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[成果] 1700470472 北京
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于纳米炭材料、无机非金属材料、电化学能源存储研究领域。旨在以动力电池负极用纳米炭、炭基金属(氧化物)纳米复合材料为主要研究对象,围绕如何提高负极材料容量、倍率性能和循环寿命开展了材料结构设计、形态控制和电化学性能研究,探索材料微观结构、界面对电化学性能的影响,获得规律性研究结果,为构建新颖结构、电化学性能优异的新型动力电池负极材料开拓了新途径。主要科学发现点包括: 1.提出了一条合成核壳型炭包覆过渡金属(氧化物)纳米结构的新途径——共炭化方法,实现多种纳米炭材料和炭/纳米金属复合材料的大量制备;阐明氧化作用下纳米金属在碳壳限域空间内的扩散、逸出机制,获得扩散模型及空心核壳结构的控制方法;确立碳壳限域空间及空心结构对电极容量、倍率性能和循环稳定性的影响机制,为高性能电极材料开发提供新思路。 2.针对炭负极材料高倍率充放电可逆容量低、衰减快的问题,从改善锂离子的扩散动力学入手,设计出多种适于Li+嵌入/脱出的新型高性能炭负极材料(膨胀中间相沥青炭微球、一端开口的鱼骨型四边形纳米碳管及多孔纳米炭片等),明晰了材料形貌、结构与其电化学性能的构效关系,为高倍率炭负极材料的设计奠定了基础。 3.开展了石墨烯纳米片的制备、组装以及石墨烯/金属氧化物复合材料合成及储锂性能研究,确立石墨烯与金属氧化物之间的共价键作用,阐明该作用力对锂离子电池高倍率性能和长周期循环稳定性的促进机理;提出石墨烯/过渡金属氧化物电极在长周期循环中储锂容量升高的新机制——粉化纳米粒子与石墨烯片层间的交互作用。为石墨烯在高性能锂离子电池电极中的应用提供指导。 该项目从2000年至2015年,发表SCI代表性论文10篇,总计SCI他引896次,最高单篇SCI他引322次,SCI篇均他引89次。引用者中包括美国工程院院士、中国科学院院士、J B Goodenough、Ruoff、J M Tour、Hongjie Dai、Sheng Dai等多位知名学者。一篇论文2010年被Electrochem Commun杂志评为2008-2009年度引用率最高的TOP25论文之一,成为ESI高被引论文;一篇论文2012年被RSC Adv评为该期刊锂离子电池领域10篇亮点文章之一;培养全国百篇优秀博士学位论文提名获得者2人,北京市优秀博士学位论文获得者2人。
[成果] 1700510204 河南
TP2 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:1.项目主要研究内容:该项目来源于国家自然科学基金项目(项目编号:NSFC 6110022)、教育部博士点基金项目、流程工业国家重点实验室开放课题。许多实际系统要求控制过程变量的概率密度函数的形状,此类系统可用随机分布控制系统描述。该项目将非高斯随机分布系统的故障诊断与容错控制集成在一起设计,基于观测器方法诊断出随机分布控制系统发生的执行器故障,基于故障估计信息进行主动容错控制,实现了非高斯随机分布系统的集成故障诊断与容错控制。1)针对一类非高斯奇异随机分布系统提出了一种新的集成故障诊断和容错控制算法。该算法不仅对突变故障有效,而且对慢变故障和快变故障同样有效,算法适用范围很宽;2)该项目对无故障时非高斯随机分布系统概率密度函数形状控制进行深入研究,给出了非高斯随机分布系统的双闭环建模控制算法和非高斯奇异随机分布系统的鲁棒控制算法。3)对于非高斯时滞随机分布控制系统提出了集成故障诊断与容错控制算法;4)针对一类非高斯非线性随机分布系统提出了一种新的集成渐变故障诊断和容错控制算法。该算法考虑了渐变故障,适用范围更广泛。2.科学发现点、科学价值:1)建立了非高斯随机分布系统集成故障诊断与容错控制的统一框架,对提高非高斯随机系统的可靠性具有重要的理论与实际意义。2)阐述了非高斯随机分布系统输出概率概率密度函数与系统输入之间的动态关系,利用子空间辨识方法建立了系统输入与逼近权值之间的状态空间模型。给出了非高斯随机分布系统无故障时的控制器设计方法,实现了输出概率密度函数的形状控制。3)发现了对非高斯奇异随机分布系统进行集成故障诊断容错控制设计的途径,并给出了基于迭代学习观测器的故障诊断算法以及利用故障估计信息的主动容错控制算法。4)分析了非高斯随机分布系统的时滞因素对故障诊断与容错控制效果的影响,及突变故障和渐变故障对系统输出概率密度函数形状的影响,得到了非高斯随机分布系统故障诊断观测器设计中观测器增益向量的统一方法。进行了集成故障诊断与容错控制设计,极大丰富了随机系统故障诊断与容错控制研究成果。科学价值:首次实现了非高斯随机分布控制系统的集成故障诊断与容错控制,使现有随机系统的故障诊断与容错控制不再需要高斯假设的限制条件,对提高随机系统的可靠性有重要的理论与实际意义。同行引用及评价:科技成果鉴定鉴定组专家成员一致认为该项目思路新颖,在非高斯奇异随机分布系统的故障诊断与容错控制方面达到国际先进水平。科技查新报告也给出了对几个科学发现点(查新点),国内外无类似文献报道的结论。20篇主要论文有4篇发表在自动控制领域顶尖期刊Automatica上, 1篇发表在国际重要期刊IEEE汇刊上。非高斯奇异随机分布系统的故障检测方面的成果被国际知名学者Chee Khiang Pang等人称为“Poineering works”。
[成果] 1800120422 北京
R24 应用技术 医学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:面对老年人口日益增多及阿尔茨海默病发病率不断上升的趋势,在国家科技重大专项(2009ZX09103-391)及国家自然科学基金(30873338)的资助下,通过对阿尔茨海默病中医病机理论的创新性探讨,建立防治阿尔茨海默病的中药复方,并进行相关物质基础研究及药理机制研究,以期为防治阿尔茨海默病的现代中药复方研究模式提供一种借鉴,为吻合中医复方特点的中药组分配伍研究奠定基础,并为临床新药的开发与应用提供科学依据。主要科技创新包括以下五个方面:(1)提出了阿尔茨海默病新的中医病机理论。(2)确定了体现“君臣佐使”配伍特点的还脑益聪方制备工艺,并获得国家发明专利(ZL 201110007105.6),为中药复方的现代化研究提供一个实验技术平台。(3)明确了还脑益聪方的物质基础并创建检测方法。(4)发现了还脑益聪方中川芎的2种新成分。(5)建立了反映阿尔茨海默病不同病理机制的药效学评价体系。获得中华中医药学会科学技术三等奖1项;获得授权发明专利1件;共发表学术论文34篇,其中,科学引文索引论文6篇,总影响因子42.596,被他引总次数194,分别参加国际性、全国性学术会议2次、5次,产生了良好的学术影响,并培养博士后1名、硕士研究生8名。课题组以该项目研究成果为基础,继续进行防治阿尔茨海默病的中药复方的毒理、药理及药效学机制的深入探讨,后期获得2项国家自然科学基金项目和1项北京市科技计划“十病十药”研发项目的资助,为防治阿尔茨海默病中药新药的研发及后期社会效益提供高价值的支撑。
[成果] 1700520059 浙江
TQ32 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:该项目研发的大型绿色二板式塑料注射成型技术与装备,属于轻工业科学技术领域,用于制造汽车、家电等行业所需的大型高端塑料零部件。此前,国外发达国家都将其作为现代制造业的前沿技术,谋求垄断控制并试图长期占领国际高端市场。由于相关技术一直未获突破,中国急需的该类高端装备全部依赖进口。项目完成单位历经多年联合攻关,成功研发出国际领先的大型绿色二板式塑料注射成型装备,并实现了大规模产业化。项目系列化产品不仅在国内市场竞争中取得显著优势,而且还畅销全球包括德国、美国在内的数十个国家和地区。对此,《人民日报》头版于2016年2月18日发表“宁波挺进高端制造”的主编评论文章,特别指出:“宁波海天集团已是世界最大注塑设备供应商,创制的国内首台超大型精密注塑机,打破国外超大型精密构件垄断”。大型绿色二板式塑料注射成型装备相比传统三板连杆式机型可节省30%以上的制造资源和能源消耗,是全球塑料机械行业绿色制造的前沿发展方向。要实现具有高精度几何结构特征和装配公差要求的大型高端塑料零部件的生产制造,占领大型绿色二板式塑料注射成型装备的技术制高点,必须在高效、精密、节材、节能等方面取得创新突破。为此,项目组攻克了大型注塑零部件精度控制、二板式合模机构同步在线调控、高速运动重型部件精确定位以及模具微启精密控制等关键技术难题,取得的主要技术创新点如下:1)发明多物理场耦合作用下聚合物PVT特性关系测控方法,实现了大型塑料零件注射成型过程的等比容积控制,产品质量稳定性指标与国际现有技术相比提升23%;2)发明多动作并行动态调控二板式合模机构,实现了高压大流量工况下重型模板高速运动与拉杆精确抱合的同步动作,循环周期缩短20%;3)发明高速运动重型部件精确定位控制技术,系统响应速度提升51%,百吨以上重型模具边界定位精度达到±lmm的国际先进水平;4)发明合模系统多轴伺服同步控制技术,重型模板动态平行度误差从±0.15mm减小至±0.08mm,从而为模具微启注塑发泡工艺的精密调控奠定了基础,实现了大型塑料零件的轻量化绿色制造。已获授权发明专利21项,实用新型26项;形成国家标准1项,发表论文20篇。通过以上关键技术的创新突破,研制成功系列化大型绿色二板式塑料注射成型装备。经国家权威机构检测,锁模力重复精度、模板平行度、产品稳定性等关键技术指标国际领先。全系列产品共17种机型已取代进口60%以上,同时进入国际高端市场,被奔驰、宝马等汽车企业的配套零部件供应商广泛采用。近三年累计新增销售收入118.4亿元,新增利润20.47亿元。相关成果荣获2016年中国机械工业科学技术一等奖。该项目技术的大规模推广应用,打破了国际市场大型绿色二板式注射成型装备被国外企业垄断的格局,对中国塑料注射成型装备和塑料制品加工行业的绿色转型及科技进步都产生了巨大的推动作用,经济和社会效益显著。
[成果] 1700520119 北京
TH7 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:太赫兹研究是国际光学和光电子领域重大科技前沿,被美国视为“改变未来世界的十大技术”之一、日本评为“国家支柱十大重点战略目标”之首、欧盟列为“地平线2020计划”重要技术。太赫兹技术在隐身探测、空间通讯等国防领域,人体安检、危化品爆炸品探测等公共安全领域,以及生物、医学、材料、信息等领域具有独特巨大应用。太赫兹科技发展和应用亟需突破太赫兹辐射功率、时域光谱及超短脉冲波形相位等计量关键技术,实现太赫兹参数精准测定;研制太赫兹系列计量标准装置,实现太赫兹测量结果准确统一。该项目系统开展了太赫兹计量关键技术与标准装置研究,经过十余年深入探索和系统攻关,解决了多项技术难点,自主研制了4套太赫兹计量标准装置和2套精密测量装置,实现了国家太赫兹精准计量能力。主要科技创新包括:1.发明了一种太赫兹复合吸收材料,实现了太赫兹宽频段超高吸收,吸收率国际最高、吸收频段国际最宽,研制了绝对型高稳定太赫兹辐射功率计量标准器,实现了太赫兹功率精准计量,与美、德共同成为国际仅有的三个具备太赫兹功率比对能力的国家,在国际计量局组织的首次太赫兹功率比对中,测量不确定度国际最小。2.在国际上首次提出了时间—频率分析测量超短脉冲光谱相位新技术,避免了国际传统滤波技术存在的误差,测量准确度提升1倍,成为国际传统光谱相位测量的替代技术,已被16所国际机构应用;发明研制了超短脉冲自相关计量标准装置和光谱相位测量装置,实现了太赫兹光谱测量所要求的超短脉冲精准计量。3.在国际上首次提出了太赫兹光谱回波在线校准新方法,开发了透射式和反射式太赫兹时域光谱校准技术,研制了太赫兹时域光谱计量标准装置,校准重复性误差降低为1/7,准确度提升4倍,实现了太赫兹光谱测量精准标定和溯源传递。该项目创新成果为国际同行高度评价,并得到广泛应用:1.研制的太赫兹功率计量标准器被德国物理技术研究院(PTB)作为太赫兹源的功率溯源标准,解决了欧盟重大项目“应对国家安全的太赫兹计量”中太赫兹强度绝对测量和准确溯源问题,被PTB太赫兹计量专家评价为“对各国计量院具有重要影响的创新技术”;创立的太赫兹光谱分析和超短脉冲相位及色散测量技术被美、德、法、日等国家16所研究机构和中国12家单位应用,实现了太赫兹关键参数的精准测定。2.为中国工程物理研究院、海军计量测试中心等研制6套太赫兹国防计量标准装置,作为国防和重大工程中太赫兹计量的溯源标准;为中国电子集团三十八所、中科院光电研究院、解放军防化研究院等40余家机构和企业提供太赫兹标定溯源和精准测试,保障了国防、安检、危化品探测等领域太赫兹测量准确可靠。发表论文82篇,被SCI检索53篇、EI检索61篇,被SCI他引112次,获授权发明专利6项,制定国家计量法规3部。国际首次太赫兹功率比对被誉为“国际太赫兹计量的重大里程碑”。科技部验收和质检总局鉴定评价:在太赫兹功率计量、超短脉冲相位测量、太赫兹时间频率特性分析方面国际领先。
[成果] 1800120249 北京
X70 应用技术 环境治理 公布年份:2017
成果简介:石化行业典型含氰废气综合治理技术的开发。含氰废气的处理对象拟涵盖石化行业所产生的丙烯腈、乙腈、HCN 等废气,以及碳纤维生产所排放的含HCN 废气,采用气相选择性催化燃烧技术,将丙烯腈等有害组分选择性地氧化为无害的氮气;尤其是针对碳纤维企业炭化工段排放的含HCN 尾气,尝试采用电化学浓缩/ 转化/回收、以及残余CN- 电芬顿净化的技术,以实现尾气中HCN 的有效治理和再利用。采用选择催化燃烧技术,优选出了高活性和高N2 选择性脱除含氰废气的催化剂配方及制备工艺,在工业上率先将分子筛基质的催化剂,制备成蜂窝状整体式催化剂(型号BHAN-1)。整套丙烯腈尾气催化燃烧净化技术工艺包的开发工作。工业试验取得的数据与之前的计算机模拟的压降、温度分布、浓度分布等数据基本相吻合,说明理论研究与实际应用效果的匹配性良好。该技术的推广,预期可带来显著的环境和社会效益,并保证企业的可持续发展。针对碳纤维行业含氰废气处理现状,采用转化吸收、浓缩回收、废液在线电化学高效氧化分解,达到无害化资源化处理、避免二次污染,其整体工艺简洁、设备简单、易操作。处理工艺包含① HCN吸收富集装备;②含氰电渗析浓缩装备;③吸收液自动电再生装备;④尾气在线电化学氧化剂自动制备装备等四部分组成。经过碳纤维生产炭化工段中HCN 及焦油催化转化制合成气、HCN 吸收与电去离子技术(EDI)浓缩、在线电化学氧化剂装备形成高效资源化利用和废气净化示范线工程示范表明,HCN 转化利用效率能达到超过97%,废液中氰化物< 0.004 毫克/ 升,远低于一级排放(<0.5毫克/升)标准指标。装备中还实现了NaOH吸收剂和活性氯氧化剂在在线制备和循环,从而达到无需添加化学试剂和无碱液排放。
[成果] 1700470157 北京
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:近年来,随着石油化工、塑料、合成纤维、焦化、印染等行业的迅速发展,各种含有大量难生物降解的有机污染物的废水相应增多,它们进入水体给环境造成了严重的污染。高浓度难降解有机废水的处理,是国内外污水处理界公认的难题,主要包括焦化废水、制药废水、石化/油类废水、纺织/印染废水、化工废水、油漆废水等行业性废水。处理该类废水,膜生物反应器技术具有相对较好的处理效果。该项目旨在研发一种面向难降解废水的膜-填料连用的工艺,并将适用于此种工艺的复合支撑结构中空纤维MBR膜产业化。 主要创新点: ①在膜生物反应器工艺中引入内部孔隙率高、比表面积大、吸附能力强的活性填料,该填料具有巨大的比表面积,拥有了优良的吸附性能,能够作为微生物良好的载体及惰性物质的吸附剂,可以完成膜生物反应器工艺和接触氧化工艺及吸附工艺的结合,在填料微环境内部形成缺氧厌氧环境,提高大分子有机物的降解效率,从而达到有效去除的目的。 ②提供一种全新的中空纤维膜制备方法,通过自行研发的纺丝工艺过程与纺丝生产设备,在编织物表面涂覆一层高分子料液,实现了保持膜分离孔径的基础上突破了高分子材料强度不足的瓶颈,大大提高了膜材料的强度。对内支撑管表面经过电晕处理,增强中空纤维膜的过渡层与支撑管的粘接力,过渡层通过加入高分子聚合物,有效防止中空纤维膜在使用过程中的剥离。 ③该项目创新地成功将超声波技术应用于中空纤维膜的制备当中。超声波加速纺丝料液在凝固浴槽中的传质过程,提高了中空纤维膜成孔效率,同时还提高了初生中空纤维膜的成孔结构,大大缩短了膜丝的后处理时间,提高了生产效率。 ④通过MBR膜组件和膜组器的优化设计,采用了双曝气管路设计,经过交替曝气可以节约一半的风机曝气量,实现MBR系统的有效节能。 该项已取得5项发明专利,5项实用新型专利,形成了新源国能自己独立的一套复合支撑结构中空纤维MBR膜产业化生产线及其在面向难降解废水的膜-填料连用技术的成套工艺,并于2012年在神华内蒙乌海焦化厂废水处理中得到了应用,经过近三年的运行观察,取得了良好的效果,已经在河北唐山市丰南开发区污水处理厂(造价1亿元)、内蒙萨拉齐电厂废水处理工程(造价1900万元)、延长石油含醇废水处理工程(造价3000万元)和新疆广汇1000万吨煤提质污水处理项目(造价6亿元)等多个项目中陆续开展应用,取得了9亿元的销售合同额,后续难降解工业废水处理市场空间巨大。
[成果] 1700470246 北京
TQ2 应用技术 化工、木材、非金属加工专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:乙烯工业是石油化工的龙头,是衡量一个国家石化工业发展水平的重要标志。乙烯装置工艺复杂流程长,裂解炉存在多变量、强耦合、非线性、大时滞,分离系统存在多目标、多约束、自干扰、前后耦合性等难题,常规控制难以实现稳定运行,上述难题一直是国内外研究重点。中国乙烯工业已采用可靠的DCS集散控制系统,其控制回路95%以上仍采用PID控制,未充分发挥DCS系统优势,导致收率、能耗等关键指标落后世界先进水平。为提升中国乙烯工业整体竞争力,利用两化深度融合的智能控制技术改进乙烯装置,实现节能降耗,对石化产业转型升级具有里程碑意义和科学价值。 该成果实现裂解炉多变量智能协调控制技术及Robust IMC-PID智能控制技术的重大突破。主要技术创新如下: (1)提出了各变量间交互应答统筹及限量控制方法,首创了多变量智能协调控制技术,统筹COT(裂解炉出口温度)、负荷、支路温度、汽烃比、热值/负荷各子系统的协调控制,解决了裂解炉多变量、强耦合、非线性、纯滞后等控制难题,保证裂解炉在最佳工况下长期运行,大庆石化乙烯装置能耗降低了6.47%。 (2)创造性地将装置运行大数据挖掘方法、随机搜索优化方法与在线闭环建模技术集成,在国内外首创无需测试信号的在线闭环自学习、自校正建模方法,建立模型评价标准,实现实时在线闭环建模。以大庆石化乙烯装置为例,建立652个对象模型库,共生成563328个全工况自学习精准模型,模型精度95%以上。 (3)自主研发模型库管理、PID在线整定、数据访问等方法,原创性地将自学习精准模型无缝嵌入PID控制,形成了自有的智能内模PID优化控制(Robust IMC-PID)技术及系列产品,不改变原有PID结构和操作习惯,易被操作人员接受,免维护,使装置全流程控制智能化成为现实,自控率98%以上,平稳率达100%。 该成果曾获北京市科技型中小企业技术创新资金与国家发改委技术创新及产业化示范工程项目支持,获授权专利7项,公开专利4项,软件著作权22项,发表论文30篇,出版专著3本。多变量智能控制技术效果显著,控制水平处于国际领先水平,关键技术已销售到国外知名DCS生产商,早期研究理论在国际大会发表。在大庆石化乙烯装置实施后,双烯收率石脑油炉提高0.52%,乙烷炉提高1.99%,累计实现直接经济效益5.23亿元,节能3.43万吨标煤,核心技术已推广到4套乙烯装置,11套石化装置。通过产学研用协同创新,提升了北京市工业智能控制研发能力,加强了学科建设,为北京创建全国科技创新中心提供了有力支撑。
[成果] 1700470412 北京
TQ2 应用技术 基础化学原料制造 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 该项目通过以甲醇改性后的醇基燃料以及反应后的醇醚燃料为研究基础,建立其对应的液态和气态流体力学模型,进行燃料混合燃烧以及超低排放燃烧的仿真模拟,并将其放大缩小以及指导对应设备研发,形成一整套生产到应用的先进的全新燃料生产工艺以及燃烧设备。 主要技术创新点: 针对甲醇的特性,结合流体力学和混合流体仿真模拟研究基础,并通过改性及化学转化工艺实现了甲醇的低成本、高效率的便捷应用,摆脱了原有使用的局限性及安全性无法保证的局面,将甲醇应用方向由化工原料转为工业燃料,并提供切实可行的工艺方案。经过添加剂的调配,改性的甲醇实现高效率利用,提升了热值,拜托了以甲醇作为燃料低热值的局面,同时改性的醇基燃料在排放指标层面具有一定的优势。 由以上甲醇燃料生产工艺、多相流体混合、混合流体燃烧等方面基础研究的指导,结合高新航天材料、多层切向旋风结构设计,加强了燃烧机的密封性和耐腐蚀性,改善燃烧机燃料混合雾化不充分问题,提高燃烧性能和低氮燃烧性能,开发了一系列国内首创的醇基燃料燃烧设备,并且具有同行业领先的科技创新性和环保性。 成果产生的价值: 以低阶煤转化甲醇作为原料,并将甲醇作为替代能源转化利用,可实现清洁能源甲醇做为替代燃煤的国家战略储备能源,实现国家取缔燃煤以及煤炭清洁化利用的紧迫需求和目标。同时将醇基燃料与醇基燃烧器配套使用,促进了国内醇基燃料行业、燃烧机技术的发展,也创造了环境效益、经济效益、社会效益的三结合。
[成果] 1700470321 北京
R64 应用技术 医院 公布年份:2017
成果简介:该项目属烧创伤与生物医学工程交叉领域。难治性创面是指常规方法难以治愈的复杂创面,包括烧创伤毁损性创面,大面积深度烧伤创面以及局部血液供应障碍、代谢异常等机体内在因素诱发的糖尿病足、压疮、术后难愈伤口等慢性创面。此类创面发病率日趋增高,易致残,或迁延不愈,甚至危及生命,是严重影响人民健康、增加社会医疗负担的一类疑难疾病,也是国际上研究的重点、热点和难点。 该项目在多学科协作下,经过12年研究,获得以下创新成果:通过全国性流行病学研究和大宗病例分析,发现创面微环境与难治性创面愈合密切相关,进而提出“维护适宜的创面微环境是促进创面愈合的关键”新理念,为难治性创面临床精准修复和防治提供了理论基础。针对调控创面微环境,研发新材料和新技术,建立了新的综合治疗方案:1.构建新型水凝胶,安全性高、生物相容性好,实现药物控释;2.制备安全高效的新型阳离子基因载体材料,构建表皮细胞生长因子高表达的功能表皮细胞,创建细胞-微粒皮移植技术,诱导和加速自体细胞增殖;3.独创自体单采富血小板血浆凝胶,随形填充腔隙性伤口,供给创面多种生长因子,协同促进细胞增殖与胶原合成;4.率先研制具有灌洗和支具功能的新型负压引流系统,显著提高引流效率,进一步增强了改善局部血供、减轻炎症反应、控制感染、促进组织增生等作用,始创负压引流和塑形一体化,同步实现创面修复和功能重建。集成上述新技术,建立综合治疗新方案,显著提高了难治性创面治愈率和修复质量,缩短了治疗周期,降低了致残率和病死率。创建示范性创面修复专科中心和立足北京、辐射京津冀及全国的远程会诊与微信培训新平台,有效推动了综合治疗新方案的临床应用;创新社会防治宣传教育模式,项目成果走进社区、惠及百姓,取得显著社会效益。 整体成果获授权专利27项(发明专利18项),产品注册证5个,软件著作权2项;出版专著11部;发表论文82篇,SCI 38篇,总影响因子320.38,单篇最高27.18,8.0以上22篇,他引703次;主办国际国内学术会议26次,受邀在国际会议交流37次,举办国家级继续医学教育学习班18次,培训医护人员22万人次;相关产品和技术在全国1327家单位推广应用,受益患者52.7万人。项目的实施有力地促进了专科人才队伍建设,培养国家杰出青年科学基金获得者、长江学者各1人,新世纪优秀人才支持计划2人,提高了行业水平,提升了国际学术地位,为中国难治性创面防治事业的持续健康发展起到了积极推动作用。
[成果] 1700510036 河南
U46 应用技术 汽车制造 公布年份:2017
成果简介:近年来,由于中国煤化工的蓬勃发展,煤基共聚甲醛的生产工艺日益成熟,其主要工艺路线为以煤制甲醇为原料催化氧化制备甲醛,甲醛聚合制备三聚甲醛,最后由三聚甲醛和二氧五环共聚得到煤基共聚甲醛。项目组积极围绕高端聚甲醛(POM)改性材料市场的需求进行项目攻关,陆续推出了增强、耐磨、耐候、阻燃、抗静电、增韧、低翘曲等一系列轻量化汽车制造用新型煤基聚甲醛复合材料,填补了国内改性POM在汽车使用上的空白,部分性能优于国外同类产品。是中国合成树脂供销协会聚甲醛行业供销协作组重点推荐的系列产品。技术路线:以无机矿物、各种加工助剂与有机高分子树脂等复合填充,采用双螺杆共混熔融挤出的方式并辅以相关相界面增容活化处理工艺,制备出符合轻量化汽车制造使用需求的新型煤基聚甲醛复合材料。授权发明专利四项:一种连续长玻纤增强聚甲醛材料及其制备方法,专利号ZL201310746901.0;基于复合无卤阻燃体系的阻燃抗静电聚甲醛树脂,专利号ZL201310703049.9;无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料及其制备方法,专利号ZL201410581526.3;电子设备零件用耐磨抗静电复合材料及其制备方法,专利号ZL201410580364.1。技术经济指标:1.耐候型聚甲醛:同时改善POM的耐紫外老化、热氧老化以及热水老化,同时改性后材料的拉伸强度保持率为90%以上,断裂伸长率保持率为80%以上。2.增强耐磨型聚甲醛:力学性能基本保持,摩擦系数降到0.2左右,体积磨损量降到<50%基料磨损量,同时不影响加工性能。3.抗静电型聚甲醛:体积电阻率降到1.0E+7到1.0E+10Ω.cm之间,达到抗静电水平,同时材料的拉伸强度大于40MPa(宝理46.7MPA),弯曲强度大于65MPa(宝理66.8MPA)。4.阻燃型聚甲醛:拉伸强度≥43MPa,弯曲强度≥70MPa,达到阻燃级别UL94 V-1和UL94 V-0。应用推广效益情况:该项目研究成果从2013年开始已在完成单位逐步转化,并先后推广至常州飞泰化工等公司,2014-2016年,基础聚甲醛树脂的售价约为1万元左右,聚甲醛复合材料市场销售均价约为2.5万元/吨,较基础树脂销售差价为1.5万元/吨左右,累计销售约3500多吨,经济效益6150多万元,新增利润2625万元,主要应用于复合轴承、汽车千斤顶螺母、行星齿轮、齿轮外壳、弹簧衬套、垫片、门把手等。该项目提高了基体树脂的附加值,促进产品的高性能化、精细化、差别化和系统化,促进了国产工程塑料改性整体技术水平和行业的发展。随着产品的不断改进及市场的扩大,如果按3000吨/年计算,年可创产值约7500万元,同时可扩大就业人员20-30人。
[成果] 1800120444 北京
TH4 应用技术 泵、阀门、压缩机及类似机械的制造 公布年份:2017
成果简介:高端压缩机组是适应现代炼油、石化等工艺流程要求,在变工况、极端工况与多干扰下具有高参数、高性能、高可靠性及智能化特征的压缩机装置,也是国际上能源等装备领域发展的前沿技术。该项目从能源、动力、制造等领域多学科交叉层面,围绕3个关键科学问题:多干扰复杂工况下压缩机组系统非稳定边界条件及扩稳机制;极端工况下关键部件劣化及主辅设备系统关联耦合作用规律;压缩机组复杂系统振动噪声起因、诊治与自愈化原理,以多干扰和非设计工况为出发点,揭示了压缩机组和过程复杂系统在与物质、能量、信息流相互作用下,气动特性、结构动力特性的变化规律;通过对复杂系统监测分析,揭示了低效运行、失稳、失效及故障发生发展的原因及关联性;通过参数/结构的匹配适应和智能调控,建立了机组与过程始终和谐以实现高效稳定可靠运行的具有国际影响的原理和方法,发展压缩机组高效、可靠与智能化基础理论。获得的主要成果及创新点(1)提出压缩机组仿生自愈化原理和振动故障靶向抑制方法。(2)提出叶片局部柔性智能结构的流动控制原理和方法。(3)揭示了压缩机推迟失速和喘振的扩稳规律及主\被动控制扩稳原理及新方法。(4)建立了应力、温度和化学等多场共同作用下的曲轴、叶轮、密封关键部件改进设计制造和在役延寿新方法。(5)提出压缩机早期故障信号快准捕捉及智能联锁保护新方法。(6)提出了整体驱动齿轮压缩机临界负荷概念以及耦合振动敏感性优化设计方法。
[成果] 1700470463 北京
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:该项目属电气工程、环境工程学科,是国网北京市电力公司与华北电力科学研究院有限责任公司技术开发类重点研究项目。SF6电气设备在电力系统中广泛使用,尤其以北京为代表的特大城市在人口密集区、政治商业核心区大量使用了室内气体变压器、组合电器,故障时释放出的有毒有害气体将对人身健康和自然环境产生极大危害。行业内对此类危害的应急处置与管控尚属空白,亟待开展SF6电气设备气体泄漏应急处置关键技术与管控体系研究。 SF6电气设备气体泄漏应急处置面临如下问题:SF6为温室气体(GWP23900),且故障后产生多种有毒有害成分,空间扩散和沉降规律不明,无法实现准确和可靠的实时监测;泄漏气体和空气混合后回收体量大、时间长、净化难度高,回收后的混合气体提纯再生困难;缺乏SF6气体泄漏应急处置成套装置与管控机制。 国网北京电力、华北电科院、日立信公司、北京化工大学等产学研团队历时5年,在SF6电气设备气体泄漏应急处置关键技术与管控方面取得重大突破:①首次开发了SF6气体泄漏监控报警、隔离收集、处理回收的智能应急处置系统,研制了SF6气体泄漏应急成套装置,实现了泄漏气体的高效应急处置、零排放目标,避免次生灾害。②建立了SF6空气混合气体典型泄漏空间扩散仿真平台,搭建了实物模型,掌握了气体扩散和沉降规律,提出了气体监测布点原则,研发了基于光耦合温湿度补偿的气体监测系统,实现了泄漏气体准确和可靠的实时监测。③开创性的将中空纤维膜分离技术、三级毒害气体过滤方法应用于SF6电气设备气体泄漏应急处置系统中,突破了“毒害气体高效吸附”、“大体量泄漏混合气体快速分离”的技术瓶颈。④建立了SF6电气设备突发故障气体泄漏预警及应急处置管控体系,开发了SF6气体全寿命周期管理平台,填补了北京市应急体系中SF6气体处置的空白。 项目相关研究成果获国家电网公司管理创新二等奖、国网北京市电力公司科技进步一等奖,授权发明专利3项、实用新型专利15项,发表学术论文9篇、软著1项,制定行标1项、企标1项。由中国电机工程学会组织的鉴定委员会认为该项目整体水平达到国内领先,气体泄漏应急处置成套装置达到国际领先水平。同行业专家对项目成果予以高度评价,中科院院士高金吉等知名专家一致认为“大体量混合气体泄漏快速分离”等成果属行业首创。项目成果应用于北京、浙江、福建、山西、青海等地区,产生巨大的经济和社会效益,在环保减排、维护公共安全方面意义重大。
[成果] 1800120514 北京
TG1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:项目攻克高性能合金钢件激光增材制造的关键技术难题,建立其激光增材制造控形控性理论和方法。项目围绕激光增材制造高性能合金钢构件控形控性研究,拟解决三大难题,即:如何获得优质组织?如何控制形变?如何确保优异性能?为此,重点研究三个科学问题:激光熔池演化行为;应力应变规律;后处理强韧化机理。重点开展五方面研究:激光增材制造过程冶金动力学及非平衡凝固行为;激光增材制造成形过程应力应变行为及调控机制;后处理激光增材制造合金钢件的组织与性能演化;激光增材制造专用高性能合金钢粉体材料设计与制备;激光增材制造合金钢构件性能无损评价及试用考核。
[成果] 1700350186 北京
[TU5, X70] 应用技术 砖瓦、石材及其他建筑材料制造 公布年份:2016
成果简介:为减少环境污染、保护森林资源、建设循环节约型社会,按照“人文北京、科技北京、绿色北京”新理念,以及在节能与新能源工程中推广宜居型住宅技术的要求,北京化工大学开发了以农林废弃物(秸秆、木粉等)和工业固体垃圾(废旧塑料、粉煤灰及矿渣等)为主要原料的绿色建筑木塑复合墙板,该墙板具有绿色环保、质轻高强、保温隔音、阻燃防火、防震抗震、100%再回收利用等优异特性,可大幅提高众多行业固体废弃物的回收利用率,提升产品附加值。该项目以高强度高效无卤阻燃聚合物复合材料专用配方的研制为基础,高填充固体废弃物,使研制的墙板产品防火等级达到B1级,耐火极限达2小时以上;采用大长径比、双排气锥形双螺杆技术以及特殊设计的带轴向沟槽和垂直螺棱沟槽的高效塑化及混炼螺纹元件设计,开发了木塑复合墙板专用连续挤出成型装备;利用流场模拟优化技术,实现了大截面异型墙板模具三维流场均匀分布与控制,成功实现了截面尺寸为600mm×120-150mm宽幅大厚度中空轻质墙板的一步法挤出成型;通过木塑复合墙板建筑体系的研究,以工厂化、标准化生产的木塑复合墙板为墙体材料,以轻型钢结构或钢结构、混凝土框架结构作为整体结构连接,形成了独具特色的绿色建筑木塑整体房屋成套技术,实现了规模化生产。2011年11月经中国石油和化学工业联合会鉴定,该项目技术先进、成熟,整体上达到了国际先进水平,部分技术达到了国际领先水平。该项目取得的创新成果先后获国家专利6项,形成建筑行业技术标准3项,参编国家标准1项,发表科技论文40余篇,培养博士研究生3人,硕士研究生11人。其开发的创新成果已在北京恒通创新赛木科技股份有限公司、新疆恒通创新赛木科技股份有限公司等形成了年产10万吨木塑复合墙体生产示范基地,已建成80余条生产线,开创了绿色建筑木塑整体房屋在全国村镇住宅中的首例成功应用,每年为企业创造了10亿余元的产值,2010年至今经济效益达87701万元,提供就业岗位近4000个,每年可消纳废旧塑料3.4万吨,废木材1.6万吨,粉煤灰等工业固体废弃物5万吨,节约木材200余万立方,减少二氧化碳排放100余万吨。开发的绿色建筑木塑复合墙板先后已在北京、天津、周边地区及新疆北疆地区推广应用,并大量应用于北京市市政用房、周转房、廉租房、回迁房、新农村住宅、公园、景观别墅、度假村以及新疆牧民定居工程、青海玉树示范工程等建筑工程,建筑面积达500余万平方米,为北京市的生态文明建设、建筑业和新农村建设做出了突出贡献。
[成果] 1700350344 北京
R277 应用技术 医学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:面对老年人口日益增多及阿尔茨海默病发病率不断上升的趋势,该项目组在国家科技重大专项(No.2009ZX09103-391)及国家自然科学基金(No.30873338)的资助下,通过对阿尔茨海默病中医病机理论的创新性探讨,建立防治阿尔茨海默病的中药复方,并进行相关物质基础研究及药理机制研究,以期为防治阿尔茨海默病的现代中药复方研究模式提供一种借鉴,为吻合中医复方特点的中药组分配伍研究奠定基础,并为临床新药的开发与应用提供科学依据。主要科学发现点如下:1.创新性提出“‘虚损-瘀毒’交互为患是阿尔茨海默病的重要中医病机基础”的理论假说,并依据此理论假说结合前期临床研究,设计具有补益虚损、活血解毒配伍特点的中药复方。2.挈合中药现代化与国际化的趋势,根据中药复方“君臣佐使”的配伍特点,结合现代药学研究模式,最终确定以水提、醇提及水提醇沉相结合的防治阿尔茨海默病的中药复方提取制备工艺,为中药复方的现代化研究提供一个实验技术平台。3.创建高效液相色谱检测还脑益聪方中及其在小鼠血液代谢物中七种活性化合物的定性与定量相结合的检测新方法,使其成为物质基础明确、质量可控的现代中药制剂,为中药复方的初步药代动力学研究提供借鉴,也为进一步防治阿尔茨海默病的中药组分配伍研究奠定基础。4.首次采用高速逆流色谱一次性从中药川芎的乙醇提取物中成功的分离出阿魏酸、洋川芎内酯-I和洋川芎内酯-H三个有效成分,对于中药有效成分的现代化分离提取起到了技术示范作用。5.建立了以反映阿尔茨海默病不同病理机制的多种动物模型为研究载体,多环节、多途径、多靶点地探讨还脑益聪方干预阿尔茨海默病的药效学作用及机制,为中药复方防治阿尔茨海默病的药效学评价提供了一个筛选平台。该项目获得中华中医药学会科学技术三等奖1项;获得授权发明专利1项;共发表学术论文34篇,其中SCI论文6篇,总影响因子42.596,被他引总次数194,参加国际性学术会议2次,全国性学术会议5次,产生了良好的学术影响,并培养博士后1名,硕士研究生8名。课题组以该项目研究成果为基础,继续进行防治阿尔茨海默病的中药复方的毒理、药理及药效学机制的深入探讨,后期获得2项国家自然科学基金项目(No.81173383及No.81573819)和1项北京市科技计划“十病十药”研发项目(Z141100002214003)的资助,为防治阿尔茨海默病中药新药的研发及后期社会效益提供极高价值的支撑。
[成果] 1700290025 湖南
TH17 应用技术 集装箱及金属包装容器制造 公布年份:2016
成果简介:汽轮机、压缩机、风机等大型旋转机械是电力、航空、石化、冶金等国民经济重要行业中广泛使用的关键核心设备,而这类旋转机械普遍存在振动原因复杂、故障特征不清、振动抑制规律不明等基础科学问题,导致机械故障诊断与控制技术在工程应用中受到严格限制,难以满足智能制造和信息化维护管理需求,甚至造成重大安全事故和巨大经济损失。该项目以大型旋转机械振动故障特征识别与多转子不平衡振动抑制规律研究为主线,创新性开展旋转机械故障特征识别规律与智能诊断、机械健康状态评估与工况运行参数预测、多转子轴系不平衡振动抑制规律与动平衡研究,提出能及时准确诊断和抑制故障的新方法,以确保设备安全、高效、健康运行,所开发的旋转机械振动检测与智能诊断、轴系无试重虚拟动平衡等新技术成功应用于湘电集团有限公司、哈尔滨汽轮机厂、中国铝业股份有限公司、宁夏石化等设备维护系统中,取得的创新性成果和重要的科学发现如下:旋转机械故障特征识别规律与智能诊断:以汽轮机、风机等早期故障转子为对象,建立含故障的旋转机械动力学模型,揭示出故障状态与信号特征的内在联系,提出基于WPD-EMD分解的IMF能量矩和WVD的时频分析早期故障振动信号特征提取新方法,揭示基于相关函数确定权值的多振动信号数据融合规律,设计基于人工神经网络、故障原因-征兆矩阵的故障诊断专家系统,以提高机械故障诊断准确率和智能化。机械健康状态评估与工况运行参数预测:基于状态监测和历史运行数据,建立基于Fuzzy-AHP的设备健康状态综合评价模型,揭示设备健康状态与特征参数之间的内在规律,提出量化评估设备运行状态的新方法;建立带热力耦合作用机制的工作辊热变形低维混合智能模型,揭示热精轧制复杂工况下乳制力、弯辊力和张力等热力耦合作用对轧辊变形的影响规律,提出板带热变形参数在线预测方法,为设备维护与振动控制提供科学依据。多转子轴系不平衡振动抑制规律与动平衡:针对汽轮机组、压缩机组等多转子轴系不平衡振动控制问题,建立含不平衡故障的多转子轴系动力学有限元模型,研究轴系振动模态与虚拟加重响应特性,揭示基于动力学特性的大型柔性转子不平衡振动抑制规律,突破常规动平衡模式,提出基于虚拟动平衡的多转子轴系不平衡振动抑制新原理和方法,设计新的轴系动平衡工艺,为轴系不平衡振动故障抑制提供理论参考和技术支持。项目研究揭示出汽轮机、压缩机、风机等振动故障特征与不平衡振动抑制规律,推动和发展了旋转机械故障诊断与振动控制理论与方法;得到了国家863计划、国家自科基金重点与面上项目等10余项科研资助;根据清华大学图书馆检索报告,发表的20篇主要论文中SCI源刊4篇、EI收录17篇,他引267次,1篇入选ESI高被引论文,他引论文主要发表在包括Mech.Syst.Signal.Pr.,Expert Syst. Appl.等国际重要影响学术期刊上,所提出的新方法和新模型被认为是“interesting”、“offers a new method”等,广被国内外同行们肯定和引用;项目组中1人入选“湖湘青年英才”计划,2人入选湖南省青年骨干教师培养对象,培养毕业博士3名。
[成果] 1700350145 北京
X70 应用技术 非金属废料和碎屑的加工处理 公布年份:2016
成果简介:国内雾霾天气频发促使对大气环境影响因素及其相关作用机理的认识不断深入,研究发现VOCs(挥发性有机物)能够参与大气光化学反应,对气溶胶中有机组分具有显著的贡献,成为PM2.5的先导因子之一。VOCs对环境的影响已经逐渐引起重视,成为大气治理的重要内容。中国从“十二五”期间开始重视VOCs的污染控制问题,在2012年发布了《重点区域大气污染防治“十二五”规划》,其中提到全面展开挥发性有机物污染防治工作。2013年9月国务院发布《大气污染防治行动计划》,要求“大气污染防治新机制实现环境效益、经济效益与社会效益多赢”、“京津冀是重点区域之一,推进挥发性有机物污染治理是重点工作之一”,该计划同时要求“大力发展循环经济、大力培育节能环保产业”。该项目面向国家战略需求,为提高中国VOCs资源利用效率、降低排放量、改善大气质量,以VOCs使用量较大的制药行业为主要目标,通过技术研发和集成,对挥发性有机物的资源化回收利用新技术进行研究。该项目针对工业有机废气治理还面临着排放气体中VOCs的浓度和排放量波动大不易控制、难于被有效吸收,装置前期投资大、运行成本高导致技术使用企业负担重等多项技术和工业应用方面的难题,通过优化集成能量系统,开发了一种废水或废气中易挥发有机溶剂的回收装置;提出了适用于微量有机气体吸收的高气液比的高效槽盘式液体分布器;对回收系统进行技术集成,提出了冷凝-吸收-吸附浓缩为一体的有机气体回收新工艺;筛选高效吸收剂,达到有机物回收率大于99%。新技术结合具体生产情况,通过提高吸收装置液气比,把吸收液浓度提高,从而减少解吸的蒸汽量,并且减小解吸设备体积,使得投资费用和运行成本降低,在实现环保效益和社会效益的基础上极大的提高了项目经济性。该项目技术申请了4项国家知识产权专利,取得了2项国家授权的知识产权专利、形成了一项企业技术标准。该技术的应用工程被北京市科学技术委员会评为“首都蓝天行动科技示范工程”,资源循环利用、节能减排效果显著,在实现环保效益、社会效益的同时取得了很好的经济效益,成功地为用户解决了诸多有机废气治理的难题,并为环境污染治理发挥了重要的作用。该项目符合国家发展循环经济、节能减排的产业政策,发挥了科技在京津冀区域内治理大气污染、改善区域环境空气质量工作中的引领示范作用,为推动环保行业技术进步、打造首都北京科技创新中心起到了先锋作用,应用前景广阔。
[成果] 1700320172 浙江
[S81, TS2] 应用技术 其他食品制造 公布年份:2016
成果简介:类胡萝卜素、维生素A、维生素D<,3>和维生素E被广泛用作营养强化剂和饲料添加剂等领域。这些重要脂溶性营养素的合成产品除维生素E外均为颗粒较大的结晶,难以被生物体直接吸收;且其化学性质不稳定,易发生氧化、聚合、异构化等副反应而降低营养效价。因此必须通过超微化处理使其粒径减小到1μm以下,并保证含量和全反式异构体比例不明显下降,这样才能保证营养素产品在微量添加时能被生物体有效吸收利用。超微化关键技术在该项目立项前被罗氏、巴斯夫等跨国公司所垄断。2000年以后,随着中国合成产品供应量的增大,国际市场价格骤降,行业领跑者希望以此迫使中国企业退出市场竞争。为此,该项目在国家863计划等项目的支持下,在国内率先进行该类营养素的超微化制造技术开发,主要发明点包括:1)基于“纳米分散的高全反式类胡萝卜素微胶囊的制备方法”(ZL200910097063.2、US8540908B2、DE112010000006B4)在国内外首创双溶剂法析晶、乳化技术,在组合超重力装置中使营养素从其溶液析出1μm以下的超微化粒子,并通过连续乳化抑制超微化粒子的二次生长,从而使营养素的平均粒径在0.1~0.9μm尺寸内实现可调控,以保证不同生物体的吸收效率;2)基于“一种连续化稳定维生素A微胶囊的制备方法”(ZL201010101199.9、US9173818B2)发明乳液脱气和可凝胶化改性淀粉进行阻氧保护(国内外首创)的技术,于真空薄膜脱气装置中脱除乳化液中的微小气泡,并以可形成致密保护层的特定可凝胶化改性淀粉作为微胶囊壁材,从而显著提高营养素超微化制剂的稳定性,减少副产物的生成并保证使用的经济性;3)基于“一种高全反式β-胡萝卜素制剂的制备方法”(ZL200710067317.7)提出预处理转位和添加组合抗氧化剂相结合的技术,使原料的全反式异构体比例增加,并在生产过程中以强还原性抗氧化剂和稳定自由基的酚类抗氧化剂抑制异构化反应,使超微化制剂中营养素的全反式异构体含量超过80%,提高营养效价通过上述技术的集成创新,实现了上百种超微化营养素制剂的产业化。其中,虾青素、维生素A、维生素D<,3>和维生素E超微化制剂的全球市场份额从零分别跃升至约35% (全球第一)、25% (全球前三)、20%和10%。经第三方检测,该项目产品的含量、全反式异构体比例和储存稳定性较国际竞争对手产品更高,作为综合指标的生物利用度提升7.6〜29.7%。该项目获授权发明专利11项、国际发明专利3项,2项技术经鉴定处于国际领先水平。2012年项目整体技术实现工业化应用,近三年新增销售收入28.72亿元,新增利润5.84亿元,产品畅销娃哈哈、正大集团、NBTY、IVC、Provimi、EWOS等国际知名企业。该项目获2015年中国轻工业联合会技术发明奖一等奖,可直接带动食品添加剂及天然产物、香精香料等相关行业的技术进步。
[成果] 1700320182 北京
TQ41 应用技术 专用化学产品制造 公布年份:2016
成果简介:增塑剂是一类高分子材料助剂,中国2014年消费量超过600万吨,其中80%以上都是邻苯(DOP)类增塑剂。DOP被称为环境荷尔蒙,具有致癌、致基因突变等毒性,严重危害人类健康。欧盟2002/72/EC等法规和中国卫生部551号文件均对DOP类增塑剂使用做出了严格限制和规定。然而,DOP类增塑剂在中国仍被用于诸多行业领域,导致增塑剂行业产品结构不合理,迫切需要开发环保无毒型增塑剂。该项目主攻的三醋酸甘油酯(GT)环保、无毒、生物降解性能优异,是一种可替代DOP增塑剂的产品。然而,国内外GT传统生产工艺均采用浓硫酸或浓磷酸为催化剂,存在腐蚀设备、污染环境、易爆炸等环保和安全问题;间歇式工艺效率低、能耗高、单位成本高、产品质量波动大。针对上述问题,该项目围绕“三醋酸甘油酯的清洁生产和过程强化”开展了系统研究并取得如下成果:发明点一:催化剂结构创新。提出了杂多酸活性组分插层到层状双羟基复合金属氢氧化物限域空间的催化剂设计思想,创制了新型插层结构催化剂。将其应用于GT生产,不仅保持了优良的催化活性,而且催化剂易于分离回收再利用,解决了采用浓硫酸或浓磷酸造成的环保和安全问题,实现了GT清洁生产和化工过程本质安全;发明点二:催化剂制备工艺创新。发明了多级旋转液膜反应器控制催化剂晶粒尺寸,利用二维限域效应控制催化剂活性位数量和均匀分布,优化洗涤工艺避免团聚且大幅度降低耗水量,实现了插层结构催化剂百吨级工业化生产;发明点三:酯化工艺创新。突破了连续酯化、分水技术等难题,开发了短流程、连续化生产新工艺,通过反应分离单元耦合,实现了节能减排和过程强化。单套设备产能由间歇工艺5000吨/年提升到20000吨/年,节能1.4万吨标煤/年,减排废水7975吨/年和废固1000吨/年,大大降低了原材料消耗;经江苏省产品质量监督检验中心和江苏省疾病预防控制中心检测证明,该项目生产的GT产品无毒,质量优异;经SGS国际通标公司检测证明,该GT产品符合欧盟RoHS2011/65/EU等多项指令;该GT产品也通过了美国食品和药物管理局(FDA)认证;经国家塑料制品质量监督检验中心等权威机构测试证实,所生产GT在聚氯乙烯(PVC)和聚乳酸(PLA)塑料软制品中增塑效果优异。该项目获国家发明专利授权15件,构筑了完整的自主知识产权体系。到2012年底,已建立3套连续化生产装置,总产能达55000吨/年,产能全球最大,产品质量国际领先。2009-2015年,该产品累计销售突破15亿,创汇超6亿元,利税超1亿元,客户遍布全球50多个国家,实现了显著的经济与社会效益。该项目于2012年通过了中国石油和化学工业联合会的科技成果鉴定,2014年获得中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。该项目适应中国发展环保无毒型增塑剂的紧迫需求,打破了由伊斯曼公司等垄断环保无毒型增塑剂的格局,对推动中国增塑剂行业可持续发展具有重要意义。
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