矿山安全与工程，能源科学与工程

成果描述：拥有独立的自主知识产权，采用磷铁在水溶液中电解制备高纯度FePO4，以水中的氧为产物提供氧源，可以实现原位除杂，不受磷铁的原料来源限制；采用价廉的磷铁和空气中的氧为原料，通过与锂盐和补充磷源或铁源在可控气氛下反应制备粒度和碳含量可控的LiFePO4，避开了目前合成方法中的专利技术壁垒问题，不存在知识产权纠纷，将废物循环利用与能源材料耦合起来，节能环保，从源头上降低了磷酸铁和磷酸铁锂的生产成本。 所采用的原料均为大宗化工产品，磷铁副产物中的杂质可以通过反应工艺控制进行无害化处理，在原料的供应和价格方面都非常稳定；通过工艺控制和反应原料的组合，可以将反应产生的CO2等副产物循环利用，实现零排放的绿色清洁工艺；将添加剂与磷铁和锂源及补充的铁源或磷源充分混合，添加剂在后续的反应中既可以起保护作用，又能形成对磷酸铁锂颗粒的原位包覆及控制晶粒生长作用，能够极大提高正极材料的导电性能；采用的工艺路线容易控制，工艺稳定性好，容易实现大批量生产。市场前景分析：本项目产品专门提供给各种电动车（包括自行车、公交车、汽车、混合动力车等）、电动工具、手机、笔记本电脑、蓝牙器件、UPS不间断电源、摄像机、播放器、游戏机、电动玩具、清洁器和极端气候环境下的武器装备等产品所需的锂离子电池和超级电容器电极材料，特别在电动车领域具有非常大的市场前景。作为电动车电源，磷酸亚铁锂动力电池具有热稳定性好、安全性高、寿命长、倍率性能好、耐高温、绿色环保等特点，备受关注。与以往的锂离子电池正极材料LiCoO2、LiMn2O4、LiNiMO2等相比，磷酸亚铁锂的安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标，而且循环稳定性好，1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧、不爆炸，穿刺不爆炸。在未来几年内，磷酸铁锂地市场需求量将达5万吨以上，尤其是在动力型电池应用方面对磷酸铁锂地需求将大幅增加。与同类成果相比的优势分析：1．FePO4基本参数：纯度≥97%，粒度≤1μm，而且根据需要可以进行调控 2. LiFePO4基本参数： Li =~4.4%, Fe=35.4%, P=19.6%, C=2-6% 3. 物理参数： 松装密度 ≥0.5 g/cm3 振实密度 ≥1.2 g/cm3, 中位粒径 ~4 μm 4. 涂片参数： LiFePO4: C : PVDF=90:3:7 极片压实密度：2.1-2.4 g/cm3 5. 电化学性能： 克容量>130mAh/g 测试条件：1C, 全电池。 克容量>140mAh/g 测试条件：纽扣0.1C, 电压4.2-2.5V

成果描述：拥有独立的自主知识产权，采用磷铁在水溶液中电解制备高纯度FePO4，以水中的氧为产物提供氧源，可以实现原位除杂，不受磷铁的原料来源限制；采用价廉的磷铁和空气中的氧为原料，通过与锂盐和补充磷源或铁源在可控气氛下反应制备粒度和碳含量可控的LiFePO4，避开了目前合成方法中的专利技术壁垒问题，不存在知识产权纠纷，将废物循环利用与能源材料耦合起来，节能环保，从源头上降低了磷酸铁和磷酸铁锂的生产成本。 所采用的原料均为大宗化工产品，磷铁副产物中的杂质可以通过反应工艺控制进行无害化处理，在原料的供应和价格方面都非常稳定；通过工艺控制和反应原料的组合，可以将反应产生的CO2等副产物循环利用，实现零排放的绿色清洁工艺；将添加剂与磷铁和锂源及补充的铁源或磷源充分混合，添加剂在后续的反应中既可以起保护作用，又能形成对磷酸铁锂颗粒的原位包覆及控制晶粒生长作用，能够极大提高正极材料的导电性能；采用的工艺路线容易控制，工艺稳定性好，容易实现大批量生产。市场前景分析：本项目产品专门提供给各种电动车（包括自行车、公交车、汽车、混合动力车等）、电动工具、手机、笔记本电脑、蓝牙器件、UPS不间断电源、摄像机、播放器、游戏机、电动玩具、清洁器和极端气候环境下的武器装备等产品所需的锂离子电池和超级电容器电极材料，特别在电动车领域具有非常大的市场前景。作为电动车电源，磷酸亚铁锂动力电池具有热稳定性好、安全性高、寿命长、倍率性能好、耐高温、绿色环保等特点，备受关注。与以往的锂离子电池正极材料LiCoO2、LiMn2O4、LiNiMO2等相比，磷酸亚铁锂的安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标，而且循环稳定性好，1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧、不爆炸，穿刺不爆炸。在未来几年内，磷酸铁锂地市场需求量将达5万吨以上，尤其是在动力型电池应用方面对磷酸铁锂地需求将大幅增加。目前全球磷酸铁锂生产能力小于2000吨/年，投资磷酸铁锂项目风险小，回报快。与同类成果相比的优势分析：1．FePO4基本参数：纯度≥97%，粒度≤1μm，而且根据需要可以进行调控 2. LiFePO4基本参数： Li =~4.4%, Fe=35.4%, P=19.6%, C=2-6% 3. 物理参数： 松装密度 ≥0.5 g/cm3 振实密度 ≥1.2 g/cm3, 中位粒径 ~4 μm 4. 涂片参数： LiFePO4: C : PVDF=90:3:7 极片压实密度：2.1-2.4 g/cm3 5. 电化学性能： 克容量>130mAh/g 测试条件：1C, 全电池。 克容量>140mAh/g 测试条件：纽扣0.1C, 电压4.2-2.5V

本项目将提供一款高品质的非晶 ZnTiSnO 微型半导体气体传感器，为一种具有纳米材料特征的薄膜型气体传感器，用于可燃性气体（特别是乙醇）的检测。该半导体气体传感器具有下述优点：灵敏度高、选择性好、响应快、稳定性好、抗干扰性强、可室温工作、易于微型化、与微电子系统兼容，而且制作工艺简单、组装成本低、价格低廉。 （1）半导体气体传感器件的核心材料为气敏层，即非晶ZnTiSnO 薄膜，该材料质量如何直接决定了器件的性能。通过前期预研究，我们设计并合成了具有表面微纳结构的绒面 a-ZnTiSnO 薄膜，如何进一步优化工艺参数，更加提升 a-ZnTiSnO 薄膜高质量，实现精确可控生长，依然是本项目拟解决的关键技术。 （2）气体传感器的实用性在于器件参数的确立，因而，通过系统研究，建立非晶 ZnTiSnO 气体传感器各气敏性能与气体参数之间的定量关系曲线，特别是室温工作条件下的定量关系，是本项目拟解决的关键技术。 （3）为使气体传感器获得广泛应用，器件良好的稳定性至关重要。通过工艺优化、器件设计和封装保护等措施，实现非晶ZnTiSnO 气体传感器的高稳定性和抗干扰性，使器件具有长的使用寿命，也是本项目拟解决的关键技术。制备出高质量非晶 ZnTiSnO 薄膜，具有均匀且均一的表面微纳结构，绒度大于35%；薄膜与衬底附着力大于 21N。非晶 ZnTiSnO气体传感器性能指标：气敏层尺寸 10~300μm，易于集成化；对可燃性气体有高选择性，其中对乙醇的敏感度最高；室温工作条件下，对 100ppm 乙醇的响应度不低于 30；响应时间小于 1.8s，恢复时间小于 1.5s；稳定性好，有效使用寿命不低于3 年。 理论与实验相结合，揭示出 a-ZnTiSnO 气体传感器室温气敏性能和稳定性机理，建立理论模型，阐明器件的耐候性规律。研制出具有实用价值的高品质 a-ZnTiSnO 半导体气体传感器，建立一套非晶 ZnTiSnO 材料生长和器件制备的完整工艺，关键技术拥有自主知识产权。 应用范围：  纳米氧化铜产品广泛应用于各类抗菌、抗紫外线、空气净化产品中，如抗菌保鲜膜、抗菌塑料、抗菌纤维、抗菌整理液、抗菌陶瓷、抗菌地板、抗菌纺织品、防嗮化妆品、室内甲醛治理等产品中。 纳米CuO应用前景 催化剂：主要用于国防领域，作为复合固体推进剂的重要成分，用来调节推进剂燃耗性能。 传感器：纳米氧化铜对外界环境的温度，光，湿气等十分敏感，并且可以提高传感器的响应速度，灵敏度和选择性。 在超导，陶瓷，电极活性材料等领域作为一种重要的无机材料有广泛的应用。 用作玻璃，瓷器的着色剂，光学玻璃磨光剂，有机合成的催化剂，油类的脱硫剂，氢化剂。 用于制造人造宝石及其它铜氧化物，用于人造丝的制造，以及气体分析和测定有机化合物等。 用于饲料中，提高铜的表观消化率。 用于抗菌剂，纳米氧化铜具有清洁，高效，能耗低，污染小，被广泛用于医药，纺织等领域。 用于粒子助力制冷器节能，提高热传递效率。 降低冷冻机油的粘度。 提高烟气脱硝性能。 应用范围： 橡胶工业中硫化活性剂，石油化工行业催化及添加剂，是汽车轮胎、飞机轮胎、工业电缆行业材料以及氧化锌陶瓷； 涂料油漆、透明橡胶、乳胶和塑料行业用，可增加产品强度和致密性、粘合性、光洁度； 抗菌抑菌和除臭材料、医药卫生用杀菌材料、玻璃陶瓷杀菌自洁材料、医药行业杀菌敷料； 电子工业和仪表工业、制造电器件、无线电、无线荧光灯、图像记录仪、变阻仪、荧光体； 军事工业：红外吸收材料。   五、纳米氧化锌分散液 项目 Item 标准 Standard 氧化锌(W/%) ZnO 4% 外观 Exterior 乳白略显黄色易流动液体 Milky white slightly yellow liquid PH 7.2   分散液氧化锌含量可以根据需要在30%以下定制

这一项目以新一代大型电站锅炉、核反应堆及蒸汽发生器、流化床、石油天然气高效开采和储运等设备中的复杂多相流与传热传质问题为具体研究对象，同时对上述具体工业应用中带共性的基本现象进行重点研究，以便得出具有普遍意义的多相流热物理理论，取得深入系统的成果，既为上述工业发展提供扎实的理论基础，又为建立多相流热物理新年的学简直体系作出贡献。

项目背景：针对不同地区气象情况，开发研制全年自优 化控制策略系统，满足不同系统配置适应性。目前，低温型 多热源集成热泵系统核心部件存在效率低、环境适应性差等 问题，其系统对季节与环境温度、太阳能照射跟踪等方面能 效利用率低、智能化低等问题。因此，为了填补国家标准空 白，实现低温型多能源集成热泵供热系统能效提升 50%，结 合系统能效目标，同步优化集热蒸发器、水箱换热等模块及 开发。未来三年销售产值在 3.5 亿元，成为国内行业引领， 并带动周边相关产业发展。 所需技术需求简要描述：1.智慧低温型多热源集成热泵 核心部件优化，主要包括集热/蒸发器、冷凝器-水箱组件， 如何减小复合换热过程湿空气的结露、结霜等现象，提高换 热效率。2.基于全工况负荷特性的低温型多热源集成热泵系 统柔性设计。当系统偏离设计工况运行后，可以减缓系统性 能参数的降低，提高直热泵系统自身适应工况变化的能力， 可以使系统在面临所有工况时的性能整体达到较优水平。实 际运行中，涉及设计的环境参数都是四季更迭的，工况点存 在季节性，采集工况以一年为周期，涵盖四季工况。3.低温 型多热源集成泵供热系统优化运行与智慧控制技术研究基 于上述研究基础上开展低温型多热源集成泵供热系统的全 工况动态特性模拟。开展动态特征下的集成热泵循环系统多约束优化研究。开展基于逆向建模的热泵循环主动调控机制 研究。  对技术提供方的要求:具有直膨式太阳能热泵系统的研 究基础和试验条件，能够对系统进行仿真建模，通过仿真进 行系统性能改善，优化产品设计，针对不同地区气象情况， 系统能够自识别自适应，保证系统运行稳定，并实现性能提 升。合作单位可根据国家相关标准进行产品或系统的性能测 试及数据分析能力。 

成果简介： 气体射流冲击膨化出的猪皮和海参横断面呈均匀的蜂窝状结构、质地酥脆、风味独特，因为是非油炸膨化不仅节省了生产成本，而且产品储藏期长。气体射流冲击膨化的猪皮可做成酥脆可口的休闲食品，也可将膨化后的猪皮粉碎作为胶原蛋白粉添加到食品中做成护肤养颜的保健食品。气体射流冲击海参膨化技术不仅可以将海参做成酥脆可口的休闲即食食品，而且经过膨化后的海参能显著缩短水发时间。气体射流冲击猪皮和海参膨化技术获得两项国家发明专利(专利号：200710176390.

本技术主要产品为空气净化膜及成套分离设备，包括中低温与高温空气净化膜两大类主要产品。除尘膜材料为碳化硅等无机材料或改性聚四氟乙烯材料，化学稳定好，机械强度高。可经受各种有机气体腐蚀，能够进行频繁的反吹和化学清洗，寿命在3年以上。可用于冶金、化工、水泥等工业过程烟气处理及家庭、商场、写字楼、汽车等民用场所空气净化。 专利情况：在申请19项已授权5项，专利号： 成熟度：量产 合作方式：技术开发、技术转让、技术服务 创新要点：1）分离效率高：除尘膜对PM2.5截留率大于99.99%，渗透侧颗粒浓度小于20mg/m3，最低可小于20μg/m3； 2）抗污染性能好，能量消耗低：膜材料的复合结构使传统空气过滤材料的“深层过滤”转变成“表面过滤”，避免粉尘侵入基材，不仅可以维持较高的过滤效率，而且降低了运行阻力，有效降低了能耗与运行成本； 3）耐高温，寿命长：可在500℃以上使用，可以最大程度地利用气体的物理显热，提高能源利用率，同时可以简化工艺过程，节省工艺设备投资，并避免了湿法除尘所带来的二次水污染。 技术指标：无机碳化硅膜有机PTFE膜 膜平均孔径μm 0.5-1.5 0.2-5 膜厚度μm 10-150 10-150 孔隙率%>36>36 最大使用温度℃1000 260 渗透率m/h•kPa>100>500 截留率%>99.99>99.99 外径/内径mm/mm 60/40 130 长度m 0.5-3 0.5-10

从内燃机能量平衡来看，动力输出功率一般只占燃油燃烧总热量的30%~45%（柴油机）或20%~30%（汽油机），除了不到10%用于克服摩擦等功率损失之外，其余的余热能没有得到利用，主要通过冷却回路的散热以及排气被排放到大气中。因此，将内燃机的余热能回收再利用是提高总能效率、降低油耗的一个有效途径。本项目从提高内燃机总能效率，降低油耗和CO2排放的目的出发，开展内燃机余热能梯级利用的研究，探索新理论和新方法。重点解决：①内燃机联合热力循环非稳态热能流转化规律和效率协同优化；②内燃

云南能源职业技术学院的前身是云南省煤炭工业学校，1978年经当时的云南省革委会批准建校，1980年秋季正式招生，1998年被评定为“省部级重点中专”，2000年经省教育厅批准更名为“云南省工程技术学校”，2002年10月，经省人民政府批准组建成立“云南能源职业技术学院”，2003年秋季开始招收三年制和五年制大专，2007年11月在省教育厅组织的“高职高专人才培养工作水平评估”中被评定为“良好”。 学院隶属于云南省教育厅、云南省煤炭工业局、云南煤矿安全监察局和云南省财政厅领导和管理。在近30年的办学中，始终坚持坚持“立足煤炭、面向能源、服务社会”的办学理念，为云南省和周边省份的煤炭、电力、机械等行业输送了近8000名中、高等专业技术人才，为企业培训技术职工近7000人、培训管理干部近3000人；为云南经济社会的发展，特别是为煤炭、能源工业的发展做出了较大贡献，涌现出了全国煤炭教育先进个人、云南省先进生产工作者、云南煤炭系统劳动模范等众多优秀教职工，2007年被授予“全国煤炭教育先进单位”称号。 学院位于云南省主要产煤地曲靖市，占地150亩，建筑面积53790平方米，教学楼2幢，共有教室90间；实验楼1幢，实习工厂1座，各类专业实验实训室45个，其中采煤、通风安全、数字化测量、PLC等实验实训室处于省内先进水平或独有。 学院坚持“立足煤炭、面向能源、服务社会” 的办学方向，以举办高等职业技术教育为主，同时开展中职学历教育、成人高等学历教育、岗位培训和职业技能鉴定。办学近30年来，开办了煤矿开采技术、矿井通风与安全、矿山地质、工程测量技术、机电一体化技术、发电厂及电力系统、水电站动力设备与管理、计算机应用技术、会计、文秘、广告设计与制作等25个高职专业。形成了以煤为主，覆盖电力、机械、计算机、经济、文管等领域的专业体系。2007年，煤矿开采技术专业于被云南省教育厅遴选为云南省高职高专重点建设专业，煤矿安全实训基地被批准为省级重点建设实训基地。2008年学院的“煤矿安全实训基地”被财政部、教育部列为中央财政支持的职业教育实训基地建设项目，同时，该基地还被云南省教育厅评定为省级示范性实习实训教学基地。 学院设有资源与环境工程系、机械与电气工程系、计算机与信息工程系、经济与工商管理、人文与社会科学系（基础课教学部）及思想政治理论课教学部等6个系（部）。面向云南、重庆、贵州、湖南、河北、宁夏等10个省市区招生，全日制在校生2700人，各类在校生总规模达到9000余人。 在教师队伍中，有全国煤炭职业技术教育指导委员会委员1人、教育部地矿类专业机械工程专家委员会专家1人、全国煤炭高职高专自动化专业教材编审委员会主任和委员各1人、地质专业教材编审委员会副主任1人、通风安全专业教材编审委员会委员1人，国内高校访问学者1人。在省内外学术团中体担任理事及以上职务的教师25人。 学院是教育部NIT培训考试基地、信息产业部软件定点考试中心、劳动部计算机高新技术培训考试站、云南省煤炭职业经理人资格培训机构、云南省煤矿生产能力核定资质单位。建有云南省第192职业技能鉴定所和培训站，可开展矿井掘进工、井下采煤工、井下支护工、矿井通风工、矿山安全监测工、维修电工、维修钳工、工程测量工、汽车修理工等近20个工种初、中、高级工和技师的培训及鉴定工作。建有云南省后所煤矿、羊场煤矿等18个校外实训基地。 学院重视毕业生就业工作，与云南东源煤业集团、贵州盘江煤电集团等多家用人单位开展了“订单式人才培养”合作，每年在校内举办毕业生与用人单位“供需见面会”，2006年至2008年，学院连续三年毕业生就业率都在80％以上，名列全省同类院校前茅，受到省教育厅、毕业生及家长肯定，被云南省教育厅评为“高校就业工作先进单位”。 学院响应中央大力发展职业教育的号召，抓住曲靖市建设职业教育中心的机遇，正致力于新校区建设和创建省级示范性院校两大工程，相信在上级部门领导关心和友邻单位的支持下，通过全院师生共同努力，一定能加快学院基本建设，改善办学条件，以师资队伍建设为突破口，以人才培养为中心，以提高教育水平和教育质量为重点，充分发挥教学、科研、社会服务三大功能，提升学院的办学规模、质量和知名度，把学院做大、做强、做优，落实以高等职业教育为主体，中等职业技术教育、成人高等教育、短期培训教育为补充的办学方式，实现成为地方经济社会建设和云南煤炭持续、安全、稳定发展的助推器，成为培养高素质技能型人才职业技术教育示范基地的目标。