项目成果/简介:皂荚荚果、油茶果壳和无患子果皮中含有丰富的五环三萜类皂甙等天然活性成分（皂素），这些皂甙类成分呈中性，泡沫丰富，易生物降解，对皮肤无刺激，具有较强的洗涤去污能力，较好的耐酸碱、耐盐能力，还能与多种表面活性剂复配产生协同效应。近年来随着石油资源短缺和能源危机日益突出，合成表面活性剂及洗涤剂的生产成本越来越高。此外，大量合成洗涤剂的使用，对环境造成了严重的污染。因此，表面活性剂和洗涤剂必将朝着绿色、环保、可再生方向发展。 天然皂素制备与应用已列入国家“十二五”科技支撑计划，目前已开发出物理分离技术、水提技术、醇提技术及提取与同步纯化技术等，相关技术通过了教育部科技成果鉴定，申请发明专利7项，授权发明专利2项，出版专著1部。

成果创新点 开发出性能优良的双极膜，其 100mA/cm2 解离电压只有 1.5V，工序简单、环境友好、性能稳定，量产后的售价只 有 800-1200 元/平米，远低于进口双极膜 6000-8000 元/平 米售价。利用本技术产品生产有机酸，可简化传统有机酸 生产工艺路线、减小化学品消耗、实现废水技能减排，适 用水溶性和水不溶性的发酵有机酸和生物法合成有机酸。 目前，本技术在葡萄糖酸领域已建立 5000

开发出性能优良的双极膜，其 100mA/cm2 解离电压只有 1.5V，工序简单、环境友好、性能稳定，量产后的售价只有 800-1200 元/平米，远低于进口双极膜 6000-8000 元/平米售价。利用本技术产品生产有机酸，可简化传统有机酸生产工艺路线、减小化学品消耗、实现废水技能减排，适用水溶性和水不溶性的发酵有机酸和生物法合成有机酸。 目前，本技术在葡萄糖酸领域已建立 5000T/a 示范工程，其产品转化率大于 98.5%，葡萄糖酸浓度达到35 wt%， 能耗低于 600kWh/吨葡萄糖酸。与传统的离子交换工艺相比，双极膜电渗析工艺的废水排放量减少 90%，生产成本减低 30%。另外，新工艺还能产生质量分数为 8%NaOH副产物， 可作为原料返回使用，从而实现了物料工艺的内循环。 

本发明公开了一种激光打印机高质量文字输出的二位半色调方法，以用户输入的待打印文件作为输 出源文件，与调幅阈值矩阵做第一次对比，生成只有两种曝光状态的半色调文件。第二次对比前先取特 征边缘点，然后待打印文件相应位置的灰度值与灰度等级的中值做第二次对比，生成四种曝光状态的半 色调文件。最后根据半色调文件控制半曝光激光打印机进行输出。本发明有效地改善在输出时文字边缘 的显示效果，二位半色调方法调整效果显著。 

本发明公开了一种提高二氧化钛光激发气敏性能的方法及装置， 该方法是在光气敏传感器工作过程中，通过对材料薄膜进行加热调控 （50℃-70℃），使气敏材料表面物理吸附水减少，从而对环境湿度不 敏感；其次，表面保留的化学吸附水在紫外光照下产生的自由羟基， 以及由低温加热下产生少量热激发诱导的光、热联合激发的协同效应， 可大幅度提高其响应恢复速度。装置包括材料基片、光激发源、光激 发控制模块、温度控制模块、信号调理模块、计算

本着“因地制宜、以废治废、变废为宝、发展循环经济”原则,利用电石渣替代石灰石作为脱硫剂,达到了废物综合利用。目前,我国烟气脱硫工艺主要采用石灰石-石膏湿法脱硫,该工艺相对简单、运行稳定可靠,但是脱硫剂石灰石价格比较高,运行成本约占脱硫装置的30-35%,为了提高电厂运行经济效益,降低运行成本,采用电石渣法替代石灰石法相当必要的,用电石渣替石灰石进行脱硫,一方面大大减少了电石废渣的排放,降低了对环境的污染,取得了很好的环境效益;另一方面采用了价格低廉的脱硫剂,降低了运行成本,同时减少了石灰石矿的开采,降低了有限资源的消耗,对石灰石矿产资源进行了有效保护,同时也降低石灰石-石膏法中C02的排放量,获得经济效益的同时还获得了良好的环境效益及社会效益。通过对现有烟气脱硫技术的现状比较,充分利用当地的特点,将企业的电石渣循环利用,选用电石渣-石膏湿法进行烟气脱硫,具有以废治废,变废为宝的优点,减少了污染物的排放,同时也降低了生产运行费用。采用电石渣-石膏湿法脱硫的工艺路线后,根据烟气中二氧化硫的含量,设计了脱硫塔,并制定了严格的操作规程,如液气比、烟气流速等。同时将生成的亚硫酸钙通入空气强制氧化成硫酸钙,并从脱硫塔底部用浆液泵抽出,经过二级脱水后,得到含水量为10%的脱硫石膏。通过改造后第一阶段在FGD入口SO2浓度≤2000 mg·Nm-3(使用原煤全硫含量≤0.8%)的前提下,脱硫出口SO2浓度降低到≤50 mg·Nm-3。第二阶段新、老吸收塔在FGD入口SO2浓度≤3500 mg·Nm-3(原煤的全硫含量≤1.5%)的前提下,脱硫出口SO2浓度降低到<50 mg·Nm-3,脱硫效率达到98.6%,满足了环保指标要求。最后,针对本次脱硫改造工程的运行情况进行了叙述,通过计算生产运行成本和二氧化硫减排量,得到与石灰石法相比每年节约成本约880万元,二氧化硫排量降低了841.5吨／年,因此电石渣作为脱硫剂具有良好的经济效益和环保效益。

成果与项目的背景及主要用途： 化工上常见的分离过程包括蒸馏、吸收、萃取和结晶等，其中蒸馏是分离液 体混合物的典型单元操作，应用最为广泛，约占全部化工工业分离过程的 75%。 在精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取等工业过程中，经常用到精 馏分离过程，所分离的物系通常为热敏性物系或难分离物系，对分离的要求很高， 采用普通的精馏过程难于达到分离要求，需要对精馏过程进行强化或采用特殊的 精馏分离方法。因此，天津大学经过多年的研究，开发出了组合精密精馏技术。 技术原理与工艺流程简介： 蒸馏过程耗能巨大，化工过程中 40%~70%的能耗用于分离，而蒸馏能耗又 占其中的 90%，所以蒸馏过程节能是目前蒸馏领域研究的热点。精馏塔再沸器的 加热采用降(升)膜加热技术可以降低传热温差，提高热能利用率，并可减少物料 的受热时间，特别适用于热敏性物系的分离。对于减压精馏等过程，其液体负荷 通常很低，填料表面不能充分润湿，使得传质效率降低。通过采用填料表面处理 技术，可以改善填料表面的润湿性能。外加磁场对物系的精馏过程有一定的影响， 总体上呈正效应。其原因如下：一是物系在磁场作用下，汽液平衡关系发生变化， 组分间的性对挥发度加大；另一是物系在磁场作用下，黏度和表面张力等下降， 改善了液体在填料表面的润湿性能，使传质效率得到提高。蒸馏过程的强化包括 设备的强化和过程的强化。蒸馏设备的强化主要是采用新型高效塔板或采用新型 高效塔填料和高性能液体分布器，达到提高分离效率和减小压降的目的。 技术水平及专利与获奖情况： 组合精密精馏技术属于通用型高新技术，它将精馏塔节能技术、降(升)膜加 热技术、填料表面处理技术、磁化处理技术、精馏设备强化技术等多种先进的关 键技术集于一体。对于一定的精馏分离过程，根据物系的特点和分离要求，将上 述各关键技术有机组合，即构成该物系的组合精密精馏分离技术。 获得天津市科学技术进步三等奖 获得以下专利：天津大学科技成果选编 1. 从废丙酮溶媒中磁化精馏回收丙酮的方法，ZL200710060107.5 2. 从废甲醇溶酶中磁化精馏回收甲醇的方法，ZL200710060106.0 3. 中药生产废乙醇溶媒的磁化精馏回收乙醇方法，ZL200610013217.1 4．集磁化与减压精馏由山苍子油提取柠檬醛的方法，CN200410072294.5 5. 由山苍子油精馏提取柠檬醛的方法，ZL011350563应用前景分析及效益预测： 在精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取等工业过程中，经常用 到精馏分离过程，所分离的物系通常为热敏性物系或难分离物系，对分离的要求 很高，采用普通的精馏过程难于达到分离要求，需要对精馏过程进行强化或采用 特殊的精馏分离方法。 应用领域：精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模） 根据具体情况面议 合作方式及条件：根据具体情况面议

目前精萘的工业生产法，一般采用箱式分步结晶、似精馏原理的区域熔融结晶方法，工 艺包括工业萘的溶解、冷却、发汗、结晶等重复性的五级或七级分步结晶。在“萘”的结晶 过程中，由于杂质硫茚与萘会形成共熔体，也会在结晶中析出，降低纯化能力。为达到所需 的纯度，需多次重复这样的结晶操作。但受分离推动力的限制，获得的产品精萘仍含有硫茚 0.2～0.5%，甚至0.9%，它是影响“萘”制四氢化萘、十氢化萘 (萘满) 催化剂寿命以及碳纤维 质量的关键因素之一。 本项目通过加入化学添加剂增加分离推动力，研制的无硫超精萘、,其结晶点、灰分、不 挥发物、比色等达到高端化学试剂的程度，可有效应用于萘加氢产品四氢化萘、十氢化萘及碳 纤维等新能源及新材料领域。

D－塔格糖生产技术 本项目是在吸收国外先进技术的基础上研究成功的，拥有自主知识产权，并建立了适合于规模化生产D-塔格糖的生产、分离和精制等方法。产品质量达到国外同类产品的水平，可替代进口，具有明显的经济效益和社会效益。高效合理利用乳糖，并将之转化为功能性食品甜味剂D-塔格糖。本项目技术具有生产工艺先进、操作方便、无污染、投资少，建设周期短、及成本低等优点。 Levan果聚糖的生物制备工业化生产技术 由于levan果聚糖在植物中含量很低，天然提取及分离成本很高，不适宜工业化大生产。而酶法合成较为简单，是目前大量合成levan果聚糖唯一有效的方法。本项目技术以蔗糖为原料，利用生物酶法合成制备果聚糖，具有生产工艺先进、操作方便、无污染、投资少，建设周期短、能源消耗低及成本低等优点。 低聚半乳糖的工业化生产技术 本项目提供一种利用β-D-半乳糖苷酶与高浓度乳糖溶液反应得到高转化率的低聚半乳糖的新技术。所得低聚半乳糖产品安全可靠，是一种很有市场潜力的功能性甜味剂。本项目技术以乳糖为原料，利用酶法合成制备低聚半乳糖，具有生产工艺先进、操作方便、无污染、投资少，建设周期短、能源消耗低及成本低等优点。3项目成熟度 低聚乳果糖的工业化生产技术 本项目技术是以乳糖和蔗糖混合体系为底物，利用酶法生物技术合成低聚乳果糖。低聚乳果糖作为食品功能因因子可用于食品、饮料等相关领域。本项目技术具有生产工艺先进、操作方便、无污染、投资少，建设周期短、能源消耗低及成本低等优点。目前已经利用本项目成果建成年产150吨聚酰亚胺纤维绝缘纸生产线，生产聚酰亚胺纤维绝缘纸。   一种产β－Ｄ－半乳糖苷酶的菌株及用该酶生产低聚半乳糖的方法

由于超高强度钢丝制备技术复杂、工艺稳定性要求极高，其关键生产控制技术一直被国外垄断。东南大学方峰教授研究团队从珠光体钢丝的形变、相变和强化机制着手，揭示了超大形变珠光体的形变机制、织构遗传现象及影响因素、超大形变渗碳体微结构的调控机制。在此基础上，与江苏宝钢精密钢丝有限公司、国内最大切割钢丝企业——盛利维尔、国内最大镀锌钢丝企业——华新钢缆合作，逐渐形成了三大核心技术：1）超大形变珠光体钢丝的织构遗传控制技术；2）超大形变珠光体钢丝精细回火处理技术；3）超高强度钢丝的低损伤拉拔控制技术；并设计形成整套生产装备和工艺技术，实现了超高强度钢丝的批量化生产，打破了国外垄断。