成正比,可方便对输出载荷的大小进行控制调节。将电机控制器
与上位机相连,可单独对电机进行控制或与上位机通讯控制。电机控制器提供
AD输入接口,可以将外部载荷传感器信号输入形成闭环控制,或采用电机控制
器的命令将信号读出进行显示和存储。扭转方向采用微型直流电机与减速器配合
——
169
使用,可在保证0.0068度的角度控制精度下输出1N·m大小以内的扭矩。采用
与直线动动方向相同的控制器对扭转方向的运动进行控制。扭矩的大小同样可以
通过外部扭矩传感器测量得到后输入到控制器进行处理。
试验机的控制装置为全数字闭环控制系统,两种控制模式(载荷、位移)可
根据需要自由选择。由于位移控制的精度极高(最大分辨率1um),经标定可以
将位移信号用作应变信号。轴向运动与扭转运动由独立的控制器分别控制,两通
道可无干扰的异步工作,也可同步协调工作。控制波形由音圈电机控制器的内部
数字寄存器产生,可生成三角波、正弦波、方波、斜波、梯形波等各种控制波形。
合理的设置拉扭方向的控制方式及波形、频率,可实现比例路径和各种非比例路
径的加载,用于研究金属、非金属材料在多轴非比例加载条件下的力学响应。通
过将电机控制器与上位机相连,可以把试验过程中的载荷、位移信号在上位机实
时显示、控制或存储以备后续处理。
音圈电机控制器可以解释和执行ASCII码命令,可利用VB或Delphi等编程
语言制作疲劳试验程序界面,形成上位机对音圈电机的控制。控制器对单条指令
的解释时间不超过200μs,可以满足疲劳试验动态响应要求。自主开发的疲劳试
验程序功能主要包括初始化电机控制器的控制参数,对试验数据如轴向力、位移、
扭矩、转角进行实时显示和存储,设定试验参数,对电机进行位移和载荷方式保
护等。
技术水平及专利与获奖情况:试验机具有精度高、响应快、功耗小、易操作
等主要特点。拉扭电机及拉扭传感器均为美国原装进口。
拉伸载荷±100N;扭转载荷±1Nm;位移行程50mm;频率0.01-80Hz。
[1] 专利:微型宽频拉-扭疲劳试验机,申请号:2,已授权。
[2] 专利:高频响应高温拉-扭疲劳引伸计,申请号:2
应用前景分析及效益预测:将单轴疲劳模型应用到多轴情况已不能满足现代
工业的设计要求,因此材料多轴疲劳的试验研究已成为疲劳领域的重要课题。随
着新材料,如高分子材料,电子材料的涌现,对其力学性能的试验研究有很大的
需求。
应用领域:材料的力学性能试验,包括单轴拉伸,扭转,拉扭复合的疲劳试
验。
— —
170
合作方式及条件:可提供现成产品,或技术转让。
190. 集成光学声光可调谐滤波器的研究与开发应用
成果与项目的背景及主要用途:波分复用(WDM)是大幅度提高光纤通讯系统
容量的有效途径,是国际上光纤通讯技术的发展方向。波分复用光纤通讯系统中的
两种关键部件是可调谐激光器和可调谐波长滤波器。特别是后者,更是关键中的
关键。因为将可调谐滤波器与掺铒光纤放大器结合在一起,就可以构成高性能的
可调谐激光器。因此,可调谐波长滤波器已成为各国高科技领域里争相研究的热
点。美国的ONTC规划和欧州共同体的RACE规划的多波长传输网络中,都将这
一部件作为重点课题。
可调谐波长滤波器的类型有声光可调谐的波长滤波器、法卜里-泊罗型滤波
器和波导阵列光栅等几种。其中,声光可调谐的波长滤波器最具优越性。声光可
调谐的波长滤波器又分光纤滤波器和集成光学滤波器两大类。光纤滤波器的耦合
损耗低,分辨率高,但是从目前实际研制成功的光纤滤波器来看,器件本身的损
耗仍很大,因此它的插入损耗并不比集成光学滤波器好,而且调谐困难,调谐范
围很窄。集成光学滤波器的调谐范围大,调谐方便。它的滤出带宽和插入损耗也
能满足需要。特别是,它具有多态WDM开关的功能,这是其他类型的滤波器无
法实现、无可替代的.因此,集成光学声光可调谐的波长滤波器已成为波分复用系
统中波长选择滤波器的最佳选择。
技术原理与工艺流程简介:TE模和TM模的模分离器,采用基于双模(对
称模和反对称模)干涉的交叉型指向耦合器来实现。这种型式的模分离器结构简
单、工艺要求也不苛刻,比较容易实现。我们曾研制成功这种TE/TM 模分离器,
TE模和TM模的模式分离比分别在 23dB和21dB以上。本项目中我们拟对这种
模分离器的结构进一步优化,用BPM法对模式分离比与器件结构参数之间的依
赖关系进行深入探讨,在此基础上寻求最优的结构参数,从而使TE模、TM模
式分离比都达到30dB以上。
采用准共线型模转换器,使得声表面波与光波产生准共线声光耦合,可以有
效的抑制旁瓣,并且模式的转化效率可以达到99%以上,这种模转换器我们也曾
研制成功,而且性能良好。我们只要根据声光可调谐光开关的性能要求,试制合
——
171
适的模转换器即可。
技术水平及专利与获奖情况:我们在国内最早开始这方面的研究工作,并且
已经研制成国内第一个接近实用的集成光学声光可调谐波长滤波器。我们研制成
的器件的性能指标如下:调谐范围115nm,滤出带宽1.5nm,开关比>20dB, 插入
损耗4.4dB,射频驱动功率<40mW。以周炳琨院士为主任的鉴定委员会认为,这
些指标不仅在国内是领先的,而且达到国际上同类器件的先进水平。
应用前景分析及效益预测:此项产品属于光电子器件的高端产品,制作难度
大,技术含量高,在国际市场上价格很高,据了解2001年国外出售的与偏振相
关的AOTF价格为3000美元一支,考虑到产品产量的提高,成本下降,以及市
场竞争等因素,今后几年该产品的价格将会有所下降,同时考虑到我们产品的性
能水平,价格应在1-2万元人民币一只左右,按照年产400支器件计算,预计
年产值约600万元人民币。
应用领域:集成光学声光可调谐滤波器已经成为波分复用系统中波长选择滤
波器的最佳选择,除此之外它还可以与掺铒光纤放大器结合在一起,构成可调谐
掺铒光纤激光器。另外,它还可以用作波分复用通信系统中的均衡器,以及作为
小型近红外光谱议的核心器件。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):项目研
究者所在的单位在晶体制备方面有很好的基础,不仅能够制备出性能优良的铌酸
锂晶体,而且拥有全套的晶体冷加工设备。更重要的是,我们已经具备一个研制
集成光学器件所必需的超净实验室,并且拥有光刻、镀膜、溅射、扩散和质子交
换等工艺手段和技术力量,这就为本项目的研究工作提供了可靠的物质基础。掌
握了多项关键技术,包括集成光学波导芯片制作技术、光纤耦合技术、器件测试
实验技术、封装技术等。技术转化的条件基本上已经成熟,项目开发的过程中还
需要一定的投资。
合作方式及条件:为了进一步提高器件的性能,并能够将集成光学声光可调
谐滤波器及其相关产品实用化,欢迎就该器件及其相关产品的小批量生产技术进
行合作。
— —
172
191. 激光器专用冷却器
项目研究的背景及用途:本课题源于“半导体泵浦全固态高功率绿光激光器
的研制”,半导体泵浦全固态高功率绿光激光器的研制是863光电子产业基地建
设首批支持项目,半导体泵浦全固态高功率绿光激光器的长期稳定运行的重要环
节之一就是激光器的冷却。
技术原理及工艺流程:由制冷系统恒定的吸收一定的热量,起吸收的热量值
应为激光器满负荷散热量的1.2倍左右,制冷机组吸收的热量和激光器散出的热
量之间的差值由电加热器补偿,使得电加热器的发热量抵消去制冷机组和激光器
的热量差值,即本机组通过控制加热量来保证温度精度。
成果水平及主要技术指标:较好的满足了该激光器对冷却系统的要求。
流量的调节大于230 L/h (约1 GPM),冷却水的温度设定范围为1030C,
控制精度为0.5C。
主要设备:剪板机,电焊机。
主要原材料及来源:钢板,铜管。
合作方式及条件:技术转让或技术入股。
192. 赋形缓冲减振坐垫设计及其制造模具研制
成果与项目的背景及主要用途:“神舟5号”航天飞行是我国首次载人航天
飞行。航天员赋形缓冲减振坐垫是航天员大系统中一个重要部件,安装在飞船返
回舱中,其性能直接影响到航天员的安全和舒适性。
依据航天员个性化的身材设计订做的坐垫,称为赋形坐垫。赋形设计的目的
是使航天员身体外形与坐垫内表面均匀贴合,保护航天员的生命安全,提高航天
员在坐垫中的舒适性。坐垫使用发泡模具制造,采用缓冲减振材料。坐垫系统可
以明显降低在飞船的升降过程中施加给航天员的冲击加速度,保护航天员免受冲
击伤害。
本项目研制的赋形坐垫承载着中国第一位太空人杨利伟遨游太空并成功返
回地面。
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173
技术原理与工艺流程简介:本项目开发的全数字化的设计和制造技术集成路
线,包括RTV快速制模技术、三维非接触式光学快速测量技术、虚拟设计技术、
激光快速成形(RP)技术和CAM技术等,可以作为共性技术,在汽车、航空、
家电等新产品开发中应用。
技术不平及专利获奖情况:该项目技术水平为国际先进,所设计的航天员赋
形缓冲减振坐垫填补了国内空白,在设计工艺和设计方案上有较大创新。
本项目获2004年度天津市科技进步一等奖。
193. 汽油机射流燃烧技术
汽油机射流燃烧技术是发明了一种带有射流孔的高压缩比高紊流紧凑型的
新型汽油机燃烧室,实现了稀燃和速燃,具有理想的放热规律,提高了汽油机的
热效率,可大幅度地降低燃没消耗和排气污染,提高动力性能。该项发明取得了
中、美、日等七国专利。曾获布鲁塞尔世界发明博览会银奖及国内诸多奖项。在
实际应用中取得很好的经济效益和社会效益,是国家科委科技成果重点推广计划
项目及国家计委、经贸委和交通部推广项目。
本技术涉及一种新发明的汽油机射流燃烧室,此燃烧室突破了传统汽油机燃
烧室的结构模式,创建了"利用微涡流促进燃烧"的理论,属内燃机领域内的发
明创造.在一般车用汽油机上,只须改装带有射流燃烧室的气缸盖,并对原机供
油系统和点火系统作适当的调整,即可燃用稀混合气,实现快速燃烧,并能有效
地抑制爆燃,在使用相同桔的汽油时,汽油机的压缩比可以大幅度的增高,因而
使燃烧热效率提高,机器性能得到显著地全面改善.除气缸盖总成外,其它原机
零部件基本不变,所以改造原机所需投资少,收益大.用此技术改造成功的国产
轻型车用492型汽油机和中型车用6100型汽油机与原机相比,其功率的提高和
比油耗的降低均在10%左右.前者已投放市场万余台,受到用户欢迎,后者正开
始打入市场.改造引进美国技术生产的切诺基吉普车用四缸高速汽油机,在动力
性提高的同时,油耗,排气污染和排气温度均有明显下降,已被列入该机的换代
产品计划.此项技术可以应用于多种机型,效益显著推广此项技术的前景广阔。
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174
194. 高速光互连多通道数据传输链路
成果与项目的背景及主要用途:航天等领域,需要数据传输的高可靠性及抗
电磁干扰性能,该课题采用多路光纤数据通道,保证数据信息的可靠传输。
技术原理与工艺流程简介:将VME总线接口数据信息经复用、光信道编码、
电光转换后通过多路光纤传输,经光电转换、解码、解复用后转换为并行数据由
电子系统接收处理。
技术水平及专利与获奖情况:计算机光纤互连的应用研究,教育部科技进步
二等奖。
应用前景分析及效益预测:此链路已应用在我所承担研究项目上。用少量光
纤代替了复杂的导线连接,可有效提高装备抗电磁干扰的性能和设备运行的稳定
性。
应用领域:航空航天、工业现场等领域
合作方式及条件:技术合作
195. C+L波段光纤喇曼放大器
成果的背景及主要用途:该成果为一台C+L波段分立式喇曼光纤放大器样
机,其技术指标为:信号波长范围:1530-1600nm(C+L波段),信号增益:>12dB,
噪声指数为≤6dB,实现了增益和色散补偿集成化;同时附有自行开发的设计软
件系统,可为光纤喇曼放大器的设计提供准确快速的仿真分析。
该成果可以对光纤通信系统中的传输损耗和色散进行同时补偿,以提高系统
的传送容量、延长传输跨距。该成果的取得,对于提高我国现有光纤通信系统性
能,提高其现代化水平具有重要的战略意义。
技术原理与工艺流程简介:光纤喇曼放大器是利用光纤中的受激喇曼散射来
实现信号光在光纤中在线放大。
放大器通过输入一定功率的泵浦光作为能量,利用喇曼效应将泵浦光能量转
移到信号光上,补偿了信号传输中的功率损耗。此外,作为增益介质的色散补偿
光纤能同时对信号光进行色散补偿。
技术水平及专利与获奖情况:该项科研成果得到专家组的充分肯定和高度评
——
175
价,达到了国内领先水平。
应用前景分析及效益预测:随着信息事业的发展,对于通信带宽的要求日益
增加。宽带光纤喇曼放大器能够实现光纤中全波段的在线全光放大。它的市场前
景很好,一旦形成价格优势定能取得很好的社会和经济效益。
宽带光纤喇曼放大器由泵浦源、耦合器、增益光纤等组成,其成本约为10
万元,市场上售价估计为3-4万美元。可见其利润很高。
应用领域:光纤通信线路的干线传输。
196. CCD光电教学实验系统
成果与项目的背景及主要用途:该教学实验系统是利用线扫描电荷偶合传感
器件(CCD)、典型传感器电子线路、同步高速ADC数据采集系统及丰富的教学实
验及仿真软件包组成,适合于大学物理、仪器仪表、测控技术及仪器、光学信息、
光电子等学科和专业的相关教学实验和课堂演示,具有功能多样性、系统配套合
理、按照教学实验及演示需求设计和布局、使用方便、原理清晰、软件配套齐全、
以及便于维护等特点,目前已被多所院校用于相关课程的教学和实验中。
技术原理与工艺流程简介:该教学实验系统由以下部分组成:一米光学导轨
组件、背景照明光源、前景环形照明光源、万物载物台架、50㎜光学镜头、CCD
及照明调整实验电源、线扫描CCD教学实验板、线扫描CCD高速数据采集板及
数据处理软件。CCD教学实验系统对计算机无特殊要求,可以使用PC386、486、
586和奔腾机等,有利于节省和继承原有计算机资源。CCD教学实验系统是开放
的,数据采集和处理程序均提供调用库和C原玛,因此也可以方便地进行二次开
发和教学。
技术水平及专利与获奖情况:处于国内同类型教学仪器先进水平,目前已被
多所院校在教学中采用。
应用前景分析及效益预测:适合大学物理、仪器仪表、测控技术及仪器、光
学信息、光电子等学科和专业的相关教学实验和课堂演示,具有功能多样性、系
统配套合理、按照教学实验及演示需求设计和布局、使用方便、原理清晰、软件
配套齐全、便于维护等特点。因为目前国内该类教学实验手段还较简单,水平较
低,该教学实验设备将有可观的市场需求。
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176
目前该技术的成熟程度达到可工业化批量生产。如初期月产20台,生产成
本0.5万/台,市场售价1.2万/台,年销平均200台,产值240万,利润近140万。
应用领域:可广泛应用于大学物理、仪器仪表、测控技术及仪器、光学信息、
光电子等学科和专业的相关教学实验和课堂演示。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
所需原材料:均为市场上可采购原材料,无特殊要求,例如:电子元器件、
光学部件等;
设备及环境要求:AC220V电源、普通示波器及电压表;
所需厂房面积:普通厂房60平方米;
人员要求:一般专业人员,讲过简单技术培训即可;
初期投资规模:除以上条件外需流动资金50万。
合作方式及条件:技术转让,转让费:人民币20万元。
197. 多路空间互连旋转连接器的设计与研制
成果与项目的背景及主要用途:光互连是以光子作为载体来实现单元之间的
信息互换,由于光互连的带宽大、速度高、抗干扰能力强、能避免“电子瓶颈”、
以及可实现波长通道等优点,使其在信息处理技术中占有重要地位。光纤互连、
波导互连和自由空间互连是光互连的几种形式,光纤旋转连接器就是一种应用光
互连技术的器件,其上集成了光纤互连和自由空间互连技术。光纤旋转连接器是
用来通过一个相对旋转的耦合面传输信号的连接装置,即在信号的传输过程中,
有时需要光信号从一端静止的平台,通过一个旋转平面不断地传输到另一端旋转
的平台。光纤旋转连接器的前身是电滑动环。随着通信带宽的增加,电信号传输
出现了固有的“电子瓶颈”,光纤通信的出现为大容量信号传输带来了曙光,各
个领域内光纤旋转连接器也逐渐代替电滑动环传输光信号。一般光纤旋转连接器
应用航天和工业领域,如海底机器人与控制船之间、雷达天线和它的车载信号处
理系统之间、战车的旋转塔台与车体内控制台之间、焊接机器人与控制台之间、
远程机械的输入输出设备与控制台之间的连接及航天器追踪、火箭导航等等,其
作用为实现两部分之间的信号耦合。
技术原理与工艺流程简介:多路空间互连光纤旋转连接器的系统原理图如图
——
177
1所示
λ
1
λ
1
λ
2
λ
n
136
2
45
λ
n
λ
2
图 1 多路空间光纤旋转连接器系统原理图
1,6、复用/解复用器 2,5、隔离器 3、转子 4、定子
从图中,可以看到多个波长λλλ在合波器1中合成一束光波信号,
12n
、、···
合成信号通过一个隔离器3入射到光纤旋转器中。这里隔离器的作用是防止光信
号双向传输时,反向光信号对输入的光源产生干扰。为了避免多模光纤中产生的
模式色散的影响,选择单模光纤做传输光纤,也可更好地应用多波长复用技术。
光信号进入由转子3和定子4组成的旋转器,耦合通过旋转面后,经过隔离器5
到达另一端分波器6中,由分波器把合成的光信号恢复为原来的多个波长。这样,
多波长光信号从连接器的一端经过旋转面到达另一端;同样另外多路光信号也可
从另一端同时向这端传输,实现双向传输光信号。在旋转连接处,采用C-lens透
镜耦合信号通过旋转面,有效地降低了信道的功率损耗。
技术水平及专利与获奖情况:所研制的多路空间互连光纤旋转连接器尚未在
国内见到同类器件。
所获专利:光纤双向传输旋转连接器。中国发明专利(已授权),专利号 ZL
021169071, 2004
动态数据传输光电混合光纤旋转连接器。中国实用新型专利(已授权),专
利号 ZL2,2005
中国实用新型专利(已授权),专利号 ZL2,2005。
应用前景分析及效益预测:多通道空间互连光纤旋转连接器不仅在民用领域
有广阔的应用前景,在航天领域内也具备独特的自身优势,目前,国内旋转连接
器的市场很大,只有国外的一些公司在销售这类产品,价格都很高昂。国内尚未
研制出真正成型的产品,我们研制的光纤旋转连接器有望打破国外公司的垄断和
技术封锁,具有良好的经济效益。
— —
178
应用领域:航天、海洋探测和工业机器人等领域。
198. 高精度干粉灌装生产线
成果与项目的背景及主要用途:“干粉灭火器自动灌装生产线”是天津大学
研制的全国首台自动灌装生产线。灌装精度0.5%,灌装速度300-500瓶/h, 共分
干粉灌装、插管、旋紧喷嘴、灌气、气密检测等五道工序。该生产线在自动化程
度、自动控制能力、净化生产目标等关键技术指标达国际先进水平。
2006年10月该设备参加了北京举办的国际消防设备展览会,是国内唯一参
展单位,目前已与阿联酋签订两套销售合同,与东南亚多国签订了意向合同。
技术原理与工艺流程简介:该生产线共分干粉灌装、插管、旋紧喷嘴、灌气、
气密检测等五道工序。
技术水平及专利与获奖情况:该生产线在自动化程度、自动控制能力、净化
生产目标等关键技术指标达国际先进水平。
199. 视觉型刀具预调测量仪
成果与项目的背景及主要用途:刀具预调测量仪(简称对刀仪)是数控加工
设备必备的配套仪器,广泛用于各种类型刀具的预调和测量。天津大学精仪学院
在国内首先研制成功第一台基于视觉检测技术的,智能化刀具预调测量仪,结束
了国内传统的投影屏目测瞄准的光学法对刀仪的历史,该刀具预调测量仪曾于
2004年和2005年两次参加国际机床工具展览会,并已成为产品销售。
计算机视觉型刀具预调测量仪使用CCD摄像机采集被测刀具图像,通过图
像处理技术实现影像的数字对焦、自动瞄准测量。测量的自动化不仅消除了操作
者的人为误差,而且简化了主机结构,提高了操作的灵活性,实现了数字微米级
的测量精度。
技术原理与工艺流程简介:计算机视觉型刀具预调测量仪使用CCD摄像机
采集被测刀具图像,通过图像处理技术实现影像的数字对焦、自动瞄准测量。测
量的自动化不仅消除了操作者的人为误差,而且简化了主机结构,提高了操作的
灵活性,实现了数字微米级的测量精度。
——
179
技术水平及专利与获奖情况:智能化刀具预调测量仪,结束了国内传统的投
影屏目测瞄准的光学法对刀仪的历史,技术指标达国际先进水平。
应用前景分析及效益预测:应用于数控加工领域。
200. 纳米级、微型化电容测微仪介绍
成果与项目的背景及主要用途:电容测微仪以其非接触式测量方式和高精
度、高分辨力等优点,近三十年在精密测试领域得到迅速发展,但是电容测微仪
随时间和温度漂移问题一直没有得到很好的解决,而且一般的电容测微仪电路体
积大,集成度很低,一般一台测微仪仅支持两路传感测头,当测量密度大时传统
的电容测微仪使用极不方便。本微型电容测微仪有效解决了这两个问题,是一种
低漂移,高精度,微型化的电容测微仪。这将使电容测微仪得到更加广泛的应用。
技术原理与工艺流程简介:该微型电容测微仪①利用MEMS芯片对仪器电路
进行全面压缩,不仅抗干扰能力强,温漂小,而且大大减小了电器箱的体积和功
耗。②传感测头采用差动式结构,无驱动电缆配置,直接输出数字信号,传输距
离可达10米,电器箱内主要包括电源、低功耗单片机、液晶显示器及与PC机的
接口电路等。③一台电器箱可同时驱动8个测头而体积不变。④由于体积小,可
随身携带,用两节3.6V锂电池供电可持续24小时测试,因此适于进行野外作业,
并记录数据。
技术水平及专利与获奖情况:其在精度、分辨力、温漂、体积、使用性能等
技术指标上达国内领先,国际先进水平。
应用前景分析及效益预测:应用于机械电子生产及科研领域。
201. 工厂普及型低价激光测径测宽仪
成果与项目的背景及主要用途:工厂普及型通用激光非接触测径仪适于在生
产现场的计量室或车间检测工位使用,本身是独立的仪器,适于测量轴类部件、
宽度工件和线缆类产品,对材料不敏感,只要是不透明的工件均可以测量。具有
集成显示及键盘控制,测速超过每秒300次,具有现场标定功能,可以设定被测
标准值、上下报警偏差值。具有RS232/485接口,可以与上位机或SPC系统通信,
— —
180
集成网络数据收集功能。
技术原理与工艺流程简介:采用半导体激光器、扩速准直光路、CCD光电传
感器和单片机技术相结合.
特点及性能参数:
型号 XLS-2K3T1-30
测量范围 1-30mm
分辨率 0.5μm
20ºC时的测量精±0.01mm在测量区
度 中央
重复性(±2σ) ±3μm
工件定位误差 ±8μm
测量区 20x40mm
激光波长 650nm(可见激光LD)
扫描速度 300scans/s
使用温度 0ºC至40ºC
技术水平及专利与获奖情况:处于国内同类型先进技术水平,具有巨大的成
本优势,具有很强的市场竞争力。已经申请适用新型专利。
应用前景分析及效益预测:在机械加工业、线缆业等需对产品尺寸进行可靠、
高效率控制的行业中广泛的使用,可以完全替代如卡尺等传统量具,避免人为误
差等因素对产品质量的影响。
目前该技术的成熟程度达到可工业化批量生产,因为属于工厂低价型激光测
量设备,具有巨大的市场需求。如初期月产20~40台,生产成本0.8万/台,市
场售价1.8万/台,年销平均200台,产值360万,利润近200万。
应用领域:可广泛应用于机械制造业,特别适合机械加工中的质量控制,也
适用于线缆等线材工业生产中在线测量和监控产品外形尺寸及其变化。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
——
181
所需原材料:
均为市场上可采购原材料,无特殊要求,例如:电子元器件、光学部件等;
设备及环境要求:AC220V电源、普通示波器及电压表;
所需厂房面积:普通厂房100平方米;
人员要求:具有电子工厂工作经历的工人及若干光、机、电专业人员;
初期投资规模:除以上条件外需流动资金50~80万。
合作方式及条件:技术转让,转让费:人民币50~70万元。
202. 管道腐蚀漏磁通检测器地面标记系统
由于管道输送在运送气体、液体、浆体等散装物品方面具有独特的优势,因
此在世界范围内发展很快,已成为与铁路、公路、航空、水运并驾齐驱的五大运
输行业之一。但随着管线的增多、管龄的增长、施工缺陷以及人为破坏等问题的
存在,管道泄漏事故频频发生。根据对管道泄漏事故源的统计,第三者施工等人
为破坏占第一位,腐蚀泄漏居第二位。因而管道的腐蚀检测对于管道的安全运行
具有非常重要的意义。为了合理安排管道大修、避免恶性事故的发生,各国管道
工作者都非常重视管道的腐蚀检测工作,90年代中期,我国开始漏磁管道腐蚀检
测设备的自主研制,现已拥有国产化的管道智能漏磁通检测系列装置。
地面标记系统包括地面标记器和标准时钟源以及相应的软件组成,在管道腐
蚀漏磁通法检测时对确定腐蚀、泄漏点等管道缺陷位置起到非常关键的作用。在
被检测管道的管道上方沿管线每隔一定的距离放置一台地面标记器,当在被检测
管道中运行的漏磁检测器通过地面标记器下方区域时,地面标记器采集记录漏磁
信号的数据并据此确定漏磁检测器通过地面标记器的时间。通过相应的软件,地
面标记器记录的漏磁检测器通过的数据和时间可以传送到计算机中与漏磁检测
器采集记录的数据进行分析对比,便于确定腐蚀、泄漏点等管道缺陷的位置。标
准时钟源用于校准地面标记器和漏磁检测器的时间。地面标记器和标准时钟源都
采用稳定可靠的低功耗集成电路组成,地面标记器和标准时钟源的时间精度为
0.01秒。随着我国自主研制的管道内检测器的广泛应用,管道内检测地面标记系
统已应用于国内外多条管道的现场检测工作。
— —
182
203. 红外热成像法管道支路与泄漏
检测系统的研究与应用
成果的背景及主要用途:目前,石油部门采油现场由于漏油、偷油的问题,
每年造成国家资产的损失十分严重。本着增产节约的目的,本项目为生产第一线
的检测现场应用研发了一套辅助性地下管道巡线及偷油支管的检测装备。
本项目建立了石油管道周围温场分布模型,进行了从管道到地表的土壤层中
温度梯度的研究。针对石油管道支路与渗漏检测的生产第一线的迫切需要,设计
了一种专用的红外热成像仪,除了具有传统的红外热成像仪的基本功能外,还增
加了一些实用的特色功能。
技术原理与工艺流程简介:依据目标和背景之间的温度差异来探测识别目
标,采用红外热成像法检测这些温度异常,推测地下输油管道的分布状态,对地
下输油管道进行检测,探知管道走向以及是否有偷油支管,并能够准确定位管道
的分支点,为长期、慢速的泄漏情况的检测及准确定位提供了一种快捷、准确的
检测手段。该仪器由红外镜头、红外探测器、成像电路、分析软件、显示部分和
电源部分构成。
技术水平及专利与获奖情况:该成果经过天津市科委组织专家鉴定,鉴定结
果为,该项目总体水平达到国际先进水平。目前专利正在受理中,受理号为:
2.5。
应用前景分析及效益预测:在现场应用方面:本项目为采油一线检测现场提
供了一种急需装备,大大降低了检测成本,有效地减少了原油的漏失,节约了国
家能源,提高了油田的经济效益,具有良好的经济效益和社会效益。
在市场销售方面:本项目研发仪器是一种新的地下输油管道巡线及支路检测
辅助设备,该仪器成本为12万元人民币,按每台售价20万元来算,其经济效益
是可观的。
在产品化推广方面:本产品拥有自主的知识产权,可以形成工业产品在全国
可否产业化:可以。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):主要部件
需要进口,加工设备和厂房面积要求不高,投资规模在200万左右,预计产品化
后的销售额为每月20~40万左右。
合作方式及条件:技术转让或者技术合作,共同开发销售并利润分红。
204. 光学二维坐标测量机
成果与项目的背景及主要用途:该技术采用图像瞄准及测量技术、配合XY
精密扫描工作台,可以实现二维尺寸及坐标的自动检测和定位,操作全过程由计
算机控制和实现。
技术原理与工艺流程简介:利用CCD影像传感器对被测量对象进行定位或
瞄准,利用XY250毫米数控工作台实现被测对象的2D任意位置扫描测量。
XY工作台行程250㎜,定位精度0.01㎜,分辨率0.005㎜,整体测量精度
0.01㎜。
技术水平及专利与获奖情况:处于国内同类型先进技术水平。
应用前景分析及效益预测:该类型检测设备在机械制造业,电子工业、印刷
业等具有巨大的应用需求,目前多采用进口设备,价格在数十万元到数百万元,
限制了它的市场和用户。
目前该技术成熟,整机价格在30~40万人民币之间,可以进行小批量工业化
生产,因为属于同类型低价检测设备,因此具有巨大的市场前景。
应用领域:可广泛应用于需要平面坐标及尺寸检测的各行业,例如:机械制
造业,电子工业、印刷业等。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
所需原材料:均为市场上可采购原材料,无特殊要求,例如:电子元器件、
光学部件等;
设备及环境要求:AC220V电源、普通示波器及电压表;
所需厂房面积:普通厂房100平方米;
人员要求:若干光、机、电相关专业人员;
初期投资规模:除以上条件外需流动资金60~80万。
— —
184
合作方式及条件:技术转让,转让费:人民币20~30万元;
合作生产,具体可面谈。
205. 基于射频识别卡的车辆交通监控系统
成果与项目的背景及主要用途:智能交通在国民经济可持续发展中的作用已
不言而喻。在车辆牌照中嵌入射频识别卡(Radio Frequency Identification,RFID),
结合由所有路口和主要路段地下铺设的读卡器、手持终端、监控中心构成车辆交
通监控系统,可以实现一个城市(地区)的完整、严密的交通管理,大幅度提高
道路交通的效率,并具有以下有突出的效果:
(1)统计该路口的交通流量及其时间、车型分布,为正确引导和调度车辆
行驶、道路改造提供依据。
(2)追踪被盗车辆和特定车辆。
(3)跟踪肇事逃逸车辆。
(4)跟踪报废车辆和逃避规费的车辆。
(5)跟踪套牌、伪造(RFID)车牌车辆。
(6)配合车辆传感器、摄像头和专用PDA,可以准确甄别无合法RFID车
牌的车辆。
(7)对在路口的车辆交通违章可以实现自动判断、自动记录和自动通知相
关人员等功能。
(8)统计车辆运行的种类、时刻与时间等,为社会发展提供宝贵的基本数
据。
(9)为各种智能交通子系统提供基础条件。如在此系统的基础上可以建立:
(一)城市道路交通控制与管理系统及其子系统:(a)静态交通管理及停车诱
导系统;(b)城市道路停车收费管理系统;(c)公共交通自动监控及通信调度系统;
(d)城市交通一卡通智能支付、结算系统。
(二)城市交通综合管理系统
(三)城市对外交通综合管理系统及其子系统:(a)不停车收费系统;(b)出入
口交通信息采集系统。
技术原理与工艺流程简介:系统构成如图所示。
——
185
技术水平及专利与获奖情况:该机采用了当今最先进的RFID(射频识别卡)、
微处理器技术和网络技术。已申请国家发明专利:基于射频识别的车辆交通监控
系统(专利申请号:2.X)。并正在申请国际专利。
应用前景分析及效益预测:基于RFID的车辆交通管理系统具有原始创新性,
该系统可望解决车辆交通中多数的管理问题,而且易于实施和低成本,具有重大
的社会效益和经济效益。
应用领域: 车辆交通管理。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):生产不
需特殊条件,但投资需要千万元以上。
合作方式及条件:专利许可(费用=实施地车辆总数×5元×年数)。
206. 车辆传感器
成果与项目的背景及主要用途:城市交通问题是世界各国普遍性问题,它直
接影响经济的发展和人们的生活。智能交通系统(ITS)是解决日益严重的城市
交通问题的有效途径。发展ITS,就必须投入智能化交通设备,特别是交通数据
采集设备,没有智能化交通设备的支撑,ITS就无从实现。在ITS这个综合系统
中,交通数据采集设备占据重要位置,准确实时获得各种交通数据(包括车流量、
车速度、车辆密度、车头距、占有率等)是非常重要的一环,只有在掌握大量的
— —
186
交通数据的前提下,才有实现智能交通的可能。详尽、充分的交通数据将为各种
决策提供科学的依据和数据基础。交通数据采集设备中最重要的车辆检测传感
器。国际上只有为数不多的国家生产车辆检测传感器和智能交通系统。车辆传感
器仍然采用大线圈来实现车辆的检测,如南非Nortech国际公司的车辆传感器。
采用大型线圈来实现车辆的检测,具有安装工程量大,改造已有的道路时需停止
交通和施工难度大等缺点。而本传感器克服上述不足,具有体积小、性能稳定、
运行可靠、安装简单和工程量小、维护方便、成本低、生产时不需调试、性能优
异和工艺性好。
该传感器还可用于停车场、机关大院等车辆进出、停泊管理。
技术原理与工艺流程简介:采用微型线圈、射频技术和单片机的低功耗管理
技术实现车辆的检测。
技术水平及专利与获奖情况:已申请国家发明专利:可充电的车辆检测传感
器(专利号:2.5)。
应用前景分析及效益预测:用于智能交通系统、停车场、机关大院等车辆进
出、停泊管理。
应用领域:交通。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):不需特
殊设备和条件。
合作方式及条件:技术入门费+产值提成:20万+5%。
207. 交通违章视频自动监测系统
成果与项目的背景及主要用途:采用视频对交通违章及其车牌进行自动判
断、记录和发送处罚信息。
技术原理与工艺流程简介:采用视频和图像处理技术自动识别测量违章并自
动记录存档、自动识别车牌和发送短信、传真通知司机和有关人员、单位进行处
理。
技术水平及专利与获奖情况:专有技术。
应用前景分析及效益预测:可以显著提高交通管理效益和水平。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):不需特
殊设备和条件。
合作方式及条件:技术入门费+产值提成:20万+5%。
208. 公路能见度监测系统
成果与项目的背景及主要用途:主要用于高速公路或其它封闭式汽车专用道
对影响视线、可能导致事故的气候,如雾、雨、雪和沙尘暴进行监测和报警的系
统。
技术原理与工艺流程简介:采用红外激光对整条公路进行全封闭监测。生产
需要小型的电子工厂的条件。
技术水平及专利与获奖情况:已获国家发明专利:公路气候监测与报警系统
(专利号:02124117.1)。
应用前景分析及效益预测:可以避免由于气候等影响造成的人员和财产损
失,提高高速公路的车辆通过率和安全水平。
应用领域:交通。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):不需特
殊设备和条件。
合作方式及条件:技术入门费+产值提成:50万+5%。
209. 激光扫描单色及彩色三维成像与数据处理系统
成果与项目的背景及主要用途:本项目是天津市科技攻关项目,主要研究物
体表面三维数据和颜色的获取方法。主要用途有:1.机械制造与设计。如:各
种机械零件的三维数字化;2.交互式的3D娱乐。如多媒体、交互式电子玩具、
游戏等;3.古文物、艺术品的彩色三维数字化;4.医学工程。如假肢设计、筋
骨关节矫正等;5.力学实验分析。如物体表面受力前后的三维数据获取和分析。
技术原理与工艺流程简介:由彩色三维激光视觉成像设备和多轴控制工作台
构成三维彩色轮廓扫描系统。物体在工作台上平移或旋转,成像设备摄取物体当
前表面的图像,经三维测量算法,求出所摄取物体表面的空间三维坐标,采用帖
— —
188
图技术将物体表面的颜色信息帖合上去,可得到物体的彩色三维图像(x, y, z, R, G,
B)。用三维数据处理软件对测量得到的数据进行处理,并进行实体显示,处理后
的数据能以不同的文件格式输出。
技术水平及专利与获奖情况:国际先进水平,获发明专利1项。
应用前景分析及效益预测:本系统不仅可以获取物体表面的三维数据,还能
得到物体表面的颜色信息。在机械制造、游戏、动画、医学以及古文物和艺术品
的三维数字化等方面具有广阔的应用前景,经济效益显著。
应用领域:机械制造与设计、游戏、医学工程、力学实验分析及古文物和艺
术品的彩色三维数字化等方面。
210. 两总线智能可燃气体检测系统
成果与项目的背景及主要用途:目前,我国的可燃性气体检测仪器相对比较
落后,达到国标(GB 16808-1997)要求的生产研制单位寥寥无几,主要体现在
两个方面:首先是气体敏感探头质量不过关,其选择性及稳定性不够理想;其次
是目前生产的可燃性气体检测器大部分属于便携式报警装置对于区域多点监测、
连锁报警尚属空白。
几乎所有工业部门,尤其是石油、化学工业、油田、油库、液化气站、煤矿、
环保、消防、楼宇等行业,在生产过程中不可避免或程度不同的存在多种易燃易
爆气体或者对人体有害气体,必须进行有效地检测与控制,特别是各类应急事故
发生时,必须迅速的确认泄漏点,污染范围以及事故发展趋势。
技术原理与工艺流程简介:本系统结构框图如图所示。
中央控制器
24V电源总线
.
.
信号传输线
探测控制探测控制
接 口 1接 口 N
....
系统由四总线构成,中央控制器通过四总线与区域中多个监测点实现通讯。
该系统采用LED及大屏幕LCD汉字显示,直观显示探测单元报警、故障地址、
时间、类别、控制单元及所控设备的工作状态以及电源系统的工作状态,并可通
——
189
过打印机进行纪录。
技术水平及专利与获奖情况:国内先进技术水平。
应用前景分析及效益预测:本项目研制成果预计一套系统(32路探测器,16
路输出控制模块)成本为6万元,若每套系统按10万元销售,年销售200套,
其销售额2000万元,利润可达800万元,其经济效益相当可观。
应用领域:几乎所有工业部门,尤其是石油、化学工业、油田、油库、液化
气站、煤矿、环保、消防、楼宇等行业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):生产该
设备要求具备制备气体和检验气体的设备。
合作方式及条件:厂方向校方提供设计依据和设计要求。
厂方根据校方的的设计需求应提供必要的实验。
211. 纳米级微形貌检测仪
成果与项目的背景及主要用途:随着微细加工技术的不断进步和微电路、微
光学元件、微机械以及其它各种微表面的不断出现,迫切需要微表面三维形貌测量
的相关技术。由于微表面结构是由微观结构单元组成的三维复杂结构,其测量一
般都需要借助直接的或间接的显微放大,要求有较高的横向分辨率和纵向分辨
率。应用显微干涉法研制了纳米级形貌检测仪,它综合了显微术和干涉法的优点,
可以对微表面进行高精度的形貌测量。形貌检测仪在双光束Mirau干涉的基础上,
加上相移技术,精度能够达到纳米级。纳米级微形貌检测仪可以应用于静态的微
形貌测量,例如测量磁带,硅片的形貌,还可以用来测量光纤通信中的光纤连接
器,可以直接用来检测表面的表面质量和缺陷,如果加上频闪技术,还可以进行
MEMS形貌等的动态测量。
技术原理与工艺流程简介:纳米级微形貌检测仪是显微干涉和相移技术的综
合。显微干涉仪是无限筒长显微镜结构和Mirau干涉结构的叠加。相移器是压电
陶瓷传感器PZT。Mirau相移显微干涉轮廓仪的结构如下图所示,由Mirau干涉
成像光路和照明光路组成,两者用分束棱镜相连。PZT和Mirau干涉物镜相连,
带着干涉物镜沿光轴移动。Mirau干涉成像光路把被测面和参考面形成的干涉条
纹成像到CCD上。干涉成像光路是无限筒长显微镜。
— —
190
结构系统校准后,PZT带着干涉物镜步进式移动。每移动一步,CCD就采集
一幅干涉图。多幅干涉图采集到计算机中,经图像处理就可以得到被测面的表面
形貌。
CCD
Aperture
Field
stop
Stop
Lens
Source
Beam splitter
Filter
Move
Interference
Objective
PZT
Surface
图1:Mirau相移显微干涉仪的结构
被测面通过两维电动平移台,经过图象拼接,扩大了测量范围。构中采用双
光源的结构设计,可以进行单光源测量和组合光源测量,同时可以通过更换不同
的LED进行不同波长的测量。
CCD
双LED光源
相移器PZT
Mirau干涉物镜
两维电动平移台
图2 Mirau相移显微干涉仪实物图
——
191
纳米级微形貌检测仪的性能参数
放大倍率 10
干涉形式 Mirau
被测面测量范围 12.5x12.5mm
数值孔径NA 0.3
工作距离 5mm
技术水平及专利与获奖情况:国内尚未见同类产品的报道,国外类似产品中
还没有双光源的结构。
应用前景分析及效益预测:纳米级微形貌检测仪不仅适用于研究机构进行科
研研究,还可以广泛的应用于工业生产的生产线上进行产品的质量检测和检验。
目前,微表面形貌检测的市场很大,国外的一些公司销售类似的产品,价格都很
昂贵。国内尚未有类似的成型的产品,我们研制的纳米级微形貌检测仪具有良好
的市场前景。
应用领域:可以应用于研究机构的研究测量,也可以应用于工业领域的产品
的产品的质量检测和检验。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):仪器包
括机械、光学、电路、软件等环节,课题组已完全掌握了其核心技术,需要100
万人民币左右的投资促进其进一步产品化及多样化。
合作方式及条件:组建合资公司,或技术合作。
212. 高双折射保偏光纤分布式偏振耦合测试仪
成果与项目的背景及主要用途:保偏光纤是光纤陀螺等偏振敏感器件的重要
组成部分,其制造、缠绕工艺将直接影响器件的输出精度;采用白光干涉技术对
高双折射保偏光纤因内外部结构缺陷造成的分布式偏振模式耦合进行理论分析
和定量检测。并以此作为评价保偏光纤及其器件的一种客观参数。该研究可广泛
应用于分布式光纤应力传感器及检测保偏光纤内部的缺陷,提高我国自主研制高
质量保偏光纤的能力,并带动光纤传感业的发展。
— —
192
技术原理与工艺流程简介:基于白光干涉原理进行1km长的高双折射保偏光
纤的空间分布寄生偏振耦合。一个宽光谱光源SLD出射光经起偏后耦合入保偏光
纤绕组,由于在高双折射保偏光纤中只能传输两种正交的偏振模式,使入射偏振
光偏振方向与保偏光纤的一个特征轴相同,则只有一种偏振模式在光纤中传播。
当光纤中一点发生偏振耦合时,一部分光将耦合到正交的偏振态上去,形成另一
种偏振模式。由于双折射效应,两偏振模式以不同的速度沿光纤传播。从光纤出
射时,产生光程差。由于“白光”相干长度较小,该光程差将远大于光源的相干
长度 ,两波列不发生干涉。用麦克尔逊干涉仪补偿光程差 ,发生干涉现象。根
据干涉条纹,可求得耦合点位置及该耦合点功率耦合强度。
技术水平及专利与获奖情况:
国家发明专利:一种宽带光源信号检测方法及检测器,02124123.6。
光互连及其检测技术的理论与实验研究,天津市自然科学二等奖,2004。
应用前景分析及效益预测:该检测系统可用于对双折射保偏光纤的内部缺陷
进行高精度定量检测,以改进光纤制造的工艺及提高光纤的质量,具有广阔的市
场前景。采用该系统可以实现分布式光纤应力传感器,用于工业设施、民用建筑、
桥梁及航天器等的内部应力监控。每台售价40万元,成本为20万元,毛利20
万元,市场容量可达100台以上。样机投产后,当年可销售20台,毛利400万
元,当年即可收回投资成本。
此产品的研制成功及面市,可以填补我国在此领域的空白,打破国外技术垄
断,促进我国高质量保偏光纤产业的发展,并带动光纤传感业的发展。不仅具有
良好的经济效益,同时可促进我国在光纤陀螺技术上的进步,具有重要意义。
应用领域:光纤传感,建筑物健康检测。
保偏光纤、光纤陀螺制造等领域。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):仪器包
括机械、光学、电路、软件等环节,课题组已完全掌握了其核心技术,需要100
万人民币左右的投资促进其进一步产品化及多样化。
合作方式及条件:组建合资公司,或技术合作。
——
193
213. 全自动进料激光高速测径测宽系统
成果与项目的背景及主要用途:该技术采用数控气动控制回路、机械手可以
上下移动、水平旋转和夹紧松开。具有自动进料、自动分选、Z向数控移动被测
件,激光横向扫描测量被测件各尺寸。由计算机实现图形界面的可视化编程。该
项技术已经应用到核工业元件加工过程中。该技术可以方便地应用和移植到其它
类似的应用领域。
技术原理与工艺流程简介:由自动送料装置将被测件输送到机械手处,由机
械手夹持被测件,并送到测量工作台的固定位置,工作台沿Z移动,移动定位精
度0.005㎜,行程200㎜,实现被测件沿轴向扫描。激光横切Z移动方向,可实
现柱类件任意位置的直径或尺寸测量。测量过程连续高速,可以进行自动分选,
测量过程LCD视频监测,具有测量统计功能。
技术水平及专利与获奖情况:处于国内同类型先进技术水平。
应用前景分析及效益预测:该技术及设备可以应用于很多大批量柱类工件的
自动化生产环境的质量检测和控制领域,如:发动机活塞、销钉、子弹、轴承、
轴销、瓶及帽、药片、电子元件等。
目前该技术成熟,整机价格在20~40万人民币之间,可以进行小批量工业
化生产,可以移植到相关行业中应用。
应用领域:大批量柱类件的自动化生产环境的质量检测和控制领域及行业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
所需原材料:均为市场上可采购原材料,无特殊要求,例如:气动元件、机
械件、电子件等;
设备及环境要求:AC220V电源、普通气源、普通电压表等;
所需厂房面积:普通厂房100平方米;
人员要求:若干光、机、电相关专业人员;
初期投资规模:除以上条件外需流动资金60~80万。
合作方式及条件:技术转让,转让费:人民币40万元;
合作生产,具体可面谈。
— —
194
214. 数控精密定位柔性操作机械手
成果与项目的背景及主要用途:该技术采用数控气动闭环控制回路、机械手
可以上下插拔,在XYZ三个方向有力触觉,可以感受作用力,如果力大,机械
手可以自动缓冲或收回。机械手具有抓夹功能。该项技术已经成功应用到核工业
元件加工过程中。相同的技术和功能可以方便的应用和移植到其它应用领域。
技术原理与工艺流程简介:利用数控气动闭环控制回路。三维柔性力缓冲
XY方向±1㎜,Z方向10㎜,Z向下插行程0~500㎜可调,可以安装各种用途
机械爪,具有形成阻尼缓冲和气动消音。
技术水平及专利与获奖情况:处于国内同类型先进技术水平。
应用前景分析及效益预测:该类型机械手技术可以应用于很多领域,如:机
械制造业、汽车工业、化工业、核能工业、生物工业、安全领域等需要提高作业
效率、精度、危险环境等行业。
目前该技术成熟,整机价格在10~16万人民币之间,可以进行小批量工业
化生产。
应用领域:械制造业、汽车工业、化工业、核能工业、生物工业、安全领域
等需要提高作业效率、精度、危险环境等行业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
所需原材料:均为市场上可采购原材料,无特殊要求,例如:气动元件、机
械件等;
设备及环境要求: AC220V电源、普通气源;
所需厂房面积:普通厂房100平方米;
人员要求:若干机、电相关专业人员;
初期投资规模:除以上条件外需流动资金60~80万。
合作方式及条件:
技术转让,转让费:人民币50万元;
合作生产,具体可面谈。
——
195
215. 数字影像暗盒技术
成果与项目的背景及主要用途:该项成果可以取得图像的定时、定间隔、连
续获取和存储,上述操作功能均集成到图示的单一壳体内,尺寸微小,便于使用,
自带电源,可以便携。在图像获取、保密、安全监控、野外定时影像获取等具有
广阔的应用。
技术原理与工艺流程简介:采用CMOS影像传感器、大容量存储器、CPLD
等技术相结合。
技术参数:
成像器分辨率:1300×1024;
数字影像帧率:10~12 Frams/s;
影像存体容量:512Mbytes;
存体交换速率:16Mbytes/s;
地面数据交换:USB数据交接;
影像数据格式:JPEG。
技术水平及专利与获奖情况:处于国内同类型先进技术水平。
应用前景分析及效益预测:在图像获取、保密、安全监控、野外定时影像获
取等具有广阔的应用。
目前该技术的成熟程度达到可工业化批量生产。如初期月产100台,生产成
本0.2万/台,市场售价0.38万/台,年销平均1000台,产值380万,利润近180
万。
应用领域:图像获取、保密、安全监控、野外定时影像获取等。
所需原材料:
均为市场上可采购原材料,无特殊要求,例如:电子元器件等;
设备及环境要求: AC220V电源、普通示波器及电压表;
所需厂房面积:普通厂房60平方米;
初期投资规模:除以上条件外需流动资金50万。
合作方式及条件:技术转让,转让费:人民币20万元。
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196
216. 网络化无线远程数据采集及测控技术
成果与项目的背景及主要用途:在油田、电力、水利、环保、动物保护、气
象监测、等很多领域需要远程数据采集、监测、控制等应用需求,目前有有线、
光纤、微波等技术手段,采用简单低速的串行通讯方式,随着要求的不断提高,
上述手段和方法已不能完全满足要求。网络化无线远程数据采集及测控技术是目
前解决上述需求的最佳方案,具有系统可靠、技术成熟、速度快、系统简单、维
护方便、价格低廉、与网络兼容等特点,目前该项技术已应用到很多领域。
技术原理与工艺流程简介:采用IP互联通讯协议,无线多通道数据及控制指
令双向传输,两端可以是PC机、嵌入式计算机、单片机等子系统的任意组合,
实现各种传感器、一次仪表、摄像机等的数据采集和传输,也可进行远程无线网
络化多节点控制,距离可达40km,数据传输速率大于2.5M/s。
技术水平及专利与获奖情况:处于国内同类型先进技术水平。
应用前景分析及效益预测:在油田、电力、水利、环保、动物保护、气象监
测等很多领域需要远程数据采集、监测、控制等,将有可观的应用市场需求。
目前该技术的成熟程度达到可工业化批量生产。如初期月产5套,生产成本
6~10万/套,市场售价15~18万/套(视应用定制),年销平均40套,产值720
万,利润近320万。
应用领域:油田、电力、水利、环保、动物保护、气象监测等很多领域需要
远程数据采集、监测、控制等。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):所需原
材料:
均为市场上可采购原材料,无特殊要求,例如:无线网络模块等;
设备及环境要求: AC220V电源、普通示波器及电压表;
所需厂房面积:普通厂房60~80平方米;
人员要求:相关初级专业人员;
初期投资规模:除以上条件外需流动资金50万。
合作方式及条件:技术转让,转让费:人民币20万元。
——
197
217. 网络化遥控冷、热水表
成果与项目的背景及主要用途:在IC卡冷、热水表研制的基础上,我们以
一项发明专利和三项实用新型专利解决了该项研究的关键技术,即抗锈蚀阀门技
术、长寿命供电和低功耗技术、密封性技术及集中、透明管理技术。进而发展为
网络化遥控冷、热水表产业化工程。
网络化遥控冷、热水表保持了原IC卡冷、热水表中的无锈蚀阀门特点,但
没有电池与IC卡插座。在每栋楼中设置低位控制单元,该低位控制单元承担向
各户水表直流供电;具备应急充电电源;具有故障自动诊断功能;开关水表中控
制阀功能;无线上网与主控PC机通信功能。实现了管理部门利用无线网络资源
对用户冷、热水表进行综合管理和遥控监测的目的。
技术原理与工艺流程简介:网络化遥控冷、热水表由三部分组成:低功耗电
子式基表、低位控制单元及主控微机。
技术水平及专利与获奖情况:技术水平国内领先,具有一项发明专利和三项
实用新型专利的独立知识产权。
应用前景分析及效益预测:应用于方兴未艾的房地产业,适应国家及广大居
民对能源与水资源的管理和节约要求。还可应用于洗浴中心等用水大户,提高节
水的自觉性。也可应用于对城市地下水的管理等。
应用领域:居民住宅楼、洗浴中心及工矿企业
合作方式及条件:双方协商决定合作方式。
218. 远程交汇大坐标测量技术及系统
成果与项目的背景及主要用途:对于远程、远距离和大型物体等坐标进行交
汇测量和监测。适合于运动物体,可以远程采集现场图像、测量物体的当前位置
和坐标,并可将数据通过无线网络通讯到上位计算机进行收集、存储和处理。
技术原理与工艺流程简介:采用CCD光电传感器、嵌入式计算机系统、交
汇组合测量技术、无人现场监测及维护技术、无线网络通讯及遥控技术相结合,
技术参数:
测量区域:>=Φ400m;
— —
198
测量精度:σ=±1m;
响应时间:<2s;
连续工作时限:>48Hr;
无线通讯距离:>15km。
技术水平及专利与获奖情况:与国际同类型设备比较,处于国际先进技术水
平,已经申请专利。
应用前景分析及效益预测:可广泛应用于野外运动、移动降落等物体的定位、
坐标测量和监测。
目前该技术的成熟程度达到可工业化小批量生产。
应用领域:可广泛应用于野外运动、移动降落等物体的定位、坐标测量和监
测
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
所需原材料:
均为市场上可采购原材料,无特殊要求,例如:电子元器件、光学部件等;
设备及环境要求: AC220V电源、普通示波器及电压表;
所需厂房面积:普通厂房100平方米;
人员要求:光、机、电专业人员;
初期投资规模:除以上条件外需流动资金80万。
合作方式及条件:技术转让,转让费:人民币80万元。
合作生产,具体面谈。
219. 数字式金属浮子流量计
成果的背景及主要用途:流量的精确测量在节能降耗、经济核算、过程控制
等方面都起着重要作用。在化工、石油、冶金、轻工、食品等领域有着广泛的应
用。在这些领域的低流速和高可靠性的流量测量中,浮子流量计起着非常重要的
作用。经典的浮子流量计主要以凸轮机械结构实现对流量的计算,且智能化水平
较低,一般仅适用低粘度流体的流量测量。
近年来,以德国克罗尼、日本东京技装为代表的国外公司不断改进技术水平,
推出新型的金属浮子流量计,并在我国投资建厂或输入产品,因此亟待研发一种
——
199
具有较高技术水平并具有自主知识产权的数字式金属浮子流量计。
鉴于此,本项目旨在对包括流量传感器、角位移转换器、信号处理单元、实
验标准装置等若干重要环节在内的数字式浮子流量计进行全面系统地研究,以获
取最佳研究效果。
技术原理与工艺流程简介:浮子流量计的流量传感器由一个上大下小的锥管
和可在锥管中上下移动的内嵌磁钢的浮子构成,浮子随来流速度的变化而改变其
在锥管中的浮动位置,通过磁路耦合将浮子的直线位移转换成转换器旋转轴的角
位移,再经角位移传感器检测出转轴的旋转角度信号,由智能单元完成流量计算、
刻度换算并输出信号。
本成果的关键部件(即机电转换单元)为鲁棒性良好的电容式角位移传感器、
经CFD仿真实验和变物性实验优化的流量传感器以及可进行流量智能化计算、刻
度自动换算的信号处理器,因此,本成果具有人机界面友好、工作稳定、计算准
确、可测量高粘度和非均匀流场的流体流量,适用于恶劣工况条件。
技术水平及专利与获奖情况
技术水平:国际先进水平
发明专利一项:名称“气流量标准装置”,专利号:“ZL03109648.4” 授权
是:“2003-4-11/2005-2-9”
实用新型专利一项:“快速调控数显式金属管浮子流量计”,专利号:
ZL02232812.2,授权时间:2002-4-19/2003-2-28
应用前景分析及效益预测:本项目研究的数字式浮子流量计已有近千台应用
于工业现场,实践证明使用效果良好,运行可靠,并取得了良好的经济效益和社
会效益。有些企业还与国外引进产品进行了比较,得出结论是本项目研制的仪表
具有更好的运行稳定性和长期工作的可靠性。
本项目成果单台成本5000元左右,如按10000元销售,利润率50%左右,
年销售500台,利润可达200万元;高科技附加值相当可观;国内金属管浮子流
量计市场份额多为中德合资的KRONE产品占领,平均单台价格约为12000元;
本项目成果与之相比,技术指标更高、价格更低、使用方便。
应用领域:本项目的研究成果不仅可作为石油、冶金、轻工、食品等领域中
低流速流量的测量,还可推广至高黏度流体的流量测量、水平或垂直安装的大口
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200
径管道流量测量,同时特别适用于环境恶劣工矿和节能要求高的野外作业。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):已经产业
化,现需扩大产业化规模。
合作方式及条件:各种方式均可。
220. 动脉血液成份检测仪
成果与项目的背景及主要用途:无创检测动脉血液成分中的血糖、血脂和蛋
白质等。
技术原理与工艺流程简介:根据课题组提出的动态光谱理论研制。
技术水平及专利与获奖情况:
[1]中国发明专利:无创动脉血液成分测量仪器及其测量方法 ,专利申请号:
02121372.0。
[2]中国发明专利:动脉血液成分检测的空域分光差分光谱仪及检测方法,专
利申请号:2.1。
[3] 中国发明专利:动脉血液成分检测的时域分光差分光谱仪及检测方法,
专利申请号:2.6。
[4] 中国发明专利:组织成分检测的变光路时域分光差分光谱仪及检测方法,
专利申请号:2.8。
[5]中国发明专利:组织成分检测的双探头差分光谱仪及检测方法,专利申请
号:2.0。
[6]中国发明专利:组织成分检测的变光路空域分光差分光谱仪及检测方法,
专利申请号:2.5。
应用前景分析及效益预测:市场巨大、成本低、使用便捷。
应用领域:医院和家庭保健。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):不需特
殊设备和条件。
合作方式及条件:技术入门费+产值提成:400万+5%。
——
201
221. 康齿仪
成果与项目的背景及主要用途:牙齿的过敏和脱钙、牙周炎、牙龈炎等是十
分常见的疾病。本仪器功能强:几乎可以治疗所有的牙病和漂白、护齿。
技术原理与工艺流程简介:目前,人们治疗牙病的主要方法是口服药物与使
用牙膏,但这两种方式的效果都很差。现有的牙齿脱敏仪,利用电离子对药物的
导入作用,高效地将药液导入牙本质和牙周组织,但每次只能治疗一颗牙齿,效
率低。本课题提出了“新型PSPDC
电流及药物离子导入仪的改进电路”,该电路确实能提高药物导入的效率。
康齿仪采用类似牙托的电极和膏体的药物(或牙膏),同时产生特定的电流波形,
该波形不仅是断续恒流的波形,在无电流的输出期间,用电子开关将输出电极短
路,可去除极化效应和降低离子堆积,大幅度提高药物导入的效率和治疗(脱敏
和矿化)的疗效。
技术水平及专利与获奖情况:该机采用了当今最先进的微处理器技术和微电
子技术。具有国家发明专利:一种药物电离子导入牙齿治疗仪(专利号:
02121374.7)。
应用前景分析及效益预测:市场巨大、成本低、功能强(几乎可以治疗所有
的牙病和漂白、护齿)。
应用领域:家庭保健。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):不需特
殊设备和条件。
合作方式及条件:技术入门费+产值提成:20万+5%。
222. 家用数字化心电图机
成果与项目的背景及主要用途:目前,国内确诊有心脏病的患者数以千万计,
而有不计其数的“健康”人(主要是中、老年人)实际上已患病但没有得到诊断。
配备一台家用心电图机将成为广大患者的迫切需要:
帮助医生准确地诊断病情。众所周知,有许多心脏病患者在患病时难以记录
心电图,而在医院时又处于正常状况。虽然现在有“HOLTER”(动态心电图)可
— —
202
用于24小时甚至更长时间的心电图记录,但“HOLTER”价格昂贵、使用不便,
经常捕捉不到异常心电图。而以使用2~3次“HOLTER”的费用就可以购买一台
家用心电图机,不仅可以用来捕捉异常心电图,帮助医生准确地诊断病情,还可
以:
经常关注自身的健康。随着生活水平的提高,人们日益关注自身的健康和生
活质量。人们已不限于一支体温计测量一下体温,对关乎生命的最重要的器
官――心脏,更需要细心地呵护。家用心电图机是帮助人们关心自身健康不可或
缺的助手。
技术原理与工艺流程简介:该机采用了当今最先进的微处理器技术和微电子
技术。
技术水平及专利与获奖情况:专有技术。其中心电放大器具有国家发明专利:
高共模抑制比前置放大器(专利号:02129065.2),生物电检测电路及其检测方法
(专利申请号:2.5),新型家用心电图机(专利申请号:
2.2),
应用前景分析及效益预测:我国心脏病患者与老年人(老年人多数有心脏病
或相关疾病)人口有3个亿。以这类人口的百分之一的人口计算,国内市场就有
3百万台之巨。每台售价以800元计算,市场总值将达24亿。
应用领域:家庭保健。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):不需特
殊设备和条件。
合作方式及条件:技术入门费+产值提成:60万+5%。
223. 家用心电图、血压计、体温计和
血氧饱和度测量组合仪
成果与项目的背景及主要用途:国际上第一套将心电图、血压计、体温计有
机组合在一起的家用保健仪器,成本只有500元。
技术原理与工艺流程简介:该机采用了当今最先进的微处理器技术和微电子
技术。
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203
技术水平及专利与获奖情况:专有技术。其中心电放大器具有国家发明专利:
高共模抑制比前置放大器(专利号:02129065.2),生物电检测电路及其检测方法
(专利申请号:2.5)
应用前景分析及效益预测:具有极高的经济效益。
应用领域:家庭保健。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):不需特
殊设备和条件。
合作方式及条件:技术入门费+产值提成:80万+5%。
224. 高速12导同步心电图机(II型)
成果与项目的背景及主要用途:简单到只需按一个键(一键通)就能够自动
完成基线调整、增益调整、肌电滤波和心电采集、打印等工作。采用了李刚教授
发明自适应模板法滤除工频干扰,具有特别优异的效果(只滤除工频干扰,不影
响QRS波的幅值和ST)。
技术原理与工艺流程简介:采用先进的DSP技术和微电子技术。
技术水平及专利与获奖情况:专有技术。其中心电放大器具有国家发明专利:
高共模抑制比前置放大器(专利号:02129065.2),生物电检测电路及其检测方法
(专利申请号:2.5)。
应用前景分析及效益预测:该仪器具有成本低、功能强、操作极为简便、生
产极为容易等特点。
应用领域:各级各类医院。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):不需特
殊设备和条件。
合作方式及条件:技术入门费+产值提成:40万+5%。
225. 宫颈开口监测仪
成果与项目的背景及主要用途:该机是世界上第一台宫颈开口监测仪。宫颈
开口是产程监护中的主要参数,目前只能采用手工测量的方法,测量不准,产妇
— —
204
容易发生感染,医务人员劳动强度大,给产妇带来不适和不便。宫颈开口检测一
直是产科医务人员渴望解决的难题。本成果的取得解决了这一难题。宫颈开口监
测仪及其传感器都已申报国家发明专利。
技术原理与工艺流程简介:该机采用了当今最先进的微处理器技术和微电子
技术。
技术水平及专利与获奖情况:专有技术。具有国家发明专利和实用新型专利
各一项:子宫颈开口监测仪(专利号:99108722.4)和电位器钳式子宫颈开口监
测传感器(00247695.9)
应用前景分析及效益预测:全国每年出生人口3000万。如果十分之一的产
妇使用该仪器监测,每台仪器每年监测300位产妇,则国内需要仪器10000台,
每年需要传感器300万个。仪器每台售价以3000元计算,产值可达3000万。传
感器每个以10元计算,每年的产值也可达3000万元。
该仪器是世界上唯一的宫颈开口监测仪,国际上有很多学者、企业的开发部
门在研究该仪器,但至今未见产品面世,因此,本产品也有广阔的国际市场。
应用领域:医院妇产科。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):需贴片
焊接设备,不需调试。传感器需开模具。
合作方式及条件:技术入门费+产值提成:50万+5%。
226. 宫缩监测仪
成果与项目的背景及主要用途:该机是世界上第一台宫缩监测仪。难产是威
胁产妇和胎儿生命的大敌。导致难产的原因主要有三个:一是胎儿异常。二是产
道异常。三是产妇宫缩异常。前两个原因在产妇临产前可以通过检查而知道,唯
有产妇宫缩异常只有临产后才可能知道,但在临床上仍无法知道究竟是何种宫缩
异常,本成果可为临床解决这一难题。本机已申请国家发明专利。
技术原理与工艺流程简介:该机采用了当今最先进的微处理器技术和微电子
技术。
技术水平及专利与获奖情况:专有技术。正在申请国家发明专利:宫缩监测
仪(申请号:99123720.X)和宫缩地形图仪(申请号:2.1),高共模
——
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抑制比前置放大器(专利号:02129065.2),生物电检测电路及其检测方法(专利
申请号:2.5)
应用前景分析及效益预测:该仪器的成本约10000元。由于采用了最新的微
处理器和大规模集成电路,电路简单,不需调试,也不需特殊、昂贵的设备,极
易生产。
应用领域:医院妇产科。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):需贴片
焊接设备,不需调试。
合作方式及条件:技术入门费+产值提成:100万+5%。
227. 健康宠物
成果与项目的背景及主要用途:检测佩戴者的运动量,定时定量运动时宠物
健康、活泼。如果佩戴者的运动量不够,宠物会生病、发脾气、甚至死亡。
健康宠物可以提醒佩带者定时定量运动,还具备提醒吃药、起床、等等个人
数字助理功能。
技术原理与工艺流程简介:该机采用了当今最先进的微处理器技术和微电子
技术。
技术水平及专利与获奖情况:专有技术。具有国家发明专利:电子健康宠物
(专利号:01268384.1)
应用前景分析及效益预测:有千万元的市场和效益。
应用领域:玩具。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):不需特
殊设备和条件。
合作方式及条件:技术入门费+产值提成:100万+5%。
228. 脑深部刺激器
成果与项目的背景及主要用途:脑深部刺激器俗称脑起搏器,英文名称为
Deep Brain Stimulator,简称DBS。DBS在治疗运动障碍性疾病中已经得到了广泛
— —
206
的应用,是目前最有前途的治疗帕金森病(Parkinson’s Dia--PD)的方法。
帕金森病是中老年人神经系统的常见病之一。在我国,据估计,目前约有110
万~150万患者。临床上采用的治疗方法有药物治疗和外科手术治疗。但人们逐
渐发现药物长期应用后疗效减退,并出现严重的、内科治疗难以解决的副作用。
目前对PD的外科治疗通常是在苍白球或苍白球及其传出纤维的通路上进行毁损
或刺激。但毁损术后可出现较多的并发症。而脑深部电刺激术可以起到与毁损术
相同的效果,但是可逆的,因而受到广泛的关注。
技术原理与工艺流程简介:该机采用了当今最先进的微处理器技术和微电子
技术。
技术水平及专利与获奖情况:专有技术。拥有多项国家发明专利:可充电的
脑深部刺激器(专利号:2.X),外置式脑深部刺激器(专利申请号:
2.5)
应用前景分析及效益预测:年产值和利润都在亿元人民币以上。
应用领域:医学。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):不需特
殊设备和条件。
合作方式及条件:技术入门费+产值提成:200万+5%。
229. 基于低功耗短程自动路由无线网
络的井下定位通信系统
成果与项目的背景及主要用途:采用低功耗短程自动路由无线网络组成井下
定位通信系统。顾名思义,低功耗短程自动路由无线网络是由若干低功耗的结点
组成的网络,这些结点采用无线方式并能够自动路由地进行任意一点对其他另一
点的通信。这样,即使是个别或若干结点由于移动超出了最初的相邻结点的通信
距离或由于某种原因被损坏,剩余结点只要相互通信的两结点之间路径上各相邻
结点在通信距离以内,则可以保证他们相互之间通信的畅通。由于各结点的低功
耗,即使是井下供电系统被切断,网络依然可以依靠自身的备用电源保持较长时
间的通信。
——
207
技术原理与工艺流程简介:采用低功耗短程自动路由无线网络组成井下定位
通信系统。
技术水平及专利与获奖情况:已申请专利。
应用前景分析及效益预测:矿业生产急需井下人员定位系统以实现安全生产
管理。数百万矿工和上万个各种各类的矿需要上万套系统,经济效益巨大。
应用领域:电子医疗仪器。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):普通电
子仪器的生产。
合作方式及条件:专利许可。
230. 生理参数检测技术
成果与项目的背景及主要用途:医疗仪器与家庭保健。有三项:
1.成本极低、工艺简单的抗电刀心电采集模块。
2.基于血压成型原理、工艺简单的电子血压计与模块。
基于动态光谱原理的成本极低、工艺简单的血氧饱和度测量仪与模块。
技术原理与工艺流程简介:采用现代微电子技术、微处理器技术和数字信号
处理。
技术水平及专利与获奖情况:已获和申请5项专利。
应用前景分析及效益预测:用于心电图机、床边监护和家庭保健。
应用领域:电子医疗仪器。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):普通电
子仪器的生产。
合作方式及条件:专利许可。
231. 孪生式提高太阳能电池效率的方法与装置
成果与项目的背景及主要用途:采用普通平面反射镜与太阳能电池板构成直
角,理论上可提高太阳能电池板单位面积发电效率可达40%,实际也在30%以
上。
— —
208
技术原理与工艺流程简介:光学反射。
技术水平及专利与获奖情况:已申请专利。
应用前景分析及效益预测:理论上可提高太阳能电池板单位面积发电效率可
达40%,实际也在30%以上。所需成本极低。
应用领域:新能源。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):不需特
殊条件。
合作方式及条件:专利许可。
232. 脑电信息图技术
成果与项目的背景及主要用途:
成果背景:目前临床使用的脑电地形图(Brain Electric Activity Mapping——
BEAM)是基于头皮脑电计算机分析的一种诊断技术。其原理是从头部不同导联电
极上采集脑电信号,经滤除各种干扰和A/D变换后作快速富氏变换得到不同频段
的信号功率谱,再用二维插值方法显示为等值线地形图。BEAM不仅用于临床诊
断脑部器质性病变,而且还用于观察脑功能的变化,已成为诊断大脑疾病的常规
手段。但由于其信号分析的理论基础是从时域到频域富氏变换的分频段功率谱,
所含数据量相对较少,数据选取存在一定主观性,在诸如癫痫病灶定位和诱发响
应等研究中难以全面反映脑电动态变化过程。本成果是天津自然科学基金课题
“脑电复杂度分析与老年痴呆诊断新方法研究”(No. 993607511)的研究成果之
一。
主要用途:为克服现有BEAM技术的不足,本成果提供一种大脑头皮电位信
息传输的图形显示方法,它从头部不同导联电极上采集的脑电原始数据出发,按
照非线性动力学理论,运用相空间重建技术构成不同导联之间的头皮电位信息传
输矩阵,然后将各导联的信息传输量和时间序列复杂度数据绘制成头皮拓扑分布
图——脑电信息图(Brain Information Mapping——BIM)。该信息图以时空演化方
式显示头皮上不同导联之间信息传输情况和信息传输时间序列复杂度等非线性
动力学参数变化,可以直观地反映脑电信息传输分布模式在不同时相中的变化进
程,以一种全新的角度连续反映脑电活动的时空特征,观察人脑功能状态的变化
——
209
过程。
技术原理与工艺流程简介:
技术原理:采用似稳电场模型和有限元算法(Finite Element Method-FEM),
选用具有全局优化能力的遗传算法(Genetic Algorithms-GA)进行迭代修正,并且使
用基于X-CT影象的简化真实人体组织结构模型进行热场逆问题优化求解。
方法流程:从头部不同导联电极上采集脑电信号波形,作A/D变换并滤除各
种干扰后存入计算机中;将每个导联的脑电信号重构一个三维嵌入空间的向量集
并建立信息传输矩阵;利用复杂度或近似熵等参数描述各导联之间的信息传输时
间序列变化特性;采用球面二维插值方法,将上述复杂度等数据绘制成头皮拓扑
分布图(BIM)。
技术水平及专利与获奖情况:
技术水平:可以直观地反映脑电信息传输分布模式在不同时相中的变化进
程,以一种全新的角度连续反映脑电活动的时空特征,观察人脑功能状态的变化
过程,可克服传统脑电频谱分段地形图不能表达长程脑电模式变化的不足。
获得专利:国家发明专利(专利名称“大脑头皮电位信息图形的生成方法”
专利号ZL01 1 20274.2)
应用前景分析及效益预测:
应用前景:本成果提供一种基于大脑皮层信息传输的脑电信息图(BIM)方
法,以直观地反映脑电信息传输分布模式在不同时相中的变化进程。该方法不仅
是从新的角度观察大脑功能变化,而且可克服传统脑电频谱分段地形图不能表达
长程脑电模式变化的不足。对局限性癫痫和老年性痴呆病患者的试用表明,脑电
信息图能较好地反映癫痫发作前后的信息传输动向和复杂度的变化趋势;能反映
AD患者额叶与颞叶导联的信息输出量明显低于正常老年人,这两部分与其它区
域的信息联系及交换较少。结果提示,脑电信息图(BIM)可以发展推广成为一
种新的观察大脑功能活动的图示诊断方法。
效益预测:重要的社会效益和可观的经济效益。
应用领域:可用于临床诊断大脑疾病,反映脑电动态变化过程,扩展脑电图
机诊断功能。
— —
210
233. 全隔离防护头罩及呼吸系统
成果与项目的背景及主要用途:正压式防护头罩及全隔离呼吸系统有两种形
式,一种是“寻诊型”,另一种是“抢救/手术型”,均采用全隔离密闭防护头罩,
便携和托载两种形式的独立纯净压缩空气,实现呼吸系统与现场污染空气及环境
的全隔离,并有效地与全身防护服进行连接,实现包括呼吸在内的全隔离防护。
防护头罩采用正压式供气方式,配合全隔离呼吸系统,避免了采用现场空气过滤
方式和使用污染现场供汽管道等具有潜在污染可能的方式,做到真正的全隔离防
护。
该项技术有四种:一体式软头罩、硬质(分体)头罩、一次性软头罩、披肩
式头罩。
技术原理与工艺流程简介:正压式防护头罩具有软体型和硬体型两种,整个
系统均具有气压预警和报警、加湿装置、冷却装置、调压调流量装置,并配有全
身隔离服。整套防护头罩和全身隔离服为防水设计,满足液体喷淋消毒和热风烘
干的使用环境和要求。
本研制项目采用便携式纯净压缩空气和混合式氧气作为气源,与现场的环境
空气不发生接触。在全隔离头罩内用纯净压缩空气实现正压,气体只从头罩正向
溢出,保证环境空气不能负向进入,做到真正的全隔离。
重量:轻质铝合金气瓶;巡诊型和抢救手术型。
容量:25Mpa,2Lx2/10Lx2,24%氧含量,可以达到实用。
配套技术措施:余气压报警、加湿装置、气体冷却装置、调压调流量装置。
技术水平及专利与获奖情况:处于国内同类型先进技术水平,已申请专利(专
利号:ZL03257795.8)。
应用前景分析及效益预测:在医学、化工、生物、环保、卫生等需要对人员
进行保护和与环境进行隔离等应用行业和领域将有巨大的应用前景。
目前该技术的成熟程度达到可工业化批量生产。如初期月产200套,生产成
本800~1200元/套(含随身呼吸系统),市场售价1800~2600元/套,年销平均
1000套,产值260万,利润近140万。
应用领域:在医学、化工、生物、环保、卫生等需要对人员进行保护和与环
——
211
境进行隔离等应用行业和领域。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):所需原
材料:
均为市场上可采购原材料,无特殊要求,例如:铝气瓶、医用呼吸管、调压
及过滤加湿组件等等;
设备及环境要求:AC220V电源、塑料压合机等;
所需厂房面积:普通厂房100平方米;
人员要求:相关初级专业人员;
初期投资规模:除以上条件外需流动资金20万。
合作方式及条件:技术转让,转让费:人民币20万元。
234. 深部肿瘤热疗有效热区控制新技术研究
成果与项目的背景及主要用途:
成果背景:温热疗法(Hyperthermia)深受肿瘤医学临床的重视。高温治癌的
技术难点是精确控制加热区内热场分布,既要使肿瘤热区稳定处于有效治疗高
温(43~45℃)而又须尽可能使其周围正常组织低于40℃,以免受过热损伤。这
一要求在深部肿瘤热疗时尤其难以做到,目前国内外尚无行之有效的技术手段。
本成果是在两项国家自然科学基金课题“电容射频温热疗法热区分布计算
及深部治癌方案优化研究”(No.39270218)、“深部肿瘤热疗有效热区控制新技
术研究”(No.39870237)基础上,解决深部肿瘤热疗的技术难点。
主要用途:肿瘤热疗的热场分布是检验热疗辐射器优劣和制定临床热疗方案
的主要依据。采用数值仿真方法进行深部热场优化设计的逆问题求解,预测热区
的比吸收率(SAR)和温度分布以研究和优选热场形态,对指导热疗装置的设计
和临床方案的选择均有重要的实际意义。
技术原理与工艺流程简介:
技术原理:采用似稳电场模型和有限元算法(Finite Element Method-FEM),
选用具有全局优化能力的遗传算法(Genetic Algorithms-GA)进行迭代修正,并且使
用基于X-CT影象的简化真实人体组织结构模型进行热场逆问题优化求解。
方法流程:先使用X-CT装置获得加热目标区域的断层组织影象输入计算机;
— —
212
操作人员可通过键盘由手工和程序确定组织断面及器官边界,完成断面结构的有
限元剖分;然后随机设置热疗装置的初始加热物理参数,即电极位置、大小和电
压值,并定义预期加热的最终目标温度;经启动热场优化控制程序,根据设定的
初始加热物理参数和最终目标温度,系统采用有限元法(FEM)进行数值求解电磁
场和温度场的正问题,接着根据有限元剖分和正问题求解的温度场,使用遗传算
法进行逆问题优化计算,在给定目标温度分布下,优化电极驱动电压和极板的位
形参数,最终得出尽可能接近于预定目标温度分布的加热物理参数。
技术水平及专利与获奖情况:
技术水平:首次在射频电容热疗中提出基于遗传算法的深部热场优化加热物
理参数逆向求解新方法,在应用于接近真实人体组织结构模型仿真计算中获得了
基本符合理想热疗目标的加热方案。
获得专利:国家发明专利(专利名称“电容射频热疗装置的深部热场优化控
制方法”(专利号ZL01 1 29558.9)授权公告日2004年9月15日
应用前景分析及效益预测:
应用前景:本成果有关肿瘤热疗深部热场优化控制加热物理参数新方法、新
技术的推广与应用将不仅对肿瘤热疗学研究有重要的科学意义,并将为热疗装置
设计和临床治疗计划制定开辟新途径,具有重要的使用价值,而且将为热疗与放、
化疗结合,扩展介入治疗功能开辟新领域,有着潜在的应用前景。
效益预测:重要的社会效益和可观的经济效益。
应用领域:指导肿瘤热疗装置的设计、制造和热疗临床治疗计划得制定及方
案的选择。
235. 心脏除颤器/除颤监护器分析仪
成果与项目的背景及主要用途:心脏除颤器广泛应用于为心律衰竭病人进行
抢救的重要救护仪器,仪器的准确可靠与否是广大临床医生十分关注的问题之
一。但对除颤器功能进行标定的分析仪器目前国内尚属空白,而且进口设备又相
当昂贵。若众多医院的心脏除颤器不能定期标定,将给临床心脏救护带来隐患。
除颤分析仪的开发将为鉴定除颤器提供有力的手段,对除颤器的质量保证和临床
实践有着重要的作用。
——
213
技术原理与工艺流程简介:仪器以飞利浦单片机80C552为控制核心,完成
对除颤器各项功能的测试分析,并通过接口电路传输、显示分析结果。除颤器测
试分析仪主要完成两部分功能:除颤器放电功能的准确测量;输出各种ECG心
电波形。
高压放电脉冲通过模拟人体阻抗的模拟电阻放电,经衰减网络送入可控增益
放大器,其输出信号通过A/D转换器进行采样。
通过数字合成方法,由程序产生的ECG心电波形经D/A输出并通过模拟电
路变换为所要求的输出波形。
应用前景分析及效益预测:心脏除颤器是医院必备的急救设备,尤其是在
CCU病房、ICU病房、呼吸科、神经内科、心内科等重点科室都配有该设备。进
口该设备,一台需人民币14万元,如果自行研制,以一台5万元出售,市场前
景可观。
应用领域:医学临床实践。
合作方式及条件:
本项目研究开发经费及报酬共计6万元。
厂方将提供经费和报酬支付方式及时限:
本项目的研究开发经费在合同签订后由校方以银行汇款的方式支付给厂方6
万元。
利用研究开发经费购置的开发系统、样机归厂方所有。
236. 医用电子内窥镜的研制
成果的背景及主要用途:目前我国大中城市医用电子内窥镜的临床应用较为
普遍,其产品主要是来自日本奥林巴斯(Olympus)公司和宾得(Pentax)公司,
因此研制自主知识产权的电子内窥镜产品具有重要的意义。
因此本课题组进行了医用电子内窥镜关键技术的研究,设计并研制医用电子
内窥镜样机,最终形成具有自主知识产权的产品,以促进我国医疗器械产业创新。
医用电子内窥镜能使医生直接观察到人体内脏器官的病变情况,方便地进行诊
断;用活检孔对病变部位的取样,可进行正确的生理病变检验;也可用于术后恢
复情况的检查。
— —
214
技术原理与工艺流程简介:医用电子内窥镜的工作原理:光源发出的光通过
传光束(光纤),经内窥镜主体,传递到人体内部,照亮人体内腔组织需要检查
部分,物镜将待检查部分成像在面阵CCD上,由CCD驱动电路控制CCD采集
图像,输出标准视频信号。调节机构用于调节内窥镜前端的观察角度,可上下调
节、左右调节和旋转调节。硬件电路对光学系统造成的图像畸变进行实时校正。
图像实时显示系统对校正后的视频信号进行图像显示、保存和处理,并进行病档
管理。
该仪器由电子内窥镜镜体、控制器、光源、监视器以及图像处理工作站构成。
技术水平及专利与获奖情况:该成果经过天津市科委组织专家鉴定,鉴定结
果为,该项目总体水平达到国际先进水平。
授权一项实用新型专利“医用电子内窥镜标准视频图像畸变实时校正系统”,
专利号:ZL2.0。
应用前景分析及效益预测:医用电子内窥镜的研制成功是在生物医学仪器这
一高技术领域的重点突破,该项目的研制成功,其经济效益极为可观。仅从国内
医院的需求分析看,我国现有县级以上大、中型医院15000余家,按每家医院需
一台电子内窥镜,国内的总需求量为15000台。如果内窥镜产业化规模为年生产
医用内窥镜1000台套,年产值约为1.5~2.0亿元(单台售价为15-20万元,约为
进口产品价格的40%左右),年利税约6000万元。
本产品拥有自主知识产权,即将获得生产许可,可以作为自主开发的医疗仪
器进行销售,有广阔的市场前景。医用电子内窥镜的国产化以及价格的下降将进
一步扩大其应用范围,使全国各中小城市及县级医院也有能力购买应用该先进仪
器,为广大人民群众提供方便,取得更大的社会和经济效益。
应用领域:医疗器械、临床应用领域。
可否产业化:可以。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):微型面阵
CCD需要进口,加工设备和厂房面积要求不高,投资规模在200万左右,预计产
品化后的销售额为每月100万左右。
——
215
237. 离散制造业售后服务管理系统
成果与项目的背景及主要用途:该项目以某企业CIMS应用工程为背景,针
对其售后服务的需求开发的一套应用系统,主要用于维修管理、配件管理等售后
服务中必要的管理功能,可与企业ERP系统集成。
技术原理与工艺流程简介:系统采用B/S模式,运行在Windows环境,安装
操作方便。
技术水平及专利与获奖情况:已经在天津市某企业成功运行四年,效果良好。
应用前景分析及效益预测:可提高企业售后服务水平,提高客户满意度,进
而取得可观的经济效益和社会效益。
应用领域 :离散制造业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):服务器
一台,Windows2000 Server,SQL Server数据库。
合作方式及条件:转让实施。
238. 数控机床刀具管理系统
成果与项目的背景及主要用途:该项目以某企业CIMS应用工程为背景,针
对数控机床刀具管理的需求开发的一套系统,可与企业ERP系统集成。
技术原理与工艺流程简介:系统采用C/S模式,运行在Windows环境,安装
操作方便。
技术水平及专利与获奖情况:已经在天津市某企业成功运行四年,效果良好。
应用前景分析及效益预测:可提高数控刀具利用率,降低企业资金占用,有
可观的经济效益。
应用领域:离散制造业。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):服务器
一台,Windows2000 Server,SQL Server数据库。
合作方式及条件:转让实施。
— —
216
239. CMOS光电集成接收机
成果与项目的背景及主要用途:本项目属于光通信系统及光互连领域,涉及
一种与标准的互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺完全兼容的高速光接收机。
光接收机通常由探测器和前置放大器组成,如果探测器和前置放大器均制作在一
个芯片上,则称为光电集成接收机,现在已有与标准CMOS工艺兼容的光电集成
接收机的报道,但是只有两种情况,一种是可以高速工作但是灵敏度太低,另一
种是灵敏度高而只能低速工作,故CMOS工艺兼容光电集成接收机在高速(数百
兆到数吉)光通信领域还没有进入实用阶段。现有的实用的高速光接收机均为化
合物光电探测器与硅接收机专用IC 之间用金属线键合(WIRE BONDING)混合
集成,没有单片集成。若在光通信领域能实现与标准CMOS工艺完全兼容的光电
集成接收机,则可使接收机芯片面积减小,工作速度增加,并且可靠性好,易于
工业化。
技术原理与工艺流程简介:本项目是提供一种高速、高灵敏度且与标准的
CMOS工艺兼容的光电探测器和前置放大器的光电集成接收机。接收机的输入是
光通信的光信号,输出是电压信号。其中,光电探测器作为光接收机的检测器件。
如采用0.18μmCMOS工艺,其速率可在1Gb/s以上。电路框图如下。所说的灵敏
度是指光接收机检测弱光信号的能力。 所说的光电探测器是指将光信号转换为
电流信号的CMOS工艺兼容的光电转换器件。所说的CMOS光电集成接收机电
路是指将光信号转换为数字电路需要的电压信号的CMOS集成电路。
前置
放大器
1.与CMOS工艺兼容的硅光电探测器及制作方法,专利申请号:
探测器 均衡器
技术水平及专利与获奖情况:
2.5
2.与深亚微米射频工艺兼容的硅光电探测器,专利申请号:2.9
应用前景分析及效益预测:现有的高速光接收机均为化合物光电探测器与硅
接收机专用IC 之间用金属线键合(WIRE BONDING)混合集成,没有单片集成。
若在光通信领域能实现与标准CMOS工艺完全兼容的光电集成接收机,接收模块
的器件成本和封装成本大大降低,与光纤耦合更容易,易于工业化。
——
217
以50元/片计,视采购量的大小,自行生产成本在25元/片。以20人的公司,
年产10万片为例,可获毛利250万元。
应用领域:光通信系统,光互连,光网络。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):一个20
人的集成电路设计公司,芯片通过带工厂制备。
CMOS图像传感器芯片及摄像系统。
集光电转换、模拟放大、模数转换和时序控制电路于一体的CMOS图像传感
器芯片及其评估系统。
240. DS9000型码流分析仪
成果与项目的背景及主要用途:数字电视属于新兴的产业,正处在高速发展
期,在数字电视的开发和应用过程中,需要用码流测试设备来进行检测和调试。
国外的码流分析设备由于价格昂贵,难以满足国内需求量日益增长的要求,因此
我们研制了适合我国国情、价格相对低廉、使用方便的DIT2000型DS9000码流
分析仪。
该产品是基于Windows平台的高性能工作站,设有标准广电接口(DVB ASI
/SPI)。可用于数字电视的开发、生产、传输、卫星传送、电缆传送、地面传送的
各个环节,可对MPEG-2、DVB传输码流(Transport Stream)提供实时的在线监
测和详尽的离线分析。例如:对TR101 290进行三级监测,对PCR的抖动和间隔
分析,对T_STD缓存器分析和PSI/SI分析等。
技术原理与工艺流程简介:我们所研制的DS9000型MPEG-2码流分析仪基
于PC机软件包,能对MPEG-2、DVB传输码流提供实时的在线监测和详尽的离
线分析,其技术原理为:
1.对接收到的传输流,根据传输包PID提取视频流和音频流,同时产生控
制和同步信息。首先搜索到PAT,其PID值为0x00,通过对PAT的分析,得到
传输流中节目数以及各路节目的PMT PID;根据选定节目的PMT PID搜索到该
路节目的PMT,通过对PMT的分析,得到该路节目中包含的ES的PID;根据
ES PID搜索视频ES送往视频解码器。
2.我们可对符合DVB标准的传输流文件进行TR101 290三级监测、统计传
— —
218
输流的基本信息、提供传输流中各路节目的节目信息、进行PCR分析、T_STD
缓存器分析、PSI/SI/PSIP表格分析、在传输流中捕获PSI/SI/PSIP表格进行语法
分析以及对以往错误记录进行查询。
在开发过程中,我们采用多线程技术来提高系统的执行速度,每个线程完成
解码器的一项任务,包括解复用、视频解码、视频显示等。
技术水平及专利与获奖情况:已经转让给有关公司,并已投入到实际的生产
应用中。
应用前景分析及效益预测:全国100多家省、地、市级电视台数字电视网基
本建成或在建中,300多个地级市,600多个县级市将陆续建成数字电视网,对码
流分析设备的需求总量将达到3000台以上。现在客户涵盖了成都旭光,四川长
虹,重庆庆佳,惠州TCL,陕西凌云,无锡元六,深圳金龙等十几家国内知名的
TUNER生产厂家。
应用领域:数字电视设备的开发与生产、数字电视传输网的监测、数字电视
系统的调试和监测、网络中心的设备调试与监测以及卫星地面接收站的设备调试
与监测等。
241. UHF RFID无源电子标签芯片
成果与项目的背景及主要用途:RFID是射频识别技术的英文(Radio
Frequency Identification)的缩写,射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种
自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁
场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。
RFID系统通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须
人工干预。作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防
磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更
大、存储信息更改自如等优点,已经被世界公认为本世纪十大重要技术之一,在
生产、零售、物流、交通等各个行业等各个行业有着广阔的应用前景。
本项目主要研发了基于ISO18000-6B协议的无源电子标签芯片,其可用于物
流,货品识别,高速公路收费等诸多领域,是目前国内外射频电路研究领域的热
点。
——
219
技术原理与工艺流程简介:UHF频段的无源电子标签工作原理如下:通过标
签上外置的偶极子天线接收读卡器发送的载波信号,并将其转换为直流信号,为
整个芯片供电;同时片上的解调模块解调出经调制的载波信号所携带的数据信
息,并传递给片上的基带部分加以处理;基带部分连同EEPROM部分一起完成
数据的读写和控制功能,再由调制模块以反向发射的形式将上行信号返回给读卡
器完成一次通信。
本设计的工艺流程是基于Chartered 0.35um EEPROM数字工艺,从芯片设计、
仿真、版图验证。最终通过代工厂完成芯片制作。
技术水平及专利与获奖情况:根据测试结构表明,各项指标都达到了商用需
求,在国内属领先水平。
该项成果已获得国家知识产权局颁发的集成电路布图登记证书。
BS.06500285.7
应用前景分析及效益预测:目前国内的UHF频段的RFID产品正处于高速成
长期,需求量快速增长,但大多数核心技术需要依赖进口。如果本项目能够实现
技术转产,可以预计的前景和经济效益是相当可观的。有了自主知识产权的UHF
频段电子标签,在很多领域都可以加以移植,取代进口产品不但可以大大节省开
支,同时也可以实现产品的自我定制及更新,最大程度的方便了国内用户的应用。
应用领域:货品跟踪和识别(代替条形码)、高速移动物体的识别、防伪认
证以及电子支付等领域都会有广泛的应用。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
四十平方米以上的办公用房,电脑、工作站若干,相应软件。也可以和RFID
天线制造单位,卡片封装单位共同合作,将成果转产。
合作方式及条件:面谈。
242. 高性能大动态范围CMOS图像传感器的研发
成果与项目的背景及主要用途:该项目是天津市科技发展计划项目,2005年
8月2日通过了科委组织的专家验收。
项目组采用自顶向下的设计方法,完成了CMOS图像传感器1024×768像素
阵列的版图设计,通过了仿真验证,结果达到了设计要求。在Chartered公司0.35um
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220
工艺线上成功试制了关键模块和小规模完整的CMOS图像传感器样片。样片工作
正常,能够正确的拍摄运动物体,各项指标均满足设计要求。
背景:CMOS图像传感器是当前已广泛用于民用、工业、科技和国防领域的
各类图像摄取系统,近年来民用电子产品领域发展迅猛,如照相手机、PC机、
像机等。
该成果主要用于图像摄取系统的核心部件—CMOS图像传感器设计中。
技术原理与工艺流程简介:CMOS图像传感器利用成熟的CMOS工艺制作光
敏像素单元,因此可以把光电接收器和信号处理电路集成在单个芯片上。主要设
计内容包括:像素阵列、消噪放大电路、模数转换器、时序控制电路和测试系统
设计。
采用自顶向下的设计方法,首先根据功能要求对系统进行架构设计,将系统
分为时序控制电路部分(数字电路实现)和从像素阵列到AD转换的信号处理部
分(模拟电路实现)。版图设计完成后,导出GDSII文件,在新加坡Chartered公
司0.35um工艺线进行流片,然后进行封装。根据芯片工作对外界的要求设计PCB
电路板,搭建测试系统,对芯片功能和各项电学指标进行测试分析。
技术水平及专利与获奖情况:技术水平属国内先进。
应用前景分析及效益预测:该项目取得了CMOS 图像传感器的核心设计技
术,可用于各种CMOS图像传感器设计中,中国CMOS图像传感器市场需求庞
大,年复合成长率达到60%,因此有着广阔的应用前景。
目前国外同类产品的销售价格远远高于芯片的开发成本,因此存在很大的利
润空间,将产生很好的经济效益。功能上可完全兼容、并替代进,通过合作根据
市场需求,随时调整产品种类和指标,使经济效益最大化。
应用领域:CMOS图像传感器广泛应用于消费类、工业和科技等各个领域。
民用领域:拍照手机、数码相机、可视门镜、摄像机、汽车防盗等;工业领域:
生产监控、安全监控等。
243. 高性能硅光电探测器
成果与项目的背景及主要用途:该项目是天津市科技发展计划项目,2003年
1月16日通过了科委组织的专家鉴定。
——
221
该光电探测器设计合理,采用了优质高寿命硅单晶材料,在引进线上采用特
殊的生产工艺和防潮、防沾污极好的钝化材料,所研制的光电探测器具有光灵敏
度高,暗电流小,温度稳定性好,一致性和可靠性高的特点,其综合性能指标达
到国际先进水平。现已成功地应用于验钞机与大米分选机等设备上。
技术原理与工艺流程简介:该项目技术指标是:对某一波长光的光灵敏度高,
暗电流小,光响应信噪比大,可靠性高。在研制过程中,通过选择长寿命无缺陷
硅单晶材料,优化器件设计,采用浅结技术,最佳抗反射膜厚度,特殊钝化方法,
在国内最先进的引进生产线生产,试制特种有色光学玻璃进行滤光等措施,在
2003年1月天津市科委组织的鉴定会上被评定为:所研制的光电探测器具有在特
殊波段下光灵敏度高,暗电流小,温度稳定性好,一致性和可靠性高的特点,特
种波长光灵敏度高,红外光深度截止;其综合性能指标达到同类先进水平。
技术水平及专利与获奖情况:硅光电探测器基本参数:
(1)光灵敏度:IL≥14.7nA(25℃,VR=5V,2Lux特定波长装置)。
(2)暗电流 ID≤0.5nA(25℃,VR=5V,E=0Lux)。
(3)温度特性:100%器件在5小时内,ΔID≤1nA。
(4)高温高湿:40℃90%RH,16小时,;高温反偏:80℃,VR=5V,48小
时;温度循环:-55℃~+125℃各30分钟,转换小于1分钟,循环5次,均全部合
格通过;
(5)加速寿命实验:器件失效率等级达到六级水平。
2004年获专利一项:硅光电探测器 专利号:ZL03240699.1
应用前景分析及效益预测:半导体光电探测器是机电一体化技术的关键,在
生物,医疗,通讯等行业以及照相机、彩色复印机、彩色扩印机的测光、金融业
务的伪钞鉴别等方面有着十分广泛的应用。将会获得更好的经济效益和社会效
益。
应用领域:该探测器可广泛用于光的接收、光电耦合、金融防伪、以及工业
和民用各种自动控制系统中。
244. 工业造型计算机辅助设计系统
成果与项目的背景及主要用途:工业造型计算机辅助设计系统(IMDS1.0)
— —
222
是在天津市应用基础重点基金的资助下,根据工业设计领域的需求,将虚拟现实
技术、虚拟人技术、IBMR技术和全局光照技术、协同工作等多项计算机图形新
技术应用于工业造型设计领域。在对这些新技术进行创新性研究的基础上,开发
了支持工业造型设计的新型工具软件系统。作为支持工业造型设计的计算机辅助
软件和工具,目前在国际上尚无专门的用于工业造型设计的软件产品,大多借助
于机械、建筑、影视动画等CAD软件来完成设计。因此该项成果具有一定的创
新性和先进性,该项目所研究的技术不仅对提升我国的工业设计水平具有积极的
意义,并且在动画、虚拟现实等其他领域有着广泛的应用前景。
技术原理与工艺流程简介:本项目面向工业造型设计领域的需求,对多项计
算机图形学新技术进行了创新性研究。提出了适应工业设计特点的分布式虚拟现
实协同设计环境;通过对基于图像的造型和绘制技术(IBMR)的关键环节研究,
实现了基于图像的新型建模方法及全景图拼接功能,并消除了纹理变形;提出了
逆向运动学和关键帧相结合的虚拟人底层运动控制手段,以及基于包容式结构和
专家系统技术的虚拟人高层运动控制手段,为人机工程仿真测试提供有效的人体
运动模拟手段。并利用整体光照算法,以实现几何形体的真实显示效果。
技术水平及专利与获奖情况:目前正在申请软件著作权。
应用前景分析及效益预测:目前,在国内外尚无专门为工业造型设计开发的
工具软件系统,用户多采用建筑、机械等CAD软件作为支持工具,如Pro/Engineer、
EDS Unigraphics、EUCLID、AutoCAD、SolidWorks或直接应用它们的造型和绘
制功能或使用在这些软件系统中含有的支持工业造型设计的模块。这类软件一般
均具有很强的造型能力,尤其是复杂曲面的造型。但在图形生成的质量上,很难
满足工业造型设计的要求。一些影视制作、动画生成或图象处理软件系统也常被
用来进行工业造型设计,如Alice Wavefront、MAYA、3DS Max、Photoshop等。
它们虽在图象效果和动画生成上各有独到之处,但在模型表示和数据结构上均未
考虑与造型设计相关的结构和功能设计以及之后的人机工程测试环节。
随着改革开放的日益深入,尤其是面临着加入WTO,人们已开始逐步认识
到工业造型设计对产品的市场竞争力、企业形象的重要性,都将会把产品造型设
计放在非常重要的位置上来,相应的对工业造型设计工具的需求就会升高,将会
有很大的用户群,因而将会有非常好的市场前景。
——
223
应用领域:工业产品造型设计、人机工程仿真测试、计算机动画等领域。
245. 供电企业资产管理与决策支持系统
成果的背景及主要用途:
1、该系统首次重新定义了供电线路资产统计的最小单位,并解决了随之而
来的套件自动划归与各种工程费用向资产单位上的合理分摊,保证资产部分变动
(如线路频繁的切改、分割)后的准确性与及时性,从而避免了资产虚增和造成
的帐、卡、物不一致。
2、该系统将供电企业工程管理纳入资产管理范畴,智能化地记录并控制工
程项目从计划申报到决算上帐的资产整个形成过程,克服了分块管理信息孤立的
局限性,构筑了资产管理的一体化信息平台。
3、该系统将科学的投资决策方法如模糊综合评判、多目标决策及循环决策
过程引入资产形成(项目决策)过程中,提高了项目投资决策的科学性,保证了
投入产出比最大化。
技术原理与工艺流程简介:考虑到系统运算速度,服务器端需要大量的数据
处理以及系统响应及时性;网络安全性;公司现有的良好网络环境,系统采用C/S
模式构建,系统开发采用采用4GL语言与面向对象技术结合,以Microsoft SQL
Server 2000 作为数据库工具,采用Microsoft ADO相关技术作为数据引擎。
技术水平及专利与获奖情况:已申请软件著作权。
应用前景分析及效益预测:本系统自运行一年多以来显著提高了分公司的资
产管理水平与质量,大大提高了工作效率,有效降低了人力成本与管理费用,取
得了突出了经济效益754.07万元与巨大的社会效益。被证明是适合供电企业资产
管理规律的实用、可靠、先进的资产管理系统。可以满足供电企业在现有系统上
进行二次开发的要求,以适应供电企业未来业务需求的变化及增长。可进一步推
广到天津市电力公司各分公司,直至全国供电企业,也可在相近行业如供水、燃
气、供热等资产通过工程形成的行业进行广泛推广。
应用领域:供电以及相近行业如供水、燃气、供热等资产通过工程形成的行
业。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):完全可以
— —
224
开办一家软件公司进行产业化,初期只需50-60m办公室,投资10万元左右即可。
2
246. 基于B/S模式的分布式集团化营销管理信息系统
成果与项目的背景及主要用途:基于B/S模式的分布式集团化营销管理信息
系统是针对集团化家电企业的产品销售和售后服务业务所开发的,能够支持产品
销售和售后服务业务流程。采用B/S结构模式和大型关系数据库系统,能够实现
分公司与总公司信息的有效集成。能保持集团公司数据库数据和中心/办事处数据
库数据的一致,具有备份数据与恢复数据的能力,较高的查询响应速度和完善的
安全管理机制。
技术原理与工艺流程简介:
该系统从功能上主要分为六部分:
空调销售管理、冰箱销售管理、空调售后管理、冰箱售后管理、销售财务管
理、系统管理。
适用于家电生产企业特别是空调和冰箱生产企业的营销管理。
技术水平及专利与获奖情况:基于B/S模式的分布式集团化营销管理信息系
统已经成功实施于广东科龙集团公司,并通过国家863/CIMS专家组验收。
应用前景分析及效益预测:对于集团化的家电生产企业,其销售分支机构遍
布全国各地,甚至世界各地,因此实施营销信息系统后,能够及时了解分布在各
地的分支机构的销售情况和客户服务情况,同时各分支机构也能够及时了解总公
司的生产情况等,有效地提高了信息的传递速度和准确性,可以为企业带来非常
可观的经济效益。
应用领域:集团化的冰箱生产企业、空调生产企业、以及其它家电生产企业。
合作方式及条件:类似企业的营销管理信息系统开发;冰箱生产和空调生产
企业的营销管理信息系统的二次开发。
247. 基于嵌入式操作系统Linux的蓝牙协议栈研究
成果与项目的背景及主要用途:
1、项目的背景及主要用途
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225
蓝牙技术是实现语音与数据无线传输的开放性全球规范,是利用2.4GHz频
带的通用无线电接口,它以低成本的近距离无线连接为基础,为固定与移动设备
通信环境建立一个特别连接,利用这种短距离无线连接技术来替代目前许多专用
的电缆设备,可以用来传递语音和数据。蓝牙技术是现存网络和小型外围设备接
口的统一连接桥,是建立家庭网络、办公室网络和移动体网络的理想手段。蓝牙
技术主要面向网络中各类数据及语音设备,通过无线方式将它们连成一个微微网
(Piconet),多个微微网之间也可以互连形成分布式网络(Scatternet),从而方便、
快速地实现各类设备之间的通信。
本课题就是在广泛研究调查的基础上,跟踪国内外蓝牙技术发展的最新动
态,经多方讨论、论证后确定将研究的重点放在具有广泛使用前景的基于嵌入式
系统的蓝牙协议栈研究开发。通过本课题的研究,开发出拥有我国自主知识产权
的蓝牙协议栈。同时,在开发的过程中也可以解决蓝牙协议自身现存的一些问题,
促进蓝牙协议的完善和发展。并且,通过本课题的研究,可以扩展我国在无线通
信领域的研究,保持与世界高新技术的同步发展。
2、项目主要成果
根据蓝牙协议规范,研制出符合互操作标准基于嵌入式系统的蓝牙协议栈。
主要包括:
(1)HCI(主机控制器接口),L2CAP(逻辑链路控制与适配协议),SDP(服
务发现协议)及RFCOMM(电缆替代协议)层的功能实现;
(2)HCI对USB,RS232,UART传输子层的控制;
(3)提供协议栈对高层应用程序的API接口支持;
(4)本项目的重要创新之处,是开发出具有自主知识产权,能够运行此协
议栈的32位RISC ARM7嵌入式核微控制器硬件平台;
通过本课题的研究,开发出对蓝牙规范兼容的基于嵌入式系统的蓝牙协议
栈,通过该协议栈各模块提供的功能使两台蓝牙设备间能够达到无线通讯的目
的。
技术原理与工艺流程简介:
1、课题组参考和分析了Ericsson, IBM, Intel, Microsoft, Motorola, Nokia等开
放源代码的蓝牙协议栈的实现技术,在此基础上设计实现基于嵌入式系统的协议
— —
226
栈基本模块HCI,L2CAP,SDP,RFCOMM的功能及其HCI对USB,RS232,
UART层的控制模块 ,并提供协议栈对高层应用程序的API接口支持。
2、对开发的协议栈各层模块进行测试,并在选定的蓝牙硬件平台上进行集
成测试。
3、参考市场上成功的ARM开发板,并研制了能运行自主开发的蓝牙协议栈
的基于ARM7核的嵌入式蓝牙硬件平台(选定蓝牙硬件芯片,绘制出硬件电路图,
研制出样品)。
4、在ARM7核的嵌入式蓝牙硬件平台上对开发的协议栈各层模块,进行集
成测试。
技术水平及专利与获奖情况:本课题组独立开发的基于嵌入式Linux的蓝牙
协议栈及硬件平台拥有我国自主知识产权。专家验收认为本课题为国内先进水
平。
应用前景分析及效益预测:为建立家庭网络、办公室网络和移动体网络提供
一个理想的平台。通过无线方式将它们连成一个微微网(Piconet),多个微微网
之间也可以互连形成分布式网络(Scatternet),从而方便、快速地实现各类设备
之间的通信。在嵌入式应用领域中将会有广阔的应用前景,产生重要的影响。
应用领域:数字家庭,办公室网络,移动体网络,自动控制等。
248. 基于自相似模型的网络(含无线网)控制研究
成果与项目的背景及主要用途:随着高速宽带网络的发展,如何控制网络服
务质量成为网络服务的基础。本项目以分形理论为基础,对自相似业务下的队列
系统进行了性能评价,开发出了一套适合于自相似业务分析、建模和仿真的工具。
研究了自相似业务下计算机网络的控制以及无线/移动计算网络的控制问题,提出
了多径源路由方法,为网络控制提供了新思路。本文成果在业务测量、分析、建
模、预报及容量规划等方面有重要的应用价值。
技术原理与工艺流程简介:将数学解析和计算机仿真相结合,系统研究了自
相似业务的线性预报技术,提出了适合工程应用的预报算法,开发了一套适合于
自相似业务的分析、建模、预报和仿真软件。
技术水平及专利与获奖情况:已顺利通过国家科学基金委专家组验,收该项
——
227
目研究成果处于国内领先,国际先进水平。
应用前景分析及效益预测:本课题属于网络技术的基础研究,对网络设计和
工程有重要的价值。自相似网络业务模型比传统模型更准确的描述了现代网络业
务的真实性,在此基础上对网络控制问题的研究所形成的技术对网络产品开发和
网络建设规划有重要意义。
应用领域:计算机通信网络/无线网络性能评价与分析。
249. 集成CMOS射频锁相环电路
成果与项目的背景及主要用途:锁相环是一个能够跟踪输入信号相位和频
率,并能输出被锁定相位、低抖动的其它频率信号的系统,它被广泛的使用于通
讯,微处理器等各个领域。随着现代科技日新月异的发展,锁相环电路由分立器
件转化为集成电路,并已经成为了SOC系统中重要的组成部分之一。主要用于噪
声和抖动的抑制,补偿内部延时消除时钟歪斜,频率合成,微处理器中的时钟产
生和数据时钟恢复电路等方面。
设计已经过新加坡特许半导体公司0.35um RF CMOS(2P4M)工艺流片。在
80MHz和160MHz频率下测试均可正常工作,芯片设计满足以下技术指标。
输 入:4MHz方波;
输 出:64MHz~240MHz,步长4MHz方波;
分频系数:16~60;
环路带宽:小于400kHz;
相位裕度:55°;
工作电压:3~3.6V;
工作温度:-40℃~140℃;
整体功耗:小于*********;
芯片面积:小于0.3mm;
2
锁定时间:小于20us。
技术原理与工艺流程简介:本设计为采用电荷泵锁相环结构的集成电路,具
有较强的捕捉能力和较大的锁定范围,可达到无稳态相差锁定。主要由鉴频鉴相
器、电流泵、低通滤波器、压控振荡器和分频器五个部分组成。
— —
228
该设计中采用了自顶向下的方法,对电荷泵锁相环电路从系统级开始研究,
最终逐步过渡到版图的设计。首先,应用Verilog A语言建立了锁相环系统行为级
模型,优化了环路参数。其次,确定每个模块的电路结构并对每一个模块进行了
详细的设计与模拟。然后,将模块组合成为系统,对系统进行了整体仿真。仿真
完成之后,根据电路的匹配要求仔细设计了芯片的版图,并在代工厂完成芯片制
造。
技术水平及专利与获奖情况:获集成电路版图保护1项: TJUPLL01(天津
大学锁相环01),集成电路布图设计登记号:BS.06500071.4。
应用前景分析及效益预测:本电路因其广泛的使用范围,具有极高的市场发
展前景。
可以提供以设计复用或功能组装为基础的高层次的系统设计、软硬件协同设
计与验证、IP设计和复用技术以及合理利用外部的设计等相关的咨询服务。可按
需求提供以高级语言的形式对功能块的行为描述(软核)、以网表形式提交的完
成了综合的功能块(固核)及设计的最终产品——版图或GDSII文件(固核)。
应用领域:通讯,微处理器,消费电子类集成电路及相关SOC系统领域。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):四十平
方米以上的办公用房,电脑、工作站若干,相应软件。
合作方式及条件:面谈。
250. 宽带多媒体网络数据流平台
成果与项目的背景及主要用途:集成化数字音视频处理软件平台:包括音频
信源编解码、视频信源编解码、数字音视频流复用、数字音视频流回放、同类和
异类转换编码、数字音视频流分析和检错以及数字音视频流处理工具箱等七个类
别功能模块。
集成化数字音视频处理软件包的主要创新点:
(1)按数字电视系统特点及测试需求,设计了一系列新型测试信号、图卡
和运动序列,便于随相关标准的制定和修改而增添或删改,参数得以分别设置,特
别是可以用于定量测试。
(2)提出并实现了一种HDTV转SDTV转换编码方案。其特点是:发端将
——
229
1920×1080/16:9 HDTV图像格式下变换为通用的720×576 SDTV图像格式传
输,收端上变换为960×576/16:9 SDTV图像格式显示。其优点是:服务于逐渐
增多的16:9 LCD、PDP显示器或16:9 DLP背投影机;充分利用16:9显示屏,
并防止其不均匀老化;克服4:3 SDTV图像显示于16:9屏,水平清晰度下降
1/4,产生几何畸变或图像不完整;实现SDTV共享HDTV节目。
(3)发现并解决了异类码流转换中,源于不同标准间色信号运动矢量算法
不同,导致误差在图组内累积,造成色信号飘移问题。
数字音视频宽带多媒体网络平台由带码流输出、转换卡的数字音视频多媒体
工作站、有线电视前端、数字有线电视网、数字电视终端组成。
技术原理与工艺流程简介:宽带多媒体网络数据流加工、处理平台以通用PC
为主机,配以PCI总线插卡,装载并运行模块化数据流加工、处理系统软件(包
括码流输出卡驱动程序;音频和视频ES、PES、TS数据流的生成、复用;DVD PS
转DVB TS;码流分析、检错;码流转换、粘接等)。
平台符合MPEG-2标准,便于依据我国相关标准的制订或修改而增加、删减、
修改、升级。
技术水平及专利与获奖情况:已通过天津市软件评测中心验收测试
(TSTC(S/3)-YS-2005-0103);
已获国家版权局计算机软件著作权(软著登字第037736号);
已申请专利:传输流循环播放首尾处理及定时参数实时更新(031300235);数
字电视复合测试图及其生成方法(2.0);数字电视清晰度和过扫描测试
图及其生成方法(2.4)
复合测试图信号已被上报的中华人民共和国电子行业标准采用。
应用前景分析及效益预测:电信、计算机和广播电视网在朝技术融合、资源
共享方向发展,由于三网音视频流压缩标准和传输协议不同,需要数字音视频宽
带多媒体网络平台。
我国广播电视系统正由模拟向数字化过渡,模拟电视系统的改造以及全新数
字化电视系统的构建,均需对数字电视数据流进行各种处理。
目前研究成果已组成数字音视频宽带多媒体网络平台。平台由带码流输出、
转换卡的数字音视频多媒体工作站、有线电视前端、数字有线电视网、数字电视
— —
230
终端组成,预期在相关领域会逐步得到广泛应用。
应用领域:数字电视;安全监控系统;数字视音频网络传输;数字音视频流
在电信、计算机和广播电视网之间的兼容传输。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):高档微
机。
合作方式及条件:面议。
251. 数字视音频流媒体技术研究室
成果与项目的背景及主要用途:
背景:天津大学985学科建设项目
主要用途:标清和高清数字有线电视以及网络视频的节目制作、播出、传输
和接收。
技术原理与工艺流程简介:
信源部分:电视摄像机、录像机、DVD播放机、卫星机顶盒、有线机顶盒、
网络摄像机、硬盘图像存贮器。
视频处理部分:视频服务器、网络视频打包机、MPEG-2视频编码器,微型
计算机(带卫星及有线视频接收卡)、流媒体及信息安全软件。
视频传输部分:复用器、调制器、光端机、光纤网络。
视频接收部分:PDP显示器、高清和标清机顶盒。
技术水平及专利与获奖情况:系统硬件和软件达到国际先进水平,居于国内
高校的前列。“数字HDTV /TV频带压缩编解码技术”获电子部“八五”攻关重
大科研成果奖励;以所研制的“HDTV信源解码器”为主要组成部分的“HDTV
功能样机系统” 被国家计委、科技部等评为“九五” 国家重点攻关重大成果;
而以功能样机为基础的“数字高清晰度电视系统关键技术与设备”(合)获国家
科技进步二等奖及上海市科技进步一等奖;“数字高清晰度电视机顶盒技术”获
天津市科技进步一等奖。
应用前景分析及效益预测:可应用于数字视音频和安全流媒体领域的科学研
究工作,带动信号与信息处理学科产学研的全面发展。
适应国家数字有线电视发展规划,适应网络流媒体发展形势。相关的系统、
——
231
设备、软件和技术在数字视音频领域均可创造数十万元以上的经济效益和巨大的
社会效益。
应用领域:有线电视网、互联网以及应用视音频信息的各行各业(例如远程
教育等)。
252. 单相自适应重合闸的研制
成果的背景及主要用途:目前,国内外的自动重合闸装置在断路器跳闸后,
不论故障性质是瞬时性或永久性,都采用盲目重合的方式。若重合在故障上,会
给电力系统带来的巨大危害;另外,输电线路瞬时性故障发生的几率高达70%以
上,因此,深入研究瞬时性故障特征,是保证重合成功的关键。自适应自动重合
闸的主要任务就是对瞬时性故障或永久性故障进行预先判断,以确定重合闸是否
动作,这对保证电力系统可靠运行具有重大意义,同时具有巨大的经济效益。
技术原理与工艺流程简介:电压判据、补偿电压判据、组合补偿电压判据是
利用瞬时性故障情况下恢复电压高于线路互感电压这一特点来区分故障性质。相
位判据是根据故障后断开相恢复电压的相位特性来区分故障性质的。其基本原理
是瞬时性故障情况下,电容耦合电压与电磁耦合电压之间的角度接近于90度,
而永久性故障情况下,电容耦合电压为零,利用相位判据的计算公式所得为0度
角,因此可以准确判定故障性质。
本项目提出了基于相位判据、电压判据等相结合的单相自适应重合闸综合决
策系统,并开发了基于DSP和单片机的双CPU实现的单相自适应重合闸装置。
技术水平及专利与获奖情况:本课题提出了单相自适应重合闸综合决策系
统,并且开发出了国内第一台单相自适应重合闸装置,填补了该领域的国内空白,
其技术经济指标很高。目前国外亦无此类成熟产品。正在申请部分理论成果的专
利。
应用前景分析及效益预测:本项目开发的 “单相自适应重合闸装置”已于
2003年3月在重庆电网500kV长寿站的220kV长代东线路投入试运行。试运行
期间,装置工作正常,动作正确。
该项自适应重合闸技术对于保障电力系统安全、可靠运行具有重大意义,其
推广应用可为电网的连续可靠供电做出很大贡献,并可减少重合闸重合于故障对
— —
232
电网、用户和设备带来的损失。
应用领域:电力系统超、特高压输电线路。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
可以产业化。目前自动重合闸功能与继电保护功能是集中于一套装置内实现
的。本项目研制的单相自适应重合闸技术可直接应用于现有的继电保护装置内,
无须增加任何硬件成本,只需将自适应重合闸功能在保护装置内实现即可。
253. 电网网损计算系统
成果与项目的背景及主要用途:电能损失率(又称线损率)是电力系统运行
经济性的一项重要指标,电能损失量的分析和计算是电力系统规划、设计和运行
管理中经常进行的工作。采用手工计算,工作量大,时间长,而且计算结果误差
较大,不能满足电网管理中高效性和精确性的要求。因而如何用计算机有效的管
理各类数据,并快速而准确的进行电能损失量的分析和计算是十分重要的问题。
电力网网损计算系统是以保证线损计算的准确性、减少线损工作者强度、提
高线损管理工作效率为目的而开发的一套应用软件。该系统是根据吉林省电力公
司对网损计算的具体要求,并吸收了以往此类系统的开发经验而开发的,具有很
强的数据管理功能和方便的图形界面维护功能,并可生成丰富的报表。在精确计
算的同时,为线损管理工作者提供了更为友好、适用的图形维护界面。
技术原理与工艺流程简介:在高压理论线损计算中,以小时作为时间段,近
似认为在一个小时内负荷值和发电机出力恒定,对功率损耗进行累加。
在中压理论线损计算中,以月作为时间段,用迭代算法计算各段线路的损耗。
在低压理论线损计算中,以月作为时间段,把变台后的损耗分为低压干线损
用户界面从用户角度进行设计,使操作大大简化;
数据统计与分析功能强大,数据报表丰富;
全面严格的测试,运行可靠、稳定。
应用前景分析及效益预测:电能损失率是电力系统运行经济性的一项重要指
标,电能损失量的分析和计算是电力系统规划、设计和运行管理中经常进行的工
作。采用手工计算,工作量大,时间长,而且计算结果误差较大,不能满足电网
管理中高效性和精确性的要求。
该系统利用先进的计算技术很好的解决了这一问题,作为一个通用的系统,
可以广泛的应用于国内所有电力公司的网损计算工作当中,经济效益可观。
应用领域:电力系统网损理论计算。
254. 构造新概念暂态能量函数开发电力系统
稳定性分析新算法
成果的背景及主要用途:为解决在线安全分析中因识别临界发电机群造成的
困难与问题,需要突破传统的电力系统失稳裂解思维模式,用一种全新的观念来
构造沿系统故障后轨迹守恒,且与临界发电机群无关的能量函数。该能量函数适
用于开发电力系统在线暂态稳定性分析的新方法,又能用于发展电力系统自适应
功率振荡阻尼控制器。其直接应用前景是研发能用于电力系统的在线暂态稳定安
全监控系统,研发附加在发电机及FACTS装置上的功率振荡阻尼控制器。研究
成果为系统稳定性分析与控制提供新的理论和有效方法,对提高我国电网的安全
水平,促进科技进步具有重要意义。
技术水平及专利与获奖情况:完成原创性NEF理论及其电力系统暂态稳定性
分析的新方法,发表SCI检索论文3篇;EI检索论文20篇,提高了电力系统安
全分析的效率与可靠性,结合NEF理论研发了电力系统运行方式计算自动化软
件,该软件已用于我国天津,河南,河北及香港进行电力系统安全运行方式计算。
应用原创性OEF理论研究了FACTS双模糊逻辑单元阻尼控制器,发表了SCI
检索论文2篇;EI检索论文3篇,为电力系统阻尼控制开辟了新的研究方法。
应用前景分析及效益预测:运行实践表明该软件可大幅减轻运行人员的计算
— —
234
工作负担;有效避免繁琐计算中的人为失误,提高计算的准确率;有助于提高系
统运行的安全性和稳定性。同时该软件在方式计算数据保存及培训调度人员方面
也有积极的作用,产生了明显的效果。3年以来河南电网应用该软件提高输电效
益,其累计效益初步估计约810万元,天津电网应用该软件对输电极限进行了科
学论证,避免了一条90km长220kV输电线建设,节约直接建设资金约13000万
元,同时天津电网应用该软件对电网改造进行了分析,对防止母线故障造成稳定
破坏事故发挥了积极作用。2005年,电力系统运行方式计算自动化软件增加新功
能后开始在河北和即将在广东电网应用,在河北广东两省产生的经济社会效益将
逐步显现。
应用领域:随着我国电网安全管理水平的提高,NEF电力系统运行方式计算
自动化软件有望推广应用到我国其它各网、省级电力调度中心进行方式计算,并
进一步与电力系统EMS数据接口,发展成为具有国际领先水平的电力系统在线
安全分析工具,有关工作正在进行中。
“振荡能量下降”的控制策略可以应用在发电机的附加励磁控制(PSS)上。
如能将OEF理论应用于我国电网PSS的参数协调优化,将对提高系统阻尼避免
低频振荡具有重要意义。
合作方式及条件:对我国省网级电力公司技术服务,开发电力系统运行方式
计算自动化及在线安全分析与控制工具。
255. 基于DSP和小波包重构算法的配电
网接地选线装置研究
成果与项目的背景及主要用途:配电网发生单相接地故障以后,由于故障特
征不明显,使得准确的故障选线存在一定难度。长期以来,配电网单相接地的故
障选线问题一直是电力系统继电保护的一个难点问题。到目前为止,仍有许多配
电网的故障选线采用无选择性的“拉线法”,这既不利于电网的安全供电,也给
运行人员增加了劳动强度。本项目将研制出基于DSP和小波包重构算法的配电网
新原理故障选线装置。按照新原理实现的选线装置不仅能克服现有配电网暂态接
地保护原理中利用单一频段下暂态分量进行选线会由于各条线路暂态电容电流
——
235
频率分布不一致而导致的选线错误,而且能解决相电压过零附近单相接地存在选
线死区的问题。当小电流接地系统发生单相接地故障时,该选线装置能够自动报
警并能够实现配电网在电压不同瞬时值时刻发生单相接地故障的选线功能。
技术原理与工艺流程简介:配电网单相接地后,故障电流在暂态过程中包含
有丰富的特征信息,而稳态时数值比较小。因此,充分利用暂态分量的特征将有
利于故障选线。
考虑到:①各线路的各频段暂态电流都是由对地电容经接地点构成回路的,
所以流经故障线路的各频段暂态电流必然要流经非故障线路,且相位相反;②相
电压峰值附近发生故障时,暂态电感电流较暂态电容电流小得多,各线路零序电
流的暂态特性均由频率在300-1500Hz的暂态电容电流确定;③而当故障发生在
相电压过零点附近时,暂态电容电流中的自由振荡分量为零,各线路暂态零序电
流的能量主要集中在低频段0—50Hz,暂态零序电流的特性主要取决于暂态电感
电流。因此,若能够从暂态零序电流中滤出各个频段的分量,根据各种故障发生
时刻暂态分量的特点即可实现选线。本项目采用小波包对暂态零序电流进行四层
分解,将其分成16个频段;由于分解四层后每个频段数据点即有效信号量太少,
不利于选线,所以在按能量最大原则选取的各线路特征频带中进行重构;比较重
构后零序电流瞬时值的符号进行综合智能选线。
综合智能选线的具体步骤如下:①在各线路的特征频带中比较重构信号中每
一点零序电流瞬时值的符号,如果与其他线路不同则给其比较计数器加1。每条
线路的特征频段均进行一次符号比较,因此每条线路的比较计数器个数等于母线
上所接线路的个数;②每条线路再设一出口计数器,其值由各线路的比较计数器
加权值得出,权值由特征频段占各线路的能量比确定。③比较各线路出口计数器
值最大的即为故障线路。
而开发的。DSP有专门的硬件乘法器,大大提高了小波算法程序的执行效率。近
年来高性能DSP芯片价格的不断降低,使对实时性要求高的小波信号分析处理可
以用廉价的DSP来实现。C55x系列是TI公司的最新产品,高性能的16位定点
运算的芯片、运算精度高、可以快速实现小波包分解、重构等复杂的算法。
TMS320C55x的速度的指令周期最快为5ns,而且是双核的,运算速度高达
400MIPS。TI公司还专门用汇编语言为55x编写了优化的小波包分解、重构函数
库。编程时调用该函数库能使小波算法编译效率高、执行速度快,并能够减少编
程工作量,加快设计开发的速度。本项目将以TMS320C55x和XINLINX公司的
复杂可编程逻辑器件(CPLD)XC95288XL为主体研制开发出高可靠性配电网接地
选线装置。
研究特色:本项目采用的新原理选线方法不仅能克服现有配电网暂态接地保
护原理中利用单一频段下暂态分量进行选线会由于各条线路暂态电容电流频率
分布不一致而导致的选线错误,而且可以解决相电压过零附近单相接地存在选线
死区的问题。
创新之处:利用小波包从暂态零序电流中滤出各个频段的分量;哪个频段能
量大,就在此频段中比较重构后零序电流瞬时值的符号进行综合智能选线。有效
地利用了故障暂态过程中包含的特征信息,不会出现因各线路暂态电容电流频率
分布不一致而导致的选线错误,也不会出现电压过零附近单相接地存在的选线死
区。
应用前景分析及效益预测:我国的配电网庞大,大型的工矿企业众多,加上
接地选线又一直是配电网继电保护的薄弱环节,项目的完成对于改善配电网接地
保护的性能,实现无死区的故障选线具有重要理论意义;所研制出的高可靠性配
电网接地选线装置会有广泛的应用价值,并会获得良好的经济效益。
应用领域:所研制出的高可靠性配电网接地选线装置主要应用于我国3~
66kV小电流接地系统的供、配电网中,它包括中性点不接地系统(NUS),中性
点经消弧线圈接地系统(NES,也称谐振接地系统),中性点经电阻接地系统
(NRS)。可广泛用于电力系统的变电站、发电厂、水电站及石油、化工、冶金、
煤炭、铁路等大型厂矿企业的供电系统。
——
237
256. 基于模糊小生境遗传算法优化的电机
设计技术研究与应用
成果的背景及主要用途:本项目研究成果成功应用于115V/60Hz冰箱压缩机
感应电机中,自2002年至2004年三年累计生产OF612D、OF789D型压缩机电
机137多万台,新增产值23190万元。新产品在产生显著经济效益的同时,由于
采用先进的智能优化设计新技术,提高了产品的性价比,产品科技含量高,代表
了当今世界电机行业的发展方向,极大地增强了产品的市场竞争能力,研究成果
不仅适用于所有电机优化问题,而且适用于其他很多高度非线性优化问题,技术
辐射能力强,应用前景广阔。
技术原理与工艺流程简介:小生境遗传算法无需目标函数连续、可微,能够
处理均匀或非均匀离散变量并且可以同时得到多个极值点供设计者比较选择。模
糊控制思想的引入解决了小生境遗传算法存在的收敛速度慢、参数设定难等问
题,使算法具有更高的鲁棒性、全局最优性和更快的收敛速度。运用基于模糊小
生境遗传算法优化的电机设计技术可以提供多个优化了的备选方案,让设计者更
容易得到满意的设计结果。
技术水平及专利与获奖情况:由天津市科委组织的专家鉴定委员会鉴定为国
际领先水平。
应用前景分析及效益预测:基于模糊小生境遗传算法优化的电机设计技术很
好地解决了电机优化中收敛速度慢、参数设定难、过早收敛于局部最优点等问题,
不仅适用于所有电机优化问题,而且适用于其他很多高度非线性优化问题,技术
辐射能力强,应用前景广阔。
应用领域:电机设计领域。
合作方式及条件:以科研项目形式开发新产品。
257. 流体粘度对金属管浮子流量计测量影响的研究
成果的背景及主要用途:本课题旨在研究流量仪表检测技术中流体物理特性
对金属管浮子流量计准确测量的问题,即流体粘度对金属管浮子流量计流量测量
— —
238
影响的研究,从而解决国内外浮子流量计限制仪表只能工作在某一较低的粘度范
围的问题。
技术原理与工艺流程简介:采用流体力学仿真研究和可变粘度流量试验相结
合的方法研究金属管浮子流量计中浮子受粘性应力对金属管浮子流量计流量测
量的影响,建立确定粘度对金属管浮子流量计流量测量影响的数学模型,进而完
成:1、在现有的智能浮子流量计上增加粘度修正数学模型,使仪表使用范围得
到极大的拓展;2、研究粘性流体影响浮子流量计测量的规律,研制出适用于金
属管浮子流量计粘性测量的粘性不敏感浮子。
技术水平及专利与获奖情况:技术水平国内领先。申请专利两项:1、
2.6,“带列状多孔整流器的水平式金属管浮子流量计”;2、
ZL03109648.4 “气流量标准装置”。
应用前景分析及效益预测:本成果可为其它浮子流量计生产厂家提供先进的
减粘浮子设计方案和数学模型,并且本成果先进的研究手段可应用于其它流量计
的研究工作之中,使工作效率大幅度提高。
尽管金属管浮子流量计广泛应用于各行各业过程控制系统的流量测量中,但
是仅限于低粘度流体的流量测量,本项目的研究成果为金属管浮子流量计在中高
粘度流体流量测量应用方面开辟了一条新途径。
所建立的仿真实验平台和物理实验平台可推广至其它流量仪表技术的研究,
对相关领域的发展具有较好地的借鉴作用。
应用领域:本项目不仅可以应用于在石油、冶金、轻工、食品等领域中对高
粘性流体的测量而且其研究方法可以推广至其它流量仪表技术的研究。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):已经产业
化,现需扩大产业化规模。
合作方式及条件:各种方式均可。
258. 配网调度方式自动化管理系统
成果与项目的背景及主要用途:配电网是电力系统的重要组成部分,其安全、
可靠运行是整个电力系统安全、可靠运行的重要保障。与输电网不同,配电系统
要从变电站、馈电线路一直延伸到企业、商业和居民用户,配电设备名目繁多,
——
239
数量巨大、且线路及设备的增改频繁,因此管理任务十分繁重。传统的手工作业
管理方式不仅工作繁杂,劳动强度大,难以适应配电网高速发展和配电自动化的
需求,而且容易引发事故,给用户带来重大的经济损失。利用飞速发展的计算机
和现代信息技术进行配电网的科学运行与管理,及时进行数据采集、状态监视、
网络分析(包括校正性控制和恢复供电),提高工作质量和工作效率,消除隐患,
更好地保证电网安全、可靠运行,将对电力部门和全社会有着深远的社会和经济
效益。
我们在了解了供电公司的调度、用电和变电部门的实际情况基础上,为顺应
电力企业在市场情况下,对各项管理工作自动化水平和关键数据保护安全性要求
不断提高的趋势,将最新的计算机技术和网络技术引入到日常的调度运行管理、
方式操作等工作中,使不同的供电公司的调度运行管理上一个新的台阶。系统实
现网上数据和图形发布,可以实现远程查询和管理,为今后地理信息系统的推广
使用打下资料基础。
技术原理与工艺流程简介:调度方式自动化管理系统,能够管理不同电压等
级的线路资料和运行情况,能够完成日常调度运行方式的各种管理工作,能够完
成运行线路的拓扑着色、拓扑追寻;可以和SCADA系统互联实现数据共享。
采用客户机/服务器方式的分层分布式结构,在软件开发方面采用面向对象编
程技术,整个软件模块化、开放式。
具备网上发布功能,可以通过WEB浏览功能查看图形的切改和数据的变更
等功能。
异地备份系统,实现系统数据和图形的异地自动备份,以便在主服务器受到
致命破坏后,利用异地备份恢复数据和运行。
259. 智能电能量实时监测与结算系统
成果与项目的背景及主要用途:该系统可以广泛的用于工厂、矿山、企事业
单位、智能居住小区的电能量自动计量及电费结算。另外,可不增加设备,不增
加经费,通过信息资源的再挖掘,实现负荷的实时监测和管理。可大大提高这类
用户单位用电管理水平和合理调配电力资源,达到节能增效的目的。
系统主要功能:对现场进行实时监测、记录;按用电时段和用电种类进行分
类计量、结算;分户结算;生成各类电度、电费报表曲线;监测变电站负荷变化;
变电站设备档案管理;系统变更;实时故障诊断、报警功能、故障查询;事务日
志的记录、查询;网络安全授权管理;系统备份、恢复;交互性多媒体人机界面;
C/S、B/S集成的网络功能。
技术原理与工艺流程简介:本系统是基于Windows NT操作系统平台、SQL
Server 作为数据库、VB 作为系统开发工具,实现对电能量实时监测、电费的分
类分时段结算及电力负荷的实时监测与管理。它是由微机服务器(上位机)和智
能抄表器(下位机)组成的DCS系统。该系统具有通用化、模块化和网络化的技
术特点。
技术水平及专利与获奖情况:由天津市科委组织召开了“智能电能量实时监
测与结算系统”成果鉴定会,该系统采用了多项高新技术,功能丰富,达到同类
系统国际先进水平。
获天津市科技进步三等奖。
应用前景分析及效益预测:智能电能量实时监测与结算系统”具有通用化、
模块化、网络化的技术特点,有着很好的可扩充性和可移植性。为此,有着广阔
的推广和应用前景。
该系统可适用于新建工厂、矿山、企事业单位、智能居住小区,也可适用于
老工厂、矿山、企事业单位、智能居住小区的改造。达到“科学管理,有偿使用”
的管理模式及成本核算。该项目推广,对合理利用能源、节能增效,将获得很大
的经济和社会效益。
应用领域:该系统可适用于新建工厂、矿山、企事业单位、智能居住小区,
也可适用于老工厂、矿山、企事业单位、智能居住小区的改造。
——
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
本系统是基于Windows NT操作系统平台、SQL Server 作为数据库、VB 作
为系统开发工具,实现对电能量实时监测、电费的分类分时段结算及电力负荷的
实时监测与管理。
它是由微机服务器(上位机)和智能抄表器(下位机)组成的DCS系统。
合作方式及条件:根据不同情况可以采用多种方式,具体合作方式可以协商
解决。
260. 大型龙门冲床落料回收装置
成果与项目的背景及主要用途:“大型龙门冲床落料回收装置”是天津市自
然科学基金资助项目。该装置是汽车制造行业、机加工行业急需的设备。已开发
出笔式、滚简式、便携式和专用型落料回收装置,其中专用型落料回收装置是专
门为日本小松制作所进口的大型龙门冲床而配套设计的(这是汽车制造厂大型龙
门冲床不可缺少的配套设备)。目前该项目属国内外首创、是我国自主创新项目,
属国际领先水平。该设备和技术可以向美国、苏联、日本、南韩、英国、德国、
法国及欧洲其他汽车生产国和世界各地出口。
技术原理与工艺流程简介:在大面积铁磁背景下(铁基面上)机架工落料回
收是世界性技术难题,尤其是盲孔中、T型槽中及横具加工时的落料更是难于处
理。当前国际上多采用真空吸取法、油冲洗过滤法、机械刮板法、吹吸法、电磁
法等(注:大型龙门冲床等专用设备不允许使用设备以外的电源,以免设备带电
而损坏电子器件或伤害操作人员),但以上方法都不能解决100%落料回收的技术
问题。由于落料回收不彻底,不能分类回收,致使大型龙门冲床高压精密轨道伤
痕累累、破坏了轨道的精密度、模具损坏、工件精度下降、甚至停产维修等诸多
问题。
本项目所采用的技术原理是:应用磁体同性相斥、异性相吸原理,用永磁体
的特殊排列组合而产生交变磁场、极靴磁聚焦而产生极强的梯度磁场,由永磁体
产生交变磁场这一理论创新和应用技术难点的突破,使铁磁落料在大面积铁磁背
景下(铁基面上)自由翻转后被100%吸收,并采用提拉方式及杠杆原理脱磁而
使落料脱落回收。
— —
242
此项技术解决了当前该领域中普遍存在的技术难题,突破了在大面积铁磁背
景下的落料回收治理难点,特别是彻底解决了100%落料回收这一技术要害问题,
使盲孔中、T型槽中及模具加工时的落料回收充分无遗漏,使大型龙门冲床高压
轨道精密度被破坏、模具损坏、工件精度下降等一系列问题迎刃而解。同时克服
了一般大型龙门冲床落料回收方法的“易产生噪音、造价高、耗能多、占地空间
大、不能分类吸收”的诸多缺点。
该装置的机构设计巧合理、工艺简单、操作安全方便、全自动化生产、技术
成熟,具有独创性和先进性。对提高产品的质量,降低成本,节省能源,节约资
源有积极的理实意义。
目前该装置已在有关厂家试验,对保证该厂的自动化生产起了极好作用,具
有显著的社会效益和经济效益。有效保证了汽车制造和其他机加工等行业的可持
续性发展,符合21世纪环保、节能要求。
技术水平及专利与获奖情况:该项目达到国际领先水平
2003年获得天津市科技进步三等奖
应用前景分析及效益预测:机加工落料回收是世界性技术难题,尤其是盲孔
中、T型槽具加工时的落料更是难于处理,常造成大型龙门冲床高压精密轨道伤
痕累累、汽车模具损坏、工件精度不能保证,甚至不得不停产维修。
该项目属于自主创新成果。由永磁体产生交变磁场这一理论创新和应用技术
难点的突破,具有普遍意义。
应用领域:它既可应用在汽车、机加工等行业,也可用在化工、航天等领域。
该项目既可以出口设备,也可以出口技术,还可以在国内处办厂。由于生产汽车
的压力机床、机加工设备型号繁多,因此落料回收装置系列品种更多,以便供应
国内外的大量需求。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):铁磁材
料、钢材。
车床、铣床、钻床等。
厂房面积500平方米
投资规模200万人民币
人员30人
——
243
合作方式及条件:面议
261. 工业泵、防渗漏的动态密封技术
成果与项目的背景及主要用途:该项目采用泵体内外压力平衡技术,磁流体
密封技术和独特的机构设计,使之工作时以自适应方式达到动密封而防止渗漏。
(注:不是磁力传动方式的磁力泵一屏蔽泵,这种泵功率小价格昂贵,不适宜大
量推广应用。)
该技术可以推广应用到所有防渗漏的工业用泵和波纹管机械密封泵体及弹
簧机械密封泵体(尤其高压工业泵)、空压机和需要动密封的场合,可以推广应
用到国防、航空、航海、医药、化工、家用电器、矿山机械、建筑机械等行业,
市场潜力大,其技术及产品可以出口国外。
仅以某油田石化总厂为例,其用泵多达3500多台,由于渗漏问题,常使有
毒有害液体渗漏,造成环境污染,物料流失,给生产造成危害,因此常需大批量
进口工业用泵,并且经常损坏,需要停产维修,给生产造成损失,其每年维修费、
材料费、零部件费用高达200多万元,如果按全国石化等行业计算,损失可谓十
分巨大,因此,防渗漏工业泵、空压机确实值得下大力量研究、改进。
技术原理与工艺流程简介:该项目采用泵体内外压力平衡技术,磁流体密封
技术和独特的机构设计,使之工作时以自适应方式达到动密封而防止渗漏。(注:
不是磁力传动方式的磁力泵一屏蔽泵,这种泵功率小价格昂贵,不适宜大量推广
应用。)
该技术可以推广应用到所有防渗漏的工业用泵和波纹管机械密封泵体及弹
簧机械密封泵体(尤其高压工业泵)、空压机和需要动密封的场合,可以推广应
用到国防、航空、航海、医药、化工、家用电器、矿山机械、建筑机械等行业,
市场潜力大,其技术及产品可以出口国外。
技术水平及专利与获奖情况:该项目属于国内外空白,领先水平。
应用前景分析及效益预测:仅以某油田石化总厂为例,其用泵多达3500多
台,由于渗漏问题,常使有毒有害液体渗漏,造成环境污染,物料流失,给生产
造成危害,因此常需大批量进口工业用泵,并且经常损坏,需要停产维修,给生
产造成损失,其每年维修费、材料费、零部件费用高达200多万元,如果按全国
— —
石化等行业计算,损失可谓十分巨大,因此,防渗漏工业泵、空压机确实值得下
大力量研究、改进。
应用领域:该技术可以推广应用到所有防渗漏的工业用泵和波纹管机械密封
泵体及弹簧机械密封泵体(尤其高压工业泵)、空压机和需要动密封的场合,可
以推广应用到国防、航空、航海、医药、化工、家用电器、矿山机械、建筑机械
等行业,市场潜力大,其技术及产品可以出口国外。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):钢材。
车床、铣床、钻床等。
厂房面积500平方米
投资规模200万人民币
人员50人
合作方式及条件:面议
262. 新式汽车、摩托车减震器
成果与项目的背景及主要用途:目前常用的减震器结构复杂(双筒、液压、
储油箱、高压密封气体),受温度影响严重,造价高,易损坏,而且外特性、外
力速度响应能力等都很差。因此,我们研制了结构简单(单筒、全液压)造价低,
不易损坏,几乎不受温度影响,外特性强,而且对外力速度影响能力也很强,还
可以利用我们的技术对报废的汽车、摩托车减震器进行修复,这是节能环保的技
术,是汽车减震器、洗衣机减震器、摩托车减震器等减震器更新换代的产品。
技术原理与工艺流程简介:采用独特的结构设计,采用全液压方式工作,利
用流体力学有关原理。结构既简单,又符合工程中适用于各种频率、各种模式、
各种复杂的震动要求,是一种低廉而质优的新式减震器。
它几乎不受温度和工作时间长短影响,适合各种频率、各种模式的复杂震动,
外特性强,造价低,不易损坏。
技术水平及专利与获奖情况:该项目属于国内外空白,领先水平。
应用前景分析及效益预测:利用我们的技术对报废的汽车、摩托车减震器进
行修复,这是节能环保的技术。我们的新式减震器是汽车减震器、洗衣机减震器、
摩托车减震器等减震器更新换代的产品。
——
245
全国每年需求汽车减震器约3000万只,而且是易损件,可见需求量极大,
如果把报废的汽车减震器修复使用,效益极其可观。
应用领域:利用我们的技术对报废的汽车、摩托车减震器进行修复,这是节
能环保的技术。我们的新式减震器是汽车减震器、洗衣机减震器、摩托车减震器
等减震器更新换代的产品。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):钢材。
车床、铣床、钻床等。
厂房面积1000平方米
投资规模800万人民币
人员100人
合作方式及条件:面议
263. 异型、高强紧固件
成果与项目的背景及主要用途:
目前状况:常规的紧固件,在交变施力状态下(尤其在强力交变施力状态下)
经常发生松动现象(如:飞机、汽车、火车轨道固定缧栓、轮船、压力容器及卷
扳机等所有使用紧固件的部位,经常发生严重的松动现象),造成齿轮损坏,甚
至发生严重事故,产品达不到质量要求,是机械类行业多年来非常难以解决的技
术问题。例如某公司的大型钢材卷扳机等大型设备每周必须紧固维修一次。我们
研制的紧固件,可以保证机械设备可靠运行。其性能大大优于常规紧固件。
我们研制的紧固件属于异型紧固件,打破常规,异军突起,巧妙地利用摩擦
原理、巧妙独特的机构设计解决了以上问题,该产品是替代现行紧固件的升级产
品,现有的生产设备不需要大的改动和投资,即可进行批量生产。经过实地调研,
重型机械、动力机械、发兰盘、空间、水下等场合都需要牢固可靠的不松动的紧
固件。属于量大面广的非标产品,具有广阔的市场空间和出口前景。
技术原理与工艺流程简介:我们研制的紧固件属于异型紧固件,打破常规,
异军突起,巧妙地利用摩擦原理、巧妙独特的机构设计解决了以上问题,该产品
是替代现行紧固件的升级产品,现有的生产设备不需要大的改动和投资,即可进
行批量生产。经过实地调研,重型机械、动力机械、发兰盘、空间、水下等场合
— —
246
都需要牢固可靠的不松动的紧固件。属于量大面广的非标产品,具有广阔的市场
空间和出口前景。
技术水平及专利与获奖情况:该项目属于国内外空白,领先水平。
应用前景分析及效益预测:目前状况:常规的紧固件,在交变施力状态下(尤
其在强力交变施力状态下)经常发生松动现象(如:飞机、汽车、火车轨道固定
缧栓、轮船、压力容器及卷扳机等所有使用紧固件的部位,经常发生严重的松动
现象),造成齿轮损坏,甚至发生严重事故,产品达不到质量要求,是机械类行
业多年来非常难以解决的技术问题。例如某公司的大型钢材卷扳机等大型设备每
周必须紧固维修一次。我们研制的紧固件,可以保证机械设备可靠运行。其性能
大大优于常规紧固件。
目前状况:常规的紧固件,在交变施力状态下(尤其在强力交变施力状态下)
经常发生松动现象(如:飞机、汽车、火车轨道固定缧栓、轮船、压力容器及卷
扳机等所有使用紧固件的部位,经常发生严重的松动现象),造成齿轮损坏,甚
至发生严重事故,产品达不到质量要求,是机械类行业多年来非常难以解决的技
术问题。例如某公司的大型钢材卷扳机等大型设备每周必须紧固维修一次。我们
研制的紧固件,可以保证机械设备可靠运行。其性能大大优于常规紧固件。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):钢材。
车床、铣床、钻床等。
厂房面积300平方米
投资规模100万人民币
人员50人
合作方式及条件:面议
264. 小型无人机建筑航空摄影系统
成果与项目的背景及主要用途:天津大学长期对中国北方传统堡寨聚落进行
研究,在大量的野外调研活动中需要空中全局图像以掌握聚落的总体布局特点,
也面临平面测绘困难的问题,如果使用空中摄影测量技术就可以在短时间内测绘
大量目标,提高工作效率。2004年3月开始,我们引进、组建了小型无人机航拍
技术与设备系统,主要用于聚落航拍、平面测绘。经过大量实践我们认为这是一
个实用的新型技术手段,应该扩展到建设领域其他专业应用中,甚至可以为环境
监测、城乡建设管理等行业服务。
2003至2005年,“中国北方堡寨聚落研究及其保护利用策划”国家自然科
学基金项目。(项目批准号:50278061)
2006年初至今,“明长城军事聚落与防御体系基础性研究”国家自然科学基
金项目。(项目批准号:50578105),现正执行中。
2005年10月,我们申请并获批准了建设部2006年科学技术项目计划《建设
领域专用无人机空中信息采集平台建设》,现在执行中。(项目编号:06-k9-67)
2005年底,以《大型建筑航拍用无人机购置计划》子项目参加天津大学建筑
学院“985”二期学科建设项目,现正执行中。
技术原理与工艺流程简介:
技术原理:使用无人驾驶,由地面人员控制的小型动力飞机承载拍摄器材和
其它相关控制设备,根据空中实时传回的图像,对目标区域进行拍摄,得到平面
投影照片、鸟瞰角度照片等成果。无人机由发动机产生动力,机翼产生升力,电
子设备控制机体动作。
工艺流程:机型、翼型等选择→机体制作→动力系统、控制设备等装配→试
飞与调试→装配拍摄器材、微波传输系统和其它航拍配件→试航拍→实际拍摄应
用→拍摄成果的地面后期处理
技术水平及专利与获奖情况:2006年6月,自主研制的《无人机监控戴具》
申请国家实用新型专利,已经通过天津大学审批并提交国家专利局,正在等待正
式批准。
2006年10月,自主开发的《无人航空器全景航拍方法》申请国家发明专利,
— —
248
已经通过天津大学审批,正在提交中。
应用前景分析及效益预测:无人机体积小、重量轻,能够携带需要的设备,
仅消耗与载人机相比百分之一的能量,完成和载人机相同的任务量, 效费比相
当高,而且无人机研制成本低、操作风险小,人员更安全。
正因为有成本低、风险小、执行任务种类多样、应用面广、易于普及等“与
生俱来”的优势,无人机的多学科应用开发成为当今科研领域的热点。当我们将
各学科使用的不同器材小型化并安装在无人机上,就组成了快速、总体收集信息
和执行任务的空中机器人,可消耗很少的能量,以非常快的速度到达人类难以企
及的地方进行科学作业。无人机有广阔的应用前景,也有很大的开发潜力。
应用领域:测量测绘、建筑与城市规划、城市景观、建筑物理与建筑技术、
文物与考古、房地产开发、城市防灾监控、环境监测采样等。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):我们准
备研发两型成熟的系统,一为大型多功能空中平台,能够完成多学科应用任务(包
括对地遥感、精确测量测绘等),研发约耗资200万元;另一为小型便携式系统,
可以执行一般的航拍、采样任务,特点是易于使用、便于一般基层单位推广普及,
研发约耗资60万元。
大、小型系统约需300平方米的厂房面积用于机体制作、设备装配。
265. 嵌合节点网架结构
成果与项目的背景及主要用途:预制网架结构采用规格化部件生产,生产效
率高,成本低,得到快速发展。几种预制结构体系,如米罗球节点结构体系、菱
形桁架体系、诺得斯体系等发展已趋于成熟,应用广泛。
本项目提出的嵌合节点网架结构是一种新型的装配式结构体系,它的主要应
用价值在于:
1.节点采用嵌合方式连接,可方便地将不同材质材料如竹、木、工程塑料、
玻璃、铝合金、混凝土等连接到一起,使材料应用的多元化成为可能。
2.与螺栓球节点相比,节点部件在更低的水平上规格统一,易于满足大规
模工业化生产要求,可大幅度降低成本。
3.除杆端的加工处理,大幅度提高生产效率。
——
249
嵌合节点网架结构是一种新型的结构形式,它的应用是多方面、多层次的,
应用不同,对于材料的使用和结构形式的要求也不同,例如对于承载力要求较高
的大型网架结构,宜使用直杆件和钢材或钢—混凝土组合材料建造,而对于承载
力要求不高的小型装饰结构,可采用曲杆件和竹、木、玻璃、铝、工程塑料等材
料建造。应用领域包括:屋顶结构、玻璃幕墙骨架、室外广告塔架、室内外装饰
工程结构等。
技术原理与工艺流程简介:嵌合节点网架结构的基本技术原理是杆件在节点
处贯穿,三向正交杆件在节点处通过节点连接部件嵌合到一起。由于各个节点处
的杆件相互正交,结构为几何可变体系,因此在节点之间要设置一定数量的预应
力拉索,从而形成一种类张拉整体结构。
嵌合节点网架结构的生产制作过程分为两部分:
一、节点的生产。节点生产不针对具体结构,它在规格上形成体系,采用自
有的网架结构,特别是中小型网架结构,其应用前景是巨大的。
经济效益方面:由于该技术是对现有产品的升级换代,其经济效益是比较明
显的,随着市场的不断拓展,经济收益可在百万、千万甚至超亿元。
社会效益方面:该结构可以使用木、竹等天然可再生的材料或与碳素纤维、
铝合金、薄壁型钢等相结合所制成的复合材料制作,最终使结构更轻,材料利用
更趋于合理,并减少对钢材的过分依赖,从根本上改变了网架结构对钢材的直接、
粗放式的利用模式,具有环保节能意义,此外,该技术将技术密集型与劳动密集
型的生产过程相结合,在产生高技术附加值的同时,也创造了大量的就业机会,
它的开发利用将催生一个新的产业,对社会经济发展将产生积极的推动作用。
应用领域:屋顶结构、玻璃幕墙骨架结构、室外广告塔架结构、室内外装饰
工程结构、温室支架结构等。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):
该结构的核心是节点的生产制造,生产过程以板金加工为主,主要设备为冲
压机和点焊机。
目前,节点生产制造所需的板金加工和焊接工艺已相当成熟,不存在技术障
碍。如果以中小型节点为生产对象,包括原料、设备、厂房等所有项目在内的总
投资额不会超过500万元。如果已有厂房和设备可以利用,投资额不会超过50
万元。
该项目的特点是生产工艺简单,技术含量高,初期投资规模小,应用市场广
阔,发展空间巨大。
266. 预应力组合网架结构的设计施工关键技术
成果的背景及主要用途:预应力组合网架是组合网架与预应力技术相结合的
一种新型组合结构,可以广泛应用于多、高层建筑的楼层结构与屋盖结构中,可为
城市改造、旧房的加层扩建提供一条新途径。
技术原理与工艺流程简介:预应力组合网架采用钢筋混凝土平板或带肋平板
代替一般的钢网架上弦杆,腹杆及下弦杆仍采用钢管结构,同时在下弦平面内设
置单向或双向预应力拉索,是板系、梁系与杆系协调受力的复杂结构。
技术水平及专利与获奖情况:获实用新型专利一项,已达到国际先进水平。
——
251
应用前景分析及效益预测:该项目的研制成功,可以为预应力组合网架结构
的设计施工提供可资参考的重要资料和推广应用所需的理论基础,为这类新型结
构的推广应用提供了重要的成功经验。
应用领域:多、高层建筑的楼层结构。
合作方式及条件:与设计院合作开发。
267. 水泥工业与民用空间网格结构关键技术研究
成果的背景及主要用途:在水泥工业中,根据水泥生产流程,需要有石灰石
预均化堆场、煤预均化堆场、熟料库以及其它辅助设施等等结构功能不同的空间
网格结构,根据所处场地的不同,可采用球面钢结构、钢管拱型结构、球面网架
结构、半整体式拱形网架等形状不同的空间网格结构,尺寸大小根据水泥生产规
模的大小,圆形平面的直径从几十米到上百米不等,矩形平面的跨度从几十米到
上百米。作为水泥工业与民用空间网格结构应用的特点,开展了水泥工业与民用
空间网格结构关键技术研究。自本课题立项以来,课题组开始从结构造型、体系
选择、结构分析技术、节点设计和施工技术等方面对水泥工业与民用空间网格结
构开展研究,并取得了一系列成果,可广泛应用于各种工业与民用空间网格结构
工程中。
技术原理与工艺流程简介:
新型节点形式的研究成果写入规程。
技术水平及专利与获奖情况:该项科研成果获实用新型专利2项,达到了国
际领先水平。
应用前景分析及效益预测:本项目所涉及的研究内容在不同程度上解决了目
前建筑结构中出现的新问题,为以后工程中类似问题的解决积累了大量的宝贵的
实践经验。很多新体系、新技术在国内甚至在国际上都是领先的,有着很广阔的
应用前景。例如,中天拱顶体系的杆件各向的截面系数相等,圆弧拱的内力分布
比较均匀,立体拱呈空间受力,可大幅度减少钢材用量、构造简单等优点。
另外,攀达穹顶施工体系、螺栓板节点、铸钢节点、综合施工法、整体分析
技术、网格结构技术规程等技术的研究,不仅丰富了建筑结构形式和施工方法,
更是为以后的推广应用打下了坚实的基础,在各种大型水泥工业与民用建筑中可
以广泛地推广应用。
应用领域:该科研成果已经成功应用于几十项水泥工业空间网格结构工程,
应用可推广程度很高,取得了巨大的经济效益,并可进一步推广应用至一般工业
与民用空间网格结构中。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):该科研通
过标准化、规范化可指导设计各种空间网格结构工程。
合作方式及条件:技术服务及设计。
268. 纯碱渣工程土特性及应用研究
成果的背景及主要用途:碱厂采用氨碱法制碱,在几十年的生产中已排放的
碱渣超过1500万吨,其堆场形成了三座碱渣山,占地面积达350多公顷。碱渣
山表层干燥的粉末,随风飞扬,造成空气粉尘污染,严重影响了周围地区的环境
质量。碱渣对环境污染严重,处理投资大且较困难。
本项目对纯碱渣工程特性进行了分析,揭示了碱渣的变形及强度变化规律,
搞清了碱渣强度形成机理。提出了填垫碱渣承载力的确定方法。为纯碱渣工程应
用的设计提供了科学的依据。同时,结合现场试验,建立了一套纯碱渣填垫的施
了纯碱渣工程应用的设计方法,建立了一套纯碱渣填垫的施工工艺。
技术水平及专利与获奖情况:经天津科委组织专家鉴定,相关技术居国际领
先水平。
应用前景分析及效益预测:应用此项科研成果,在闻名全国的塘沽碱渣山原
有碱渣山的基础上建成了一座占地33万平方米山体紫云公园。专家认为,此公
园为世界惟一利用工业废料建设起的环保公园。累计整理出土地230万平方米。
不仅投资治理碱渣山的3.5亿资金全部收回,而且创造了巨大经济效益,土地升
值创造的经济价值约13.6亿元;利用碱渣制工程土填垫低洼坑塘975万平方米,
创造经济价值3亿元;节约匮乏黄土资源创造经济价值2.2亿元。
预计在国内外碱渣治理领域推广,可获得巨大的经济、社会和环境效益。
应用领域:国内外碱渣治理领域。
产业化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):已具备大
规模产业化条件。
合作方式及条件:联合开发。
269. 多沙河流水库多目标优化调度系统研究
成果的背景及主要用途:天津大学结合三门峡水利枢纽管理局委托“三门峡
枢纽多模目标优化调度研究”项目和教育部骨干教师基金“粘性泥沙的力学模型
和人工智能模拟复合模拟研究”项目开展了多沙河流水库水沙电的多目标优化调
度的研究工作。采用科学的理论方法和先进的技术手段,创新地研究调度管理系
统中涉及的水文预测、泥沙冲淤的智能快速模拟、高含沙洪水的“揭河底”现象
的特征机理、多目标优化调度、实时短期调度、调水调沙等问题,以便使水库优
化调度管理系统更科学化、智能化、系统化。本研究项目的进行与研究结果,有
利于协调解决目前防洪、供水、泥沙淤积与蓄水发电等多目标的优化调度的问题,
确保在改善多沙河流水库库区、下游水库及其河道的泥沙淤积情况的同时增加发
电量,提高社会效益和经济效益,在全国用电紧张、更加注重社会效益和生态效
益保护的今天,本项目的研究有重大的现实意义和实用价值。
技术原理与工艺流程简介:本项目主要利用混沌神经网络模型对黄河中下游
中长期径流和含沙量进行了预测,并利用模式识别的方法随机模拟了洪水过程中
— —
254
的流量过程线和含沙量过程线;对影响潼关高程和水库泥沙淤积量的相关因子进
行优选,并利用其训练神经网络;将BP人工神经网络模型运用到径流量的预测,
水库泥沙淤积、潼关高程中去,进行计算和预测;建立随机微分方程模型,确定
水库断面含沙量的概率密度分布函数;利用模糊模式交叉迭代模型和遗传算法对
水库进行多目标优化调度。在完成上述专业模型系统的设计开发基础上,将利用
多目标系统决策分析理论,通过从下到上逐级控制,并协调各子系统的运行关系,
使各子系统既能实现各自目标,又能满足彼此的制约关系,从而实现整个枢纽的
综合最优调度。
技术水平及专利与获奖情况:该项成果达到国际先进水平。
应用前景分析及效益预测:水库多目标优化调度的效益极为明显,往往是在
不增加水利枢纽运行和管理成本基础上实现的效益,在水资源日益短期的形势
下,其重要性也日益突出。本项目所研究的多沙河流以水、沙、电多目标优化调
度系统,可为解决防洪、供水、发电与减淤的矛盾提供新的技术手段和理论方法,
可以应用到黄河等多沙河流的各个水利枢纽的优化调度运行中,能实现水库枢纽
经济效益、社会效益和生态效益的综合优化及和谐统一。还可以应用到含沙量较
小(但又必须涉及泥沙问题)的河流上的各个水库枢纽上,如三峡水库等,应用
范围极为广泛,具有广阔的应用前景。
应用领域:水利水电工程运行管理。
合作方式及条件:技术服务。
270. 黄河李家峡拱坝安全监控模型与监控指标研究
成果的背景及主要用途:李家峡水电站是黄河上游的第三个大型梯级电站,
是一座以发电为主,兼有防洪、灌溉等综合效用的大型水利水电枢纽工程。李家
峡拱坝坝址地质条件复杂,上、下游均发育有大型岩质滑坡及蠕变岩体,尤其是左
岸坝肩为顺向边坡,且断层、片理及裂隙发育,岩体被纵横切割,虽然采用了大
吨位预锚等工程措施,其坝肩安全储备仍对李家峡水电站的安全有重大影响。近
几年来黄河的来水偏枯,在不影响工程安全的前提下,保持李家峡水电站的发电
高水位或适当提高李家峡水电站的发电水位,是提高发电效益(降低发电耗水率)
的重要途径,而李家峡水电站拱坝的左坝肩岩体单薄,拱坝的安全监控是工程运
——
行中关心的核心问题,如何根据原型观测资料,对大坝的安全状况进行科学评价
和即时分析,即提出可靠的安全监控模型和监控指标,是管理部门所关注的问题。
技术原理与工艺流程简介:通过系统研究,包括根据大坝监测系统采集的数
据,对数学模型的物理参数进行反演,建立各种监控模型及模型参数优化,从残
差中提取有用信息,并利用结构计算方法拟定安全监控指标,引入突变理论对大
坝安全评判进行补充等,可以对大坝和基础的工作状态进行实时、综合评价,智
能诊断、识别病害或隐患,实施分级预警,确保电站枢纽的安全运行,提升大坝
监测工作的自动化、信息化管理水平。本研究成果为我国高坝的安全运行提供了
重要的参考价值,具有良好的应用和推广前景。本成果对水利枢纽的设计和运行
安全有着十分重要的现实意义和实用价值,对研究监控模型和监控指标具有较高
的理论意义和学术价值。
技术水平及专利与获奖情况:该项成果达到国际先进水平。
应用前景分析及效益预测:对大吨位预应力锚索群、抗剪传力洞、置换洞等
工程措施在提高坝肩安全储备方面的作用所进行的较深入的分析对同类工程具
有重要的参考价值。利用带有偏差单元的递归神经网络对大坝及岩基的力学参数
(弹性模量、变形模量等)进行反演计算,建立基于遗传算法的混合模型和基于
小波分析的监控模型,混沌理论对残差序列的分析及短期预测等,已在实际工程
中取得了较显著的社会效益和经济效益,其应用前景十分广阔。监控指标分析方
面的探索成果及突变理论对大坝稳定性及安全评判中的作用也可在其它工程中
加以运用、完善。
本研究项目的部分研究成果已在李家峡电厂水库大坝的监测资料分析、安全
评价及预测中投入使用,赢得了使用单位的好评,取得了很好的社会和经济效益。
应用领域:水利水电工程运行管理。
合作方式及条件:技术服务。
271. 水电站泄洪雾化及其对工程影响研究
成果的背景及主要用途:天津大学是国内最早开展水电站泄洪雾化机理、预
测方法以及对工程影响的单位之一。1987年以来,结合国家“七五”科技攻关项
水电站的泄洪雾化原型观测和二滩水电站泄洪雾化的物理模型试验研究,对泄洪
雾化现象、雾雨扩散形式和范围、喷溅作用机理、雾雨产生的机理和运动规律进
行了系统深入研究。1994年结合国家自然科学基金资助项目 “内陆干旱气候区
泄洪雾化雨入渗岩质边坡滑动机理研究”(编号:59479018),开展了龙羊峡等水
电站泄洪雾雨入渗岩质边坡的稳定性研究,为边坡的防护加固提供技术支撑。近
几年来,为了满足向家坝、龙滩、糯扎渡、拉西瓦、洪口、白鹤滩、积石峡、构
皮滩和乌东德等水电站在设计和施工过程中预测泄洪雾化范围和强度的要求,开
展了水电站泄洪雾化数学模型的研究,研究成果已经在上述水电站得到应用,取
得了显著的社会和经济效益。
技术原理与工艺流程简介:泄洪雾化是一种复杂的水-气和气-水二相流,
其运动既受泄洪水头、流量和泄洪方式的影响,又受地形、气象等条件的制约,
属于水力学、空气动力学和降水物理学等诸多学科交叉的边缘科学问题。模型试
验由于相似律的问题,难以反映原型的雾化情况。本研究成果在泄洪雾化机理研
究的基础上,对实际工程的原型观测资料进行反馈分析,建立数学模型(这样避免
了相似律的影响),借助计算机强大的计算能力,模拟了泄洪雾化的全过程,其中
包括不同坎型条件下出射水流的三维模拟,水舌空中碰撞以及入水碰撞产生的喷
溅,喷溅水流在空中的运动情况等,来预测泄洪雾化降雨分布规律及其对局部气
候的影响(湿度、温度的变化)。对泄洪雾化降雨与岸坡稳定进行耦合分析。
技术水平及专利与获奖情况:该项成果达到国际领先水平。
应用前景分析及效益预测:水电站泄洪雾化数值方法的研究成果可以显著提
高大型工程的计算机辅助设计水平,为工程设计和运行管理提供科学的理论方法
和先进的技术手段。该研究成已应用到李家峡、龙羊峡以及向家坝、龙滩、糯扎
渡、拉西瓦、洪口、白鹤滩和积石峡等水利水电工程中,取得了显著的社会效益
和经济效益。随着大型水电站的不断兴建,高坝泄洪消能产生的雾化问题越来越
受到设计和运行单位的关注,因此该项目的研究结论和研究方法将可以广泛地在
水电站的设计和运行中应用。
应用领域:水利水电工程设计、施工和运行管理。
合作方式及条件:技术服务。
272. 水工闸门水动力及其流激振动特性与工程应用研究
成果的背景及主要用途:该项目系统地研究了各类水工闸门的水动力及其流
激振动特性,包括了平面闸门、弧形闸门及翻板闸门等。从机理研究到模型试验
再到数值模拟,积累了丰富的经验,取得了许多创新性的研究成果,研究成果已
成功应用于许多国内外水利水电工程。1992-1999年先后开展可“连杆滚轮式翻
板门的稳定分析”、“叙利亚阿拉伯共和国幼发拉底河迪什林水电站底孔工作闸门
振动实验研究”、“叙利亚阿拉伯共和国幼发拉底河迪什林水电站底孔事故闸门持
住力实验研究”、“内蒙古自治区兴安盟液压翻板门启门力实验研究”、“叙利亚阿
拉伯共和国幼发拉底河迪什林水电站机组进水口事故闸门持住力和关门力实验
研究”、“三峡船闸输水系统阀门智能减振研究”(国家重大基金子题)等项目的
研究工作。2000-2003年开展了“金沙江溪落渡水电站导流底孔事故闸门和工作
闸门水力学动态模型试验研究”、“嘉陵江新政航电枢纽工程泄洪弧形闸门水力学
及流激振动模型试验研究”等项目的研究工作。上述各研究项目所获成果为保障
闸门以及整个枢纽建筑的安全提供了科学保障,并获得了良好的国际声誉和经济
效益、社会效益。
技术原理与工艺流程简介:闸门的水力特性和诱发闸门振动是极其复杂的流
固耦合问题,目前还没有形成规范化的成果供人们参考使用。虽然经过大量的研
究,仍然存在一系列关键的机理和技术问题没有解决。在前人工作的基础上,本
课题对平面闸门、弧形闸门、水力翻板闸门的水动力和流激振动的机理、计算方
法、控制措施和优化设计进行深入系统的研究,特点是将理论分析、物理模型和
数值计算结合起来,相互补充。
技术水平及专利与获奖情况:该项成果达到国际先进水平。
应用前景分析及效益预测:闸门是水利工程中最常见的挡水设施,闸门的种
类众多、数量巨大,过闸水流条件千变万化,水流诱发闸门振动情况更加复杂,
存在的问题也很多。该项目的成果通过深入分析闸门的水动力和水流诱发闸门振
动的激励机理,从理论和试验两方面对闸门振动的响应和稳定性进行分析,并提
出相应的稳定性指标和闸门优化方法为设计和管理部门提供了可靠的理论支持,
为众多的水闸安全运行提供了技术保障,具有非常实际的应用价值和广泛的应用
— —
258
前景。应用该成果已取得了数千万元的经济效益,同时大大提高了工程运行的安
全性。
应用领域:水利水电工程设计和运行管理。
合作方式及条件:技术服务。
273. 水利枢纽厂坝隔(导)墙流激振动与结构优化研究
成果的背景及主要用途:导墙或隔水墙这种轻型薄壁结构受到脉动压力的交
变作用,导致结构物疲劳破坏和强烈振动的危险性,是一个现实的问题,应引起
水工结构设计人员的充分重视,也是水利工程研究的一个重要课题。天津大学
1996年至2000年先后开展了中国长江三峡工程开发总公司委托的“三峡水利枢
纽厂坝隔(导)墙泄洪振动的水弹性模型实验研究”(编号:ZT-96(1)-7)和“三
峡工程厂坝隔(左导)墙的优化研究”(CT-98-22-5)的科研项目;2002年至2003
开展了中国水电顾问集团中南勘测设计研究院委托的“向家坝水电站消力池底板
和导(隔)墙结构水弹性模型试验研究”项目;2004开展了“三峡导墙振动的原型
观测研究”。通过这些项目的研究工作,对导墙结构的流激振动和结构优化开展
了系统的实验研究、理论分析和原型观测,提出的创新性成果在工程中得到应用,
取得了显著的社会和经济效益。
技术原理与工艺流程简介:对于导墙结构流激振动响应往往是其结构设计的
控制条件,其结构的安全和结构优化设计与流激振动响应关系密切。但由于泄洪
振动的复杂性,即激振源、脉动荷载时空相关和流固耦联效应的复杂性,通过单
纯的水力模拟和数值计算难以正确确定导墙流激振动的响应。而采用泄洪激振的
水弹性实验模拟可以很好的解决这一问题。水弹性模型是对“结构——水体——地
基——动荷载”四位一体的流固振动系统的模拟,它可以同时满足“动荷载”输人系
统相似和结构系统动力响应相似,即满足水力学条件和结构动力学条件相似。通
过水弹性模拟实验研究导墙结构流激振动的一般规律,建立相应的理论计算模
型,开展原型观测,提出导墙结构安全评价的指标以及安全监测、健康振动的理
论分析方法,并通过原型观测来验证。
技术水平及专利与获奖情况:该项成果达到国际先进水平。
应用前景分析及效益预测:针对三峡工程导墙从水流条件和结构静动力条件
——
259
两个方面来进行三峡工程导墙泄洪振动及优化研究,研究成果已在工程建设中得
到应用、实施,节省投资约4000万元,效益明显。
开展了向家坝水电站消力池导(隔)墙结构水弹性模型研究,优化了两个导(隔)
墙体型。该研究成果对向家坝导(隔)墙的泄洪振动响应及其整体稳定性提供了科
学的评价依据,为工程建设提供了一个强有力关键的技术支撑,相关成果已被设
计采用。
结合导墙结构原型观测,应用提出导墙流激振动的反分析方法,可为导墙安
全运行监测和健康诊断提供了理论依据和技术平台,这种理论方法和技术手段对
其他泄洪消能建筑物的安全监测和健康诊断、实时预警都有广泛的应用前景。
该成果的理论方法也可推广到溢洪道边墙的流激振动和安全监测。
应用领域:水利水电工程设计和运行管理。
合作方式及条件:技术服务。
274. 水利水电工程地质建模与分析关键技术及工程应用
成果的背景及主要用途:水利水电工程大都处于高山峡谷,所处地区地质构
造复杂、地质信息众多,给地质勘探、工程设计与施工等各方面带来极大的困难。
传统二维、静态的处理工程地质资料、分析地质问题的方式,已难以满足工程地
质、设计人员的实际需求。因此,深入研究水利水电工程地质三维建模与分析的
关键技术,可为分析解决水利水电工程勘测、设计与施工中复杂的地质问题提供
科学的理论方法和先进的技术手段。
技术原理与工艺流程简介:在为水利水电工程建设服务的前提下,针对多源
地质数据的耦合分析、地质体的复杂性、信息存储量大、分析速度慢、地质构造
的动态性、模型的可靠性及其快速更新修改等难点,融合水利水电工程科学、工
程地质学、数学地质学和计算机科学等多个交叉学科的先进理论技术,提出了实
现水利水电工程地质三维建模与分析的理论方法和关键技术。针对复杂地质体信
息量大的特点与水利水电工程地质的分析要求,研究面向水利水电工程地质的三
维数据结构模型,提出了以NURBS为主、结合TIN和BRep的混合数据结构;
进而通过以面向对象技术、地质实体NURBS构造技术、改进的地质趋势面分析
技术和三维对象集合运算技术等多种先进技术手段,提供了可供选择的建模机
— —
260
制,对各类地质对象和人工对象进行拟合构造与几何建模,实现了水利水电工程
地质三维统一模型的建立,并对模型的可靠性进行分析验证,提供模型的快速反
馈更新机制。基于三维统一模型,针对实际需求研究水利水电工程地质分析应用
技术,设计了丰富的分析算法。根据所提出的理论方法和技术,紧密结合实践应
用,研制开发通用的水利水电工程地质建模与分析软件系统,为水利水电工程地
质分析提供有力的技术平台。
技术水平及专利与获奖情况:该成果总体上达到国际先进水平,在水利水电
工程地质NURBS混合数据结构建模方法与应用方面达到了国际领先水平。
应用前景分析及效益预测:该成果可直接推广应用于各项大中型水利水电工
程前期规划、地质勘测、工程设计和施工等不同阶段的工程地质分析中,可通过
钻孔平硐优化布置节约地质勘探费用,辅助地下工程施工及其管理可提前工期,
降低造价,直接经济效益较大;提高工程地质分析、工程设计和施工的水平与效
率,为实际遇到的地质问题提供科学的解决途径和先进的技术手段,社会效益显
著。在水利水电工程等领域有广阔的应用前景。
应用领域:水利水电工程地质建模与分析技术主要应用领域为水利水电工程
地质勘测、设计和施工领域。
合作方式及条件:企业合作。
275. 科技成果综合评价系统研究与开发
成果的背景及主要用途:科技成果综合评价管理是各级政府或组织对管辖下
的科技活动所做的常规工作,多表现在定期的科技奖励形式上,对参与单位和个
人有很强的激励效果,有积极的导向作用。评审工作的业务大致包括:1.申报
管理;2.项目评审管理;3.授奖管理;4.数据管理;5.系统设置与代码管理。
通过对省市级科技奖励管理工作流程的深入研究,根据当前工作流管理最
新发展,在整个系统的开发过程中融入了工作流管理的核心思想,通过对省市
级科技成果奖励管理工作流程的优化和再设计,开发出了一套基于工作流的科
技成果综合评价系统。
该系统的运行提高了评审流程的规范化程度;降低业务过程的整个处理时
间;降低成本,包括工作人员的手工工作量,和由此产生的时间花费,提高工
——
261
作人员的工作效率;改进工作质量,在信息供给方面和校验功能加强,提高服
务效率;通过集成各参与评审组织的现有信息资源,来实现资源的充分共享与
利用,为将来实现进一步的知识管理创造了条件。
技术原理与工艺流程简介:该成果主要研究流程管理与软件工程的交叉领域
——工作流分析应用,主要解决办公自动化中的人机工作分工、协调、效率、纪
律等方面的和谐与统一。并采用工作流分析方法,应用于省市级科技成果评价管
理工作,内容包括工作流程的分析与优化建模、构建新流程的计算机体系结构。
其中对工作流方法做了研究,从概念到实体流程的描述和优化,都做了尝试,并
且从资源管理的角度形成了Petri网,对这一领域做了重要的应用实例。
技术水平及专利与获奖情况:国内领先水平。
应用前景分析及效益预测:使省市级主管部门在工作过程中占据时间主动和
信息主动,为政府工作赢得了效率和信誉。已经在天津市科委应用三年,正在推
广到天津市社科评价活动中,已立项,项目进行中。
应用领域:主要应用于科技成果项目评审工作中,同时对各类项目评价都有
借鉴意义。
276. 城市生活垃圾的热解处理设备
成果与项目的背景及主要用途:天津大学在天津市科委的支持下,研制的新
型城市生活垃圾热解处理装置填补了国内空白,国际上也刚刚开始研究。在长期
实验的基础上开发出第三代垃圾热解处理装置。
成果水平及主要技术指标:
1.垃圾热解处理装置每日处理15吨生活垃圾,可产生约2500~3000立方米
可燃气(前期的试验已经获得此数据),热值约2000大卡/立方米(已经检验部门
验证);
2.垃圾处理后产生5-8%左右体积的固体无机物,拟用做为小区花草的养殖
土;
垃圾处理过程产生的二恶英低于国际最低标准0.1ng TEQ/m3,我国制定的标
准是1.0 ng TEQ/m3。
应用前景分析及效益预测:设备每年产生的经济效益分析指标:
— —
262
1.15吨装置的全年生活垃圾处理量为5,000吨(按330天计算),可获得
825,000m的可燃气,折合人民币40多万元(按0.5元/m计);
33
2.全年5,000吨垃圾就地处理可节省运输车辆6,000台次/年,节省交通费用
约30万元(按50元/台车计);
3.全年节省垃圾处理费用15万元(按30元/吨垃圾计)。
每年总计产生经济效益约85万元。
主要设备:设备本体、控制系统、垃圾存储仓、垃圾上料系统及相应的附属
设备等;
主要原材料及来源:金属、自控;
设备投资:每台15吨垃圾处理量的设备约计价格100万元;
总投资:总计消耗费用约116万元,估计两年运行即可收回成本。
合作方式及条件:技术转让
277. 生物质及城市有机废物的高效、清洁发电技术
成果与项目的背景及主要用途:本项目的出发点是将我国大量的生物质及城
市有机废物资源(如农作物废弃物、林业废弃物、城市垃圾中丰富的有机物、造
纸造浆中的废物、酒精生产厂的废液废渣、动物粪便、食品加工中的废弃物、家
庭中有机垃圾、草类废弃物,产量约每年30亿吨)高效转化为清洁的电力。我
国当前的生物质及城市有机废物资源没有得到合理的利用。
利用生物质作为能源,不仅有助于我国长期的能源供给问题的解决,更重要
的是可改善环境质量。本项目技术路线所排放污染物如二氧化碳、硫化物、粉尘
粒子的浓度大大低于现有的燃煤发电厂。此外,高效、清洁的气化发电技术可以
克服现有的城市垃圾处理处置方式的缺点。与现有垃圾焚烧炉技术相比,本项目
的技术路线具有以下优点: 1)发电效率高;2)炭转化率高、能量利用率高;3)
排放的二次污染物少;4)初投资和远行费用低。
本项目的目的是有效地利用生物质及城市有机废物,通过流化床气化的方式
将其转变为电力。确保生产电力的成本可以与现有的燃煤电厂竞争,同时确保生
产过程符合环境友好性要求,没有明显的二次污染。
技术水平及专利与获奖情况:本技术水平处于国内领先水平, 在国际上也是
——
263
先进的。目前正在申报发明专利2项。
应用前景分析及效益预测:本项目的市场前景很大。以天津市为例,天津市
每年约有600万吨生物质资源,可发出功率为90-100万千瓦的电。若考虑大量种
植能源作物,则可以发出更多的电,而且随着发电规模的扩大,可以显著降低成
本。如果单座发电厂的规模在2000-4000kW,该发电成本与燃煤电厂相当。为天
津市大量的生物质废物找到一条合理的利用途径,同时解决了因城市有机垃圾堆
置而带来的环境污染问题。
以2000千瓦的发电能力为例,投资回收期为2.2年,年盈利为220万左右。
应用领域:现有的发电厂、热电厂、农场、乡镇、农林产品加工厂、城市生
活垃圾处理站。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):需要稳
定的生物质或生活垃圾原料供应(年需要量为22000吨左右);设备相对比较简
单,但需要由相关的厂家定制生厂;厂房面积约为15000-20000平方米;投资
规模在700万左右。
合作方式及条件:技术一次购买,技术入股,合作投资入股均可。
278. 组合式空调机组技术研究
成果与项目的背景及用途:目前国内组合式空调机组市场潜力很大,金属填
料型组合式空调机组具有占地小,可以实现加热加湿、除湿冷却、蒸发冷却等优
点,节能效益显著。可广泛应用于纺织、造纸、印刷等空调系统及动植物养殖场
通风空调系统。
风量范围:2000~120000m/h。
3
技术原理及工艺流程简介:将金属填料用于组合式空调机组,在金属表面上
通过淋冷水、热水和循环水从而实现加热加湿、除湿冷却和绝热蒸发冷却等空气
处理过程。在干热季节可利用蒸发冷却技术处理空气,在冬季可利用循环喷淋实
现加湿,具有明显的节能效果。
成果水平及主要技术指标:组合式空调机组技术研究项目1999年通过天津
市科委组织的鉴定,达到国内领先水平。
该项目获2000年天津市科学技术进步三等奖,并获2000年天津市政府“技
— —
264
术创新”产学研突出贡献奖。
生产规模及产量:500台/年。
所需厂房面积:2000m。
2
主要设备:弯板机,切板机,钻床,电焊,点焊等设备。
主要原材料及来源:钢材,铝合金型材。
应用前景分析及效益预测:组合式空调机组每年市场需求量约为20万台,
金属填料型组合式空调机组每年需求量约为5000台,该产品若年产量为500台,
年产值可达2000万元人民币。
合作方式及条件:技术入股或技术转让。
279. 嵌入式数字模糊控制环保型溴化锂直燃机
成果与项目的背景及用途:随着洁净能源天然气的广泛应用及中央空调
需求量的增加,直燃机在空调领域中占的份额将越来越大。这不仅可以改善因夏
季空调造成的电网供电负荷过高的矛盾,还可以解决天然气管网供气负荷的峰谷
平衡问题,燃气销售量的峰谷规律和电网负荷变化规律有着很好的互补性。直燃
机的使用有利于减轻城市环境污染,具有很大的市场潜力,有报纸报道天然气是
一个现实的经济增长点。而直燃机在该领域将占有一席之地。
技术原理及工艺流程:双效溴化锂直燃型吸收式冷温水机组简称直燃机,是
一种利用天然气作为驱动能源实现冬季供暖、夏季空调和生活热水供应的设备,
可一机三用。
成果水平及主要技术指标:
现已申报了四项专利,开发了直燃机设计模拟软件,得到了天津市重大攻关
项目支持。
制冷工况性能系数可达1.251.3,供热工况性能系数可达0.900.95,直燃型
吸收式热泵,其供热工况性能系数可达1.8~2.1。
生产规模及产量:合作企业的年生产能力为500台,年产值可达61513万元
人民币,年利润总额可达12051万元。
应用前景分析及效益预测:天然气的广泛应用及中央空调需求量的增加,使
直燃机在空调领域中占的份额越来越大。直燃机的使用有利于减轻城市环境污
——
265
染,具有很大的市场潜力,有报纸报道天然气是一个现实的经济增长点。而直燃
机在该领域将占有一席之地。随着天然气在全国能源结构中份额的提高、“西气
东输”工程的启动、北京申办2008年奥运会的成功,以及城市环保的需要,直
燃机空调系统将更受用户的欢迎。近期溴化锂吸收式冷温水机组市场需求量约为
3500台/年,2005年市场需求量估计可达5000台/年。经济效益和社会效益显著。
280. 具有电位测控功能的三维电极-膜反应器
成果与项目的背景及主要用途:三维电极/三元电极(three-dimensional
electrode)是一种新型的电化学反应器,又叫粒子电极(particle electrode)或床
电极(bed electrode)。它是在传统二维电解槽电极间装填粒状或其它碎屑状工作
电极材料并使装填的工作电极材料表面带电,成为新的一极(第三极),从而在
工作电极材料表面能够发生电化学反应。
三维电极特别适用于处理污染物浓度低的废水。三维电极电流效率高,时空
产率大,在处理难生化降解的有机废水方面已经得到应用。以石墨—C—金属填
充电极处理苯酚、以石墨颗粒填充阳极处理含油废水、以活性炭纤维与铁的复合
电极处理印染废水都有明显的效果。实验结果表明,不锈钢电极材料对有机污染
物具有较好的电催化降解作用,尤其是采用三维电极法时,能在较短时间内达到优
异的水处理效果。比色法的测定结果发现,不锈钢电极材料在电催化降解过程中
产生了氧化能力极强的·OH。
技术原理与工艺流程简介:自行研制的三维电极—膜反应器。考虑到经三维
电极反应器处理的难降解废水生成絮状物及未达标的可能,反应器由三个系统组
成,即三维电极反应系统、膜反应系统和电位分布及测控系统。
技术水平及专利与获奖情况:已经申请国家发明专利:03130394.3
应用前景分析及效益预测:三维电极的研究已开展30余年,有许多文献发
表,但对电极表面实际反应历程、反应动力学等方面还缺乏深入研究。三维电极
处理重金属离子废水已经是一项较为成熟的技术,并且在处理难生化降解的有机
废水方面,也显示了其特有的降解能力。但目前三维电极反应器都不同程度地存
在需投加一定量电解质及长期运转后电极堵塞的问题。本研究已经解决了上述提
到的堵塞问题,并且经过自控技术和膜技术,对于难处理的有机废水有很好的处
— —
266
理功效。
应用领域:印染废水、制染料废水、含油废水、含酚废水、高浓度有机废水、
高色度废水、啤酒废水、造纸废水、制药废水、医院医疗废水、一切难生物降解
的废水等。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):根据处
理规模不等,一般需要50~100平米,130~200万元的基本投资,就可以具备生产
条件。
需要50~80平米,50~70万元的设备投资,就可以自行应用。
合作方式及条件:对于生产厂家,可以实行一次转让或其他合作方式;
对于应用单位,可以提供包括设计、制造、调试、运行等技术服务。
281. TJU系列中水回用成套处理设备
成果与项目的背景及用途:随着对水资源认识的深化和经济上发展,越来越
多的城市已将环境保护工程、中水回用项目建设纳入拉动地方经济,创建生存、
投资环境的基础硬件的重头戏。基于上述大背景,在天津大学开展节约用水、降
低水耗和中水回用等系列节水技术综合研究的课题就显得十分必要和及时。对回
收的各类排水,探索研究按不同用水要求分级处理,分质回用(高质高用,低质
低用)的处理工艺,这其中包括传统的生化处理方式、高效生化处理方式、新型
循环载体移动填料的研制、优质杀菌和消毒技术、新型膜处理技术和膜组件的筛
选及应用、不同用水要求下的各种工艺的串接技术等。
技术原理及工艺流程简介:目前比较成熟的工艺有:传统的加药混凝、沉淀、
过滤和消毒的处理工艺;接触氧化、加药混凝、过滤工艺;膜处理技术,包括连
续式微过滤(CMF)、反渗透(RO)和消毒(UV)系统。应用TJU系列中水回
用处理设备可以根据不同的用户要求和不同的水质处理效果,采用合理科学的处
理工艺达到不同的水域条件。
(1)TJU-1系列水处理设备:为满足冲厕、生活杂用或浇洒绿地,对收集的
废水采用接触氧化、加药混凝、过滤工艺,基本技术路线和工艺流程为:废水收
集 → 调节池 → 潜水泵 → 接触氧化池 → 沉淀池 → 提升泵→ 混凝 → 过
滤 → 消毒 → 回用经过上述处理后,水质可以满足冲厕、生活杂用和浇洒绿地,
——
267
该工艺运行比较可靠,管理简单,运行费用低。该系列有日处理量为:1、2、5、
10吨等不同规格。
(2)TJU-2系列水处理设备:如为满足洗车或室内清洁用水,还应对中水的
细菌(如鞭毛虫、隐孢子虫)、病毒和挥发性气体有更高要求,这时可采用膜处
理工艺,技术路线为:
废水收集 → 调节池 → 潜水泵 → 膜反应器 → 消毒 → 回用
经过上述处理后,出水水质好于上一种方案,但运行费用较高。该系列有日
处理量为:1、2、5、10吨等不同规格。
成果水平及主要技术指标:对于冲厕和其他生活杂用水,我国的水质标准(CJ
25.1-1989)为:BOD< 10mg/L,COD< 50mg/L,TSS< 5mg/L,TDS< 1200mg/L,
5
浊度< 5NTU,大肠菌群< 3个/L。
生产规模及产量:1小时处理1吨,10吨,20吨,50吨
所需厂房面积:50m以上
2
主要设备:MBR反应器,调节池,进、出水池
设备投资:20-50万
总投资:80-300万
合作方式及条件:技术转让或者合作生产
282. 膜技术处理饮用水成套技术及装置的研究
成果与项目的背景及主要用途:由于水污染的不断加剧,以及生命科学、医
学的进步和人民生活水平的提高,人们对饮用水水质的要求日益严格,饮用水的
安全已成为人们关注的焦点。利用膜技术对受到污染的水源水进行处理,可制备
更卫生、安全的饮用水。本课题所研究的膜净水器就是用于处理微污染或轻度污
染的地表水,以提供符合国家标准的饮用水。
应用领域:1)自然灾害应急给水。我国目前利用地表水制备饮用水的设备
均采用传统工艺,存在体积大、笨重、对原水水质要求高且出水水质差等诸多缺
点。而本技术能在非常条件下利用微污染水快速制备合格的饮用水。2)军队的
应急给水。由于传统净水工艺的缺陷,其处理装置很难小型化。部队在野外驻训
时多靠大型水罐车送水,或向野外池塘内投加消毒药片来解决饮水问题,因而严
— —
268
重制约了部队的机动性,且难以保重饮水的安全。本技水安全有效、且体积小、
操作十分灵活和方便。3)农村供水。对于我国边远的乡村,人员居住分散,无
法搞集中供水。本技术能充分发挥其优点,为广大农村提供优质的饮用水。4)
中小型微污染水源水处理。
技术原理与工艺流程简介:本课题包括膜生物反应器(MBR)和膜混凝反应
器(MCR)处理饮用水两部分。MBR是活性污泥法与膜分离技术的结合。活性
污泥中微生物对原水中的有机物和氨氮进行生物降解,达到去除溶解性有机物的
目的;而膜分离可以截留原水中的固体悬浮物、胶体物质以及大部分细菌、病毒
等,保证优质而稳定的出水水质,水利停留时间为2 h,气水比15:1。MBR工艺简
单、体积小、运行管理方便,易于实现自动控制。
MCR是混凝反应器与膜分离技术的结合,它利用膜分离取代了传统工艺中
的沉淀、过滤和消毒单元。混凝反应器可有效去除原水中大分子量物质;膜分离
可保证出水的浊度和细菌总数达标。絮凝剂选用FeCl,其投量为20~120 mg/L,
3
粉末活性炭的投加量为20~80 mg/L,水利停留时间仅有52 min,气水比15:1,它
具有与MBR类似的优点,但它具有更大的灵活机动性。它无需维持生物相活性,
因此间歇运行、快速出水,为军队野战及野外作业的人员提供便利的饮用水。
技术水平及专利与获奖情况:2003年3月通过天津市科委组织的专家鉴定,
获得2003年度中国人民解放军科技进步二等奖。
应用前景分析及效益预测:一体式膜净水装置的先进性和它的诸多优点,使
它具有广阔的前景。当前中国人民解放军约有30000连队,预期可在8000~10000
个连队实现列装,以每台设备售价5万元计,在2~3年内完成装备,可实现产值
4~5亿元,盈利4000~5000万元。
为满足洪涝、地震等自然灾害情况下,居民对饮用水的需求,防止疫情的发
生,需要灵活的饮用水制备设备。据测算,国家抗震减灾战略储备和野外勘探作
业等的市场需求容量约为10000台,以每台售价5万元计,可实现产值5亿元,
盈利在5000万元左右。
对于边远乡村,初步估计市场需求量在30万台以上,在未来3~8年内,可
实现产值30~40亿元。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):原料主
——
269
要包括具有良好透水性及抗污染性的膜组件、混凝剂(FeCl),粉末活性炭、不
3
锈钢材料。设备包括发电机、计量泵、鼓风机、水质水量检测元件及传感器。厂
房面积约1000 m,投资规模约300万元。
2
283. 曝气生物滤池污水再生处理技术与设备
成果与项目的背景及主要用途:曝气生物滤池(biological aerated filter),简
称BAF,是近年来国际上兴起的污水处理新技术。目前在欧、美和日本等国家得
到较多应用。BAF具有去除有机物、脱氮、除去有害物质的作用,其最大特点是
集生物氧化和截留悬浮固体于一体,并节省了后续二次沉淀池。该工艺占地面积
小、基建投资少、能耗及运行成本均低于传统的生物处理工艺。
曝气生物滤池在污水回用处理、小区生活污水、生活杂排水回用,中水工程
以及微污染水处理和受污染的城市河道水质净化等方面具有很大的具有非常好
的发展前景和具有巨大的应用市场。
技术原理与工艺流程简介:曝气生物滤池是一种高效低能耗生物反应器,滤
池内装填高比表面积的的轻质颗粒填料,以提供微生物膜生长的载体。并根据污
水流向不同分为下向流或上向流,污水由上向下或由下向上流过滤料层,在填料
下部鼓风曝气,使空气与污水逆向或同向接触,污水中的有机物与填料表面生物
膜通过生化反应得到稳定,填料同时起到物理过滤作用。
该项目开发的使用轻质颗粒填料的BAF工艺具有主要的优点:重力流反冲
洗无需反冲泵,节省动力,操作简单;滤头布置在滤池顶部,不与预处理水接
触,不易堵塞,便于更换;硝化和反硝化可在同一池内完成。
技术水平及专利与获奖情况:该技术为国内先进,正在申请专利。
应用前景分析及效益预测:
1、该技术既可制造为一体化设备,应用于分散的、小型的中水处理;也可
用于大中型污水处理厂。
2、产品设备系列:50m/d,100 m/d,200 m/d.
333
年产10台100m/d的设备,创造产值400万元。
3
应用领域:城市污水处理、小区生活污水、生活杂排水回用处理,中水工程
以及微污染水处理和受污染的城市河道水质净化。
— —
270
合作方式及条件:技术转让,合作生产,联合承揽工程。
284. 气井采出废水达标排放的集成化处理工艺与设备
成果与项目的背景及主要用途:气井采出废水主要含起泡剂、油等污染物,
COD浓度高达2000-20000mg/L,而且浓度变化范围大、水量小。
目前气井采出水以物化方法为主,主要注重难降解有机物的去除,一般规模
较小,且处理费用较高,处理的污染物也比较单一,多数尚处于研究阶段,还没
有真正用于生产的工程。目前国内在处理气井采出水的试验研究中还没有采用生
物处理技术的工艺。
本项目开发的气井采出水达标排放的集成化处理工艺与设备,对气井采出水
中有机污染物去除效率高,运行费用低,管理运行,特别适用于小水量的气井采
出水井口排放处理。在适当的水温条件下(大于20℃),该集成化工艺能够取得
达到石油工业废水排放2级标准的处理出水。
技术原理与工艺流程简介:本项目所研制开发的气井采出水达标排放的集成
化处理工艺为:
混凝反应-气浮分离-粗过滤-厌氧水解、好氧氧化生物膜反应器-曝气生
物滤池集成化处理工艺。
依靠物化分离、厌氧-好氧生物降解技术,去除废水的有机污染物和油类。
在气井采出废水COD=2300~51050mg/L范围,该技术对COD的总去除率为
85.66%~99.77%,在气井采出废水石油类浓度为90.3~109mg/L,平均去除率达
到97.48%,当进水BOD=1290-7379mg/L时,经过该工艺处理,出水BOD为
1.6~12.8mg/L,平均去除率达到了99.77%,取得了很好的去除效果。
技术水平及专利与获奖情况:该技术为国内领先,已经申请发明专利。大庆
油田推广项目。
应用前景分析及效益预测:该技术可制造为一体化设备,应用于分散的油气
井现场废水处理。
设备系列:1m/d,3 m/d,5 m/d,10 m/d,20 m/d,50 m/d。
333333
年产10台10 m/d的设备,创造产值500万元。
3
应用领域:油田气井井采出水处理;高浓度有机废水处理;含油废水处理。
——
271
合作方式及条件:技术转让,合作生产,联合承揽工程。
285. 天津近岸海域生态环境特性研究
成果与项目的背景及主要用途:本课题是国家863项目“渤海典型海岸带生境
修复与经济协调发展整体方案研究”的配套项目。通过本项目对天津近岸海域生态
环境特性的整体研究,有力地支持了863项目在天津的完成。对天津和滨海新区
经济和生态环境协调发展将会起到非常重要的作用。
本项目的技术成果已在多个项目中得到了应用,如为天津市科委编制天津市
“十一五”科研规划中的“天津市建设生态城市中的重大科技问题研究”提供了“渤
海湾近岸海域的重大科技问题分析报告”;为天津市规划局、海洋局进行“天津十
一五海洋经济规划”提供了天津海域环境承载力研究报告;为国家人口计生委的
“津京冀人口战略规划”提供了渤海湾典型海岸带人口经济和环境承载力的研究报
告等,取得了良好的社会、环境和经济效益。本课题的成果对天津市的发展规划
具有重要的参考价值,为实现天津市、天津市滨海新区发展目标提供了科学依据,
具有很大的社会经济效益。
技术原理与工艺流程简介:本项目采用现场监测、实验室试验、环境评价和
数值模拟等方法,确定了主要评价因子,对渤海湾天津近岸海域生态环境的水质
污染及富营养化状态进行了评价;建立了灰关联评价模型,首次对渤海湾近岸海
域水环境进行了综合评价;建立了空间变异模型,首次在大量渤海湾水质监测数
据的基础上分析了渤海湾天津近岸海域的水质分布特性;首次研究并得到了渤海
湾营养盐限制特性及浮游细菌在渤海湾分布及和环境因子的关系;首次建立了基
于浮游生态系统的模拟和预测渤海湾海域营养水平的生态水动力学模型;研究排
污和海岸带开发对生态环境和经济发展的影响和对策,为海洋经济可持续发展提
供依据。
技术水平及专利与获奖情况:本项目采用的各项技术手段和研究方法都是国
际上的研究热点和先进技术,与国内外同类技术相比处于国际先进。
应用前景分析及效益预测:本项目的多项研究成果,将为天津市政府及相关
部门实现天津市及滨海新区发展目标提供可靠的科学依据和坚强的技术支持,对
天津市的发展规划具有及其重要的参考价值,具有很大的社会经济效益。本成果
— —
272
也将为其他海岸带的经济生态环境协调发展提供借鉴。
应用领域:本课题成果可应用于海洋环保,海洋生态环境评价,海洋管理规
划等方面。
合作方式及条件:与有关单位和部门合作,提供技术服务。
286. 移动床生物膜污水处理装置
成果与项目的背景及主要用途:该项目为天津市科委攻关项目,项目登记编
号:953102221。 移动生物膜床反应器作为一种新型高效的生物膜法污水处理装
置,是对现有固定填料式生物接触氧化法和生物流化床的改进。
技术原理及工艺流程简介:它的基本设计思想是开发一种处理能力高,能够
连续运行,不发生堵塞的生物膜反应器,并且不需要反冲洗,水头损失小 ,能
耗低,管理运行简单方便。该反应器中的投加一种圆柱状轻质悬浮移动填料,填
料具有较高的的比表面积,比重接近1。生物膜可在填料上大量生长。在好氧反
应器中,通过曝气的作用,推动填料随水流移动,在缺氧或厌氧反应器中,通过
机械搅拌使填料移动。良好的水力条件,使气液固之间维持很高的传质速率,填
料上的生物膜具有较高的生物活性。从而使得移动生物膜反应器具有比普通活性
污泥法和生物膜法更高的处理能力,简便的运行操作。
成果水平及主要技术指标:
研制生产出处理水量为10m
3
/h的地埋式移动床生物膜装置一套,设计了处
理水量为 20 m/h的地埋式移动床生物膜污水处理工程一项;
3
应用移动床生物膜装置处理低浓度生活污水时,COD进水浓度为
100-280mg/L,水力停留时间2-4 h内(一般活性污泥法和生物膜法为6 h以上),COD
去除率达60-90%, 气水比 3-4:1(一般生物膜法为10-12:1);
在常温下利用厌氧复合床生物膜反应器处理高浓度有机废水,取得了良好
的效果.在进水COD浓度5300-20140mg/L的范围内,容积负荷为
5.38-20.62kgCOD/m.d,水力停留时间为0.98d的条件下,COD去除率最高达到98%,
3
平均为90%;
本研究所开发的移动式生物膜轻质填料的比表面积、挂膜性能、耐用性与
国外同类产品水平相当,比国内一般悬浮性填料的比表面积大,在水中的流动性
——
273
好。移动式生物膜轻质填料处理生活污水时,仅需气水比3-4:1,而一般固定性
填料的气水比在10:1以上;所研制的移动床生物膜一体化污水处理装置与国内
流行的使用固定填料的接触氧化法污水处理装置相比,具有更高的处理效率,较
短的水力停留时间(HRT=4h),池体结构简单,不需污泥回流,填料更换容易,
维护管理方便,能耗低。
生产规模及产量:以年产20L/H设备20台计。
所需厂房面积:200m。
2
主要设备:常用机加工设备,电焊机等。
主要原材料及来源:钢材。
设备投资:50万。
总投资:100万。
应用前景分析及效益预测:以年产20L/H设备20台计,创造产值约800万
元,利税100-200万元。
合作方式及条件:技术转让或者合作生产。
287. 中水回用膜处理技术、设备与配套的产品
成果与项目的背景及主要用途:本技术、设备与配套的产品应用于污水处理
领域。其成果主要包括:新型膜组件反应器、新型处理工艺和具有安全环保优势
的免维护系统。
其中新型膜组件反应器是以聚偏氟乙烯(PVDF)为材料,以耐腐蚀材料为
骨架,具有独立知识产权;新型处理工艺和具有安全环保优势的免维护系统能够
具有:出水清澈透明、容积负荷高、占地面积小、抗冲击负荷能力大、剩余污泥
产量低、系统运行管理简单、运行成本低、易于集成并实现自动化等特点。
本产品具有联合组装曝气功能,应用该它可以很好的将区域污水、洗浴废水、
生物难降解废水和医药制药废水等进行处理。处理后的出水水质完全满足国家城
市杂用水的水质标准。是目前国内外公认的、在区域(小区、开发区等)中水回
用领域中最先进的处理技术之一。
技术原理与工艺流程简介:近年来,随着膜生产技术的提高和生产成本的降
低,膜技术在污水处理领域中的应用特别是与生物反应器相组合的膜生物反应器
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(MBR:Membrane Bio-Reactor)作为一种新型高效污水处理技术在国际上受到
了广泛关注。以超滤或微滤膜与传统的活性污泥生化处理技术相结合而成的膜生
物反应器,以膜分离过程取代重力沉降过程,不论污泥颗粒的沉降性能如何,均
可完成固液分离过程,并且可以避免因生物体流失而造成的系统运行失败。此外,
采用膜分离与活性污泥法相结合的膜生物反应器处理含碳有机物,能使有机物深
度氧化,并且能完全保留生物体,使污泥保留的时间相当长,从而完全保留体系
中缓慢生长的硝化细菌,可同时通过硝化与反硝化作用成功除氮,在低温时亦能
维持高处理能力。MBR反应器能够维持高处理能力而使处理厂规模缩小,还可
通过维持低F/M比例减少剩余污泥产量。
对于各类污水,使用本产品进行处理是一种特别有效的方法,它可以将生物
降解的物质分离出去,而将微生物留在生物处理池中。这样可以使生物池内微生
物的含量处于最佳浓度,反应速度最快。和其他污水处理方法相比,使用膜生物
反应器进行再生水处理不仅可以节约大量水资源,还可以减少设备占地,节约能
源,减少设备和运行和管理费用,避免二次污染,有着很好的环境效益、社会效
益和经济效益。
技术水平及专利与获奖情况:
已经获得的相关专利:
1.带有电位测控的工业废水处理系统(发明专利)
2.膜反应器(实用新型)
已经申请的相关专利:
1.超声波膜反应器(2.4)
2.工业废水气动搅拌机(2.3)
已经获得的奖项:高校节水技术(天津市科技进步二等奖)
应用前景分析及效益预测:通过本产品的应用,可以带来巨大的环境效益、
生态效益、经济效益及社会效益,通过中水回用项目,使天津大学成为国内第一
所具有一流的教育环境、一流的节水技术(包括节水器具)全面综合开发的研发
基地,为实现天津市创建环境保护模范城市的奋斗目标,为天津市的发展以及全
国各高校的建设提供了一定的借鉴作用。该项目经济效益显著,其年投资与效益
分析约为1:0.4左右,即可以得到约40%的回报。
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应用领域:环境保护、污水回用。
288. 含氨废水综合治理技术
项目研究的背景及用途:石化、冶金、食品等行业常常会产生含氨的废
水。这类废水中通常还含有硫、酚、氟或硫酸根等杂质,结果造成废水很难
得到有效处理。针对各废水组成、及含氨浓度差异,天津大学精馏技术国家
工程研究中心提出了工业可行的含氨废水综合治理方案。
技术原理及流程:用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出,即在高PH
值时,使废水与气体密切接触,从而降低废水中氨浓度的过程,传质过程的
动力是气体中的氨分压与废水中氨浓度相当的平衡分压之间的差。延长气水
间的接触时间及接触紧密程度可提高含氨废水的处理效果。以冶金行业的含
氟、硫酸根和氨废水为例,我们采用非常压精馏工艺,不但回收了废水中90%
以上的氨,提高资源利用率,而且保证设备不结垢、出水达到工业回用标准。
成果水平及主要技术指标:以含氟、硫酸根和氨的冶金废水的综合治理
为例,进水中氟、硫酸根和氨浓度分别10,000mg/L、7,000mg/L和8,000mg/L,
经过处理后浓度分别小于10mg/L、1,000mg/L和10mg/L。含氟、硫酸根和氨
的冶金废水的处理,已在2000 m废水/天的治理工程中实施;含由硫、酚和
3
氨的石化废水,已完成250 m废水/天的处理工程;含钼、镍的废水处理,已
3
完成45m废水/天的处理工程。
3
市场分析及效益预测:含氨废水广泛存在于石化、冶金、食品等行业。
该技术的使用,可以使大批含氨污水得到处理,对于减轻环境污染、达标处
理有重要意义。随着环保要求的日益严格,国内市场需求逐年增加。
经济效益:进水COD和氨氮分别为200mg/L和80mg/L的含由硫、酚和
氨的石化废水为例,出水COD和氨氮分别小于80mg/L和10mg/L。处理成
本小于0.8元/吨水。
合作方式:可采用技术转让和合作方式。
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289. 废水深度处理集成膜技术
成果与项目的背景及主要用途:废水是我国水资源的重要污染源。常规的废
水处理主要是一级和二级处理,这些处理可大大降低废水中的污染物含量。然而,
二级生化处理后的废水仍含有许多难以生物降解的有机物、氮、硫和可溶性无机
盐,这些物质会对地下水造成严重污染,同时也会影响废水的回用。传统的废水
处理技术一般很难达到废水回用的要求,必须利用其它新兴的废水处理技术处
理。近年来,随着膜材料与膜过程的研究开发,膜技术已成为水处理行业中的重
要技术。膜技术在各种工业废水处理中的应用研究已被广泛开展,特别是在造纸
工业、食品工业、纺织印染工业、电镀工业、石化行业等废水处理中应用较多,
并且已显示出相当的经济效益与环境效益。
技术原理与工艺流程简介:任何水处理技术都有其适用范围,使用某一种膜
技术并不一定能够完全解决各种水处理问题,因此在实际应用中常常把几种膜过
程或者膜过程与其它水处理过程结合起来使用,以获得最佳的分离效果和经济效
益,这种技术称之为集成膜技术。
集成膜技术可以根据实际的废水水质情况进行合理的工艺流程选择,也可以
按照用户的回用要求制定相应的工艺方案。典型的集成膜技术工艺流程是以微滤
(超滤)-反渗透(纳滤)为主体,最后的产品水质一般优于自来水水质标准。
技术水平及专利与获奖情况:废水深度处理集成膜技术处于国内领先水平。
本研究成果已申请发明专利2项。
本成果属于2004年度天津市自然科学奖一等奖“膜与膜过程基础研究”的
一部分。
应用前景分析及效益预测:水资源不足是我国最严重的资源问题之一。水污
染促使水资源短缺进一步加剧,形成恶性循环,危害生态环境,影响人民身体健
康,制约工农业发展。水资源匮乏已成为制约社会经济发展的主要因素之一。废
应用领域:主要用于生活污水与各种工业废水的深度处理及回用。
技术转化条件(包括:原料、设备、厂房面积的要求及投资规模):可以根据
用户的需求,提供相应的废水处理集成膜技术主体设备,由于该技术先进,自动
化程度高,厂房面积远小于常规的废水处理厂房面积。
合作方式及条件:根据用户提供的废水水质情况,天津大学进行一系列的小
试和中试研究,从而制定出最佳的工艺路线,并进行后期的工程实施。
本文发布于:2023-10-27 11:25:25,感谢您对本站的认可!
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