电解、电镀、电铸、污水处理、腐蚀阴极保护等电化学工程中阳极不可缺少。近来，产品的质量、特别是生产的高速化的需求，长寿命的不溶性阳极的应用急剧扩大。从节能、节约材料、不污染环境等对于所谓“绿色材料”的要求，长寿命且能使电极反应活化能降低即具有电化学催化性能的不溶性阳极被广泛需求。新型不溶性阳极是在钛基体上涂覆具有高电化学催化性能的贵金属氧化物涂层，涂层中并含有高稳定性的阀金属氧化物。新型不溶性阳极具有高电化学催化性能，寿命与铅阳极相当，析氧过电位比铅合金不溶性阳极低约0．5 V，节能；稳定性高，不污染镀液；重量轻，易于更换。新型不溶性阳极的析氧过电位也比镀铂不溶性阳极低，寿命提高1倍以上。 我国制造汽车、建筑、家电及食品饮料容器用涂镀层钢板高速电镀锌、高速电镀锌锡生产线在我国有20余条，其中13条高速电镀锡生产线用不溶性阳极全部为进口。而这些生产线使用氧析出过电位大电化学催化性能低的铅合金、铸铁、铂等不溶性阳极，存在镀液污染。此外，常规电镀、电解污水处理等方面毒性的铅合金不溶性阳极还被使用。所以，高效析氧不溶性阳极在电化学工程方面有良好的应用领域。  

不溶性硫磺 (IS) 是硫磺的同素异形体，但它不溶于二硫化碳。随着环保法规、燃料清洁化 要求的日益严格，石油与天然气加工、煤化工、电力、金属矿业等行业回收的普通硫磺数量不 断增加，普通硫磺面临市场饱和。 我国车用轮胎产量居世界第一位。作为子午胎生产的不可或缺的专用硫化剂——不溶性硫 磺的市场价格是普通硫磺的近15倍，开发生产IS这种硫磺深加工产品，不仅可大幅提高产品的 附加值，还可解决环境污染问题。 目前工业上硫磺转化为不溶性硫磺多采用高温气化法，但该法易燃易爆、能耗大，因此， 近年来低温熔融法受到人们的关注。由于二硫化碳对普通硫磺的溶解性很好、价格低、回收利 用较方便，因此，无论高温法还是低温法，目前均采用CS2作萃取剂来提纯产品。但是，CS2沸 点很低、挥发度极高、易燃易爆，毒性很大。生产过程损耗达10-20%，使得IS生产面临了严峻 的安全环保问题。国内生产的IS产品高温稳定性 (120℃/15min) 大部分低于40%，与国外同类产 品有很大的差距。因此，高质量的IS产品近70%依赖进口。 目前，除了国外Flexsys品牌的IS产品占全球市场的近90%，其它IS产品质量都难以与它相 比。现有的生产工艺能耗大、设备腐蚀严重、易燃易爆，且萃取所用的二硫化碳溶剂存在相当 突出的安全环保问题。 目前，我们在该领域开展多年研究，取得了如下成果： 以炼油企业的回收硫磺为原料，采用低温 (小于300℃) 熔融工艺法，可使得硫磺聚合转化 为不溶性硫磺的收率达到40%以上，这在低温熔融工艺法中属于高转化率。 针对现有IS生产中广泛使用的CS2萃取剂存在的安全环保方面的突出问题，我们开发了萃 取效果好 (除CS2外目前萃取效果最好) 、安全、环保、易回收有望替代CS2的新型萃取剂，成 为不溶性硫磺生产技术的一个重大突破，属国内外首创。 针对国内不溶性硫磺产品普遍存在热稳定性不高的问题，研制了不溶性硫磺生产环节中的 系列高温热稳定剂，使IS的油浴法120℃，15分钟的热稳定性达到50%以上，与国外产品接近， 国内处于领先。

根据煤气化装置的控制运行需求，开发了干煤粉输送煤粉流量计，可实时测量煤粉的速度、浓度和流量，仪器测量性能稳定可靠，耐压可达6MPa，结合煤粉调配措施可保证各煤粉管道煤粉速度和浓度的均匀分配，从而提高燃烧效率，为装置安全高效运行提供保障。

根据煤气化装置的控制运行需求，开发了干煤粉输送煤粉流量计，可实时测量煤粉的速度、浓度和流量，仪器测量性能稳定可靠，耐压可达6MPa，结合煤粉调配措施可保证各煤粉管道煤粉速度和浓度的均匀分配，从而提高燃烧效率，为装置安全高效运行提供保障。

一、 必要性随着对石油开采程度的加深，原油变稠、变重已成为世界性不可逆转的趋势。我国老油田都已进入高含水开发期，综合含水率已超过80%。我国有丰富的稠油资源，是继美国、加拿大和委内瑞拉之后的世界第四大稠油生产国。重点分布在胜利、辽河、河南、新疆等油田。新增探明储量中的低渗透与稠油所占比例也逐年加大，油田挖潜效果变差，采油与集输成本上升，原油加工困难。我国工业化步伐的加快，从国际石油市场进口原油比例将迅速增加，而这些进口原油大多是粘稠、超稠原油。可以说我国原油的高粘度、高含水、高含硫量是原油生产、运输、加工中遇到的三个重要问题。由于原油是一种含有胶质、石蜡和沥青质等多种组分的复杂烃类混合物，在温度降低时蜡晶会析出，随着温度不断下降，蜡晶逐渐增多，最终形成三维网状结晶而失去流动性。在原油输送及加工中，降低原油的粘度具有特别重要的意义，它能降低原油输送成本，节约能耗，防止设备、管路堵塞，提高生产效率和经济效益等。易凝高粘原油包括含蜡量较高的石蜡基原油(含蜡原油)以及胶质、沥青质含量较高、密度较大的重质原油(稠油)。大庆、胜利、中原、南海等我国主要油田生产的原油大多为高含蜡原油，胜利、辽河、新疆、渤海等油田有大量的稠油，新近发现的亿吨级渤海蓬莱油田也是稠油油田。我国所产原油80%以上为凝点较高的含蜡原油和粘稠的重质原油(稠油)，其加工后将会产生较多的重质油（渣油、燃料油等），这些重质油的资源化利用是炼油工业普遍遇到的问题，使得炼厂对重质油进行降粘、轻质化处理的集成技术及装备的研制开发将有较大的需求。 石油的大量使用，开采程度的不断加深，使原油变稠、变重已成为世界性不可逆转的趋势。部分区块的特稠油外输极为困难，为了降低原油输送管路的摩阻损失，必须采取有效的降粘措施。超声波降粘技术是近几年来迅速发展起来的一种原油输送与加工的共性新技术。二、 主要研究内容、技术关键和创新点目前，为运输、加工重质油而改质的方法都基于一个思想，即将原油中大分子的C-C键断裂，使重油中的组分轻质化；或改变重油中沥青烯(asphaltene)等大分子的簇状(cluster)结构成均匀、分散结构，从而降低黏度。降黏改质的方法：一类是化学改质方法，将原油催化裂化或添加降凝剂；另一类是物理改质方法，通过加热、电场、磁场、超声处理。然而，化学法存在工艺复杂、能耗高及对原油的二次污染等问题；加热法成本高、效益低，电场或磁场处理方法的降黏效果不是很理想，且设备笨重。近年来，用超声强化原油降黏及轻质化来改善含蜡原油流变性及超声原油预裂解的改性技术已经越来越受重视，有望成为原油降黏及轻质化新技术。主要集中在超声物理及化学效应降黏。超声物理效应降黏分为乳化降黏及非乳化降黏，主要目的是提高开采效率，减少管输成本。超声化学效应降黏包括超声作用在含水的原油体系中，会形成自由基反应，使得重组分可能裂化变成轻组分，从而使重油黏度下降，但降低辐度比较小。而在无水原油体系中，低温条件下其空化裂化引起组分变化更小，从而表观黏度基本不变或下降较少，温度较高时裂化会有所增加，黏度降低。一般而言，原油中都含有蜡、胶质和沥青质高分子聚合物。在超声波作用下，超声空化产生的高温、高压、强大机械冲击力及高速微射流能使原油中长链石蜡烃分子、沥青质分子断裂，分子量减小，从而降低原油粘度，降低蜡的熔点，有利于油气开采、运输与加工，实验表明：频率为20kHz时，在10-100kW•m-2的强声场作用下，粘度可下降30%左右。前苏联有人曾做过超声波防止原油结蜡的试验，试验表明，在超声场内，比蜡溶点低得多的温度就可使纯蜡完全溶解在原油中，防蜡、脱蜡效果较好。我国山东石油大学闫向宏及严枳培也曾做过超声波处理稠油的实验，结果表明，20ml的稠油经超声波处理2min后，其粘度降低24%。Shedid认为超声辐照减小了沥青烯的簇(cluster)结构的尺寸，从而减小了沥青烯的沉积趋势，也减小了原油的粘度。加拿大研究者利用超声波处理降低沥青的粘度，对于粘度为221256mPa.s的单纯沥青体系，超声处理30min，降粘12.7％。美国南加州大学Teh Dunn等在常温常压下，利用超声空化作用，使用California coastal asphaltene为实验原料，采用还原剂氢硼化钠(Sodium Borohydride)在水或重水体系中提供氢源进行烃转化实验，经MNR分析，脱氢24％、裂解16％。该研究认为烃转化是自由基反应(NaBH4+2H2O→4H2+NaBO2，H2→2H*)，并提出当超声能量施加在微小空化泡环境内，产生数千K的高温及上百大气压的高压，致使同时发生重组分键的热断裂与产生自由基，产生烃转化过程(裂解、脱氢重整、脱氢环化与异构化)。另外，孙仁远等做了稠油超声波降粘的试验研究。李兆敏、董贤勇等对胜利浅海原因做了降粘实验研究，认为温度是影响原油粘度最大的因素，温度越高，超声波作用降粘效果越不明显；温度越低，降粘效果越明显。武继辉[ ]研究了超声波对原油粘度影响，认为超声波处理可以明显降低原油的粘度,降粘幅度可达50%以上。程亮、戴树高等的综述均认为超声降粘是一种发展中的稠油降粘新技术。Poosekar等认为低频超声能够降低原油的粘度。Mironov, M.A等人为，超声作用在管道内的稠油时，存在一个振幅的阈值。调节环境温度、管径、油品类型都能够使此振幅阈值成倍减少。张永发研究了超声对原油粘度的影响、以及原油中声衰减的规律。陈振林的专利涉及一种基于声、光、电联合作用的开采稠油的装置。最适用于水平井条件下的油藏开采。Joseph Ady A.的专利将超声装置用于油井，目的是使油降粘，便于开采。Huffman等的专利将电磁场和超声场结合起来，用于油井。超声降黏的主要理论有三种：①超声乳化作用，它可将原油形成水包油(O/W)型乳状液，将油与油及油与壁之间的摩擦转变为水与水及水与壁之间的摩擦，从而大幅度降低原油的表观黏度。超声强化降凝剂、降黏剂的作用，主要是利用超声强化传质、减少表面活性剂用量；②超声热效应，超声在重油中传播，部分能量转化为热能，使稠油的温度升高，从而使稠油降黏；③超声空化，它主要使重油中大分子裂解，从而使重油组分轻质化并降低黏度，可能增加轻油的产量。超声空化同时改变重油中沥青烯等大分子的簇状结构成均匀、分散结构，从而降低重油黏度。超声处理改质原油具有能耗低、设备简单、处理周期短等优点。虽然国内外已对超声降粘的机理及应用均进行了一定的研究，但这些研究主要是讨论超声频率及强度对原油粘度的影响，并未深入研究超声及声空化对原油内部组成、结构及原油组分分子键裂解等的影响。如何进一步提高改质效果，其中超声条件、环境条件、原油组成、还原剂、添加剂、氢源等对原油超声改质的影响；改质油品的稳定性，处理过程的动力学研究，优化工艺，提高改质效率，降低成本和能耗等仍有许多问题需要解决。对于超声波降粘的机理和规律尚缺乏足够的认识，这影响了超声波降粘技术的实际应用。针对以上介绍，给出如下主要研究内容、技术关键和创新点研究内容：1. 原油静态超声波处理降粘室内试验，进行超声强化原油降粘原理研究，重点超声空化对蜡、胶质和沥青质高分子聚合物的作用； 2. 超声降粘原油组成、物性变化及其稳定性研究；3. 研究影响超声波处理效果主要因素（主要内容为超声声场、频率及强度与流体流动、处理时间、处理温度等工艺条件的优化对稠油粘度的影响静态实验）；4. 进行现场超声波降粘试验，研究连续超声原油降粘的影响因素与降粘效果验证；5. 超声处理的原油输送过程模拟、实验研究及技术经济评估。技术关键1、工艺流程合成与条件的优化。2、超声波反应器声场结构及声学参数的确定。3、超声降粘处理大功率成套设备的开发与放大规律的获得。创新性：对原油超声降粘技术的研究成功，可改进原油的流动性，降低原油的粘度，确保在现有输送条件下，使联合站外输温度得到有效控制，输送泵在额定扬程之内安全输送，确保装置的安全、节能、高效运行，形成具有自主知识产权的原油降粘外输工艺技术。原油品质的多样化及市场要求，使得炼厂对重质油进行降粘、轻质化的集成技术及装备的研制开发将有较大的需求，将原油超声改质预处理，达到降粘、增加轻组分，有利于原油炼制，具有广阔的应用前景。利用系统工程的方法进行重油改质工艺流程的合成与优化，是一种新的工业技术研发方法。目前国外仅有少量重汽油及油田稠油超声降粘、改质专利，有关本项技术工业化综合研究及集成装备的开发国内外少有成果发表。本项目研究结果可直接用于工业化开发，将形成具有自主创新与知识产权的原油采输及炼油加工的新装备与共性新技术，有较好的经济效益和社会效益。至少可申报重质油降粘改质改质技术及反应处理设备专利各一项。三、 研究基础我所对于该项技术综合集成的研究及装备和处理系统的开发已进行了较长时间的研究，已发表相关文献和获得发明专利授权。尝试利用系统工程的方法进行原油改质工艺流程的合成与优化，形成具有自主创新的炼油加工新技术。南京工业大学超声研究所研究表明，江汉油田重油经超声降粘处理后，粘度一般可下降25％。如使用降粘剂的话，可减少助剂用量，降低稠油降粘降凝的生产成本。经实验室试验并结合热学及流体力学模拟计算，得到如下结论，即经105℃超声处理后，在相同条件原油管道输送过程中，油温由进口105℃降到出口60℃时，其降粘率由10%变化到40%，即整个输送管路的平均降粘率约为25%，输送能耗也将比无超声处理的要下降25%左右。若经90℃超声处理后，在相同条件原油管道输送过程中，油温由进口90℃降到出口60℃时，其降粘率由11.76%变化到37.5%，即整个输送管路的平均降粘率约为24.63%，输送能耗也比无超声处理的要下降25%左右。现需要与企业合作完成中试或工业化试验验证。我们的前期实验研究表明超声波对重质油具有降低粘度的作用，超声还可作为原油改质处理(降粘、轻质化)的一项新手段[28,29,30]，可知渣油在超声作用下发生的变化。当反应温度从260 ℃升至400 ℃时，超声作用后降黏率由32％增加至63％，无超声作用的降黏率由11％增至34％，但其增加幅度却小于超声作用的增加幅度，可认为该过程存在热裂化之外，同时也有空化裂化作用，两者影响都比较大，使得其降黏率升高，还使渣油中500℃前组分含量增加了1.0％，凝点下降了1℃。另外研究还发现在超声强化作用下，可使降凝降粘剂与乳化剂更均匀分散，减少试剂用量，提高降粘效果，使原油乳液更稳定，达到延长原油稳定时间的结果。以上实验结果的降粘原因有待进一步研究，但超声降粘的效果还是显著的。课题组依靠自身良好的工作基础，通过技术创新、设备开发和系统集成，努力实现改善原油输送及炼制加工过程、提高石油利用率、为石油工业的发展发挥作用。

小试阶段/n一种粘湿物料装卸机（专利号201310642545.8），该装卸机主要由料罐，吸料管，进料管，料门，风机，进风管，引风管，排风管和电动机所组成，其技术要点在于：所述的吸料管的下端外侧的圆柱面上安装螺旋叶片状的喂料刀。吸料管的上端用联轴器与圆柱形空心轴联接。圆柱形空心轴的内径与吸料管的内径相同；在空心轴的下端外侧安装轴承组件。轴承组件的轴承的内圈与圆柱形空心轴的下端外侧联接；所述的料罐的一侧面通过支架装置吸料管和进料管；料罐的另一侧装置平衡重。本发明具有结构简单，易于集成、制造和使用方便；

一、 项目简介通过化学发泡技术，制备出孔隙率超过80%的水泥基保温材料。具有以下特点：（1）A级不燃，防火性能好。（2）粘结力强，与建筑主体材料相容性好，粘接牢固。（3）高耐久，不老化，与建筑物主体同寿命。（4）绿色环保、无毒、无污染、无公害，高温下不燃烧且不会释放有毒气体。（6）可与装饰层复合，一次施工即可完成保温和装饰。（6）性价比高，经济适用。二、 项目技术成熟程度项目技术成熟、产品性能稳定、技术指标满足应用要求。三、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）导热系数：0.06W/(mC)容  重：200kg/m3。河北省教育厅自然科学基金项目成果。四、 市场前景（应用领域、市场分析等）保温性能是建筑节能技术的核心，当前我国大量应用的聚苯乙烯、聚氨酯等建筑保温材料。虽然聚苯乙烯和聚氨酯保温性能好、质量轻，但防火性能差，存在安全隐患，已导致多起重大火灾事故；而且，聚苯乙烯容易老化，燃烧时释放出有毒气体，甚至可能造成火灾后建筑物内人员中毒致命。A级不燃超高孔隙水泥保温板防火性能好、无毒无害、造价低，具有广阔的市场前景。五、 规模与投资需求（资金需求、场地规模、人员等需求）资金需求：50万元人民币。场地规模：300m2标准厂房。人员需求：20人。六、 效益分析初期年产20000m3A级不燃超高孔隙水泥保温板，产值1500万元左右，效益300万元以上。七、 合作方式校企合作八、 项目具体联系人及联系方式（包括电子邮箱） 联 系 人：慕儒，电话：13612151078，邮箱：rmu@hebut.edu.cn联系地址：河北工业大学土木工程学院

热熔胶粘剂是一种不含溶剂的固体状胶粘剂。其加热到一定温度就熔化成液态，涂布、润湿被粘物后，经压合、冷却，在几秒中内可完成胶接。以合成聚合物为粘料的热熔胶粘剂属于环保型胶粘剂，自1988年以来，热熔胶的世界生产指数高于溶剂型胶粘剂和水基胶粘剂。 EVA热熔胶对几乎所有的材料均有热胶接力；耐药品性、耐候性、耐寒性、电气性能优良；熔融粘度低，施胶方便；与配合剂的相容性好，配合剂选择范围广，可根据使用要求配制性能/价格比合理的热熔胶粘剂。其主要缺点是粘接强度低。 本项目通过加入一种粘接强度改性剂，很大程度地提高了EVA热熔胶的粘接强度，其胶接强度与反应型聚氨酯热熔胶相当。因此，本项目研制的高粘接强度的EVA热熔胶使具有更广泛的应用领域，不仅能广泛用于制鞋、服装粘贴、书籍无线装订、木材积层板制作、无纺布制作、汽车坐席及车灯等的组装、电子、电器中的绝缘捻子封缄、电子部件灌封、光盘制作等方面，还可作为结构胶粘剂应用于汽车、建筑、道路施工等领域。 高粘接强度的EVA热熔胶的主要成分有乙烯与醋酸乙烯酯嵌段共聚物（EVA）、粘附强度改性剂、增粘剂、增塑剂、抗氧化剂、着色剂、填充剂等。该热熔胶主要采用熔融混合法来制备方便，设备简单。生产所需主要设备只需密炼机、压片机、切粒机等。

新型缩聚反应器中高粘流体在重力作用下借助多层栅板、孔板和环缝或直缝塔板等降膜元件导流形成形成稳定可控的薄膜流动，始终实现较大成膜面积和较快表面更新的结合，强化传质；沿反应器轴向设置多级持液器，相邻两级降膜元件结构相互协调，强化过程流体的分散与混合，实现平推流流动和过程停留时间可调控。已有研究果表明发现这些新型缩聚反应器适合粘度范围宽，最高粘度可达近千万厘泊，成膜效率高达100m 2 .m -3 .s以上，大大高于传统卧式缩聚反应器的50～80m 2 .m -3 .s，而且物料基本全部处于薄膜状态，可以避免卧式反应器高粘熔体池静压头（几十mmHg）的负面影响。10kg/hr连续实验结果和工业侧线结果表明其具有突出高能效性，可在较短停留时间内实现聚合物分子量的快速提升，对PET同样工艺条件下仅半小时即可达到传统卧式缩聚反应器2小时的缩聚效果，而且所得产品分子量分布窄。此反应器适用性强，可用于聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺等众多熔融缩聚过程。除反应器外，也可用于聚合物脱挥、脱泡等场合。

煤制甲醇仿真工厂 （1）装置功能特点 煤化工仿真工厂采用完全冷模结构，内不走物料，其工艺数据来自煤化工仿真工厂仿真软件，实物设备上的检测与执行设备采用DCS系统与仿真软件实时通讯。学生在实物设备上能进行实操实训，完成在实物装置上的正常操作、冷态开车、正常停车和各种生产故障处理操作等培训，让学生直观深刻地体验煤化工仿真工厂的过程原理及操作规程。 煤化工仿真工厂工段仿真软件是对真实工厂煤化工仿真工厂生产全过程进行高精度的动态模拟。 煤化工仿真工厂仿真软件实现如下功能：(A)仿真软件的参数完全和实际工厂现场一致，操作手册无限接近现场规范，培养学生对实际生产过程的认知；（B）既具备正常操作流程培训，也有开停车培训，同时还有故障工况培训，令学生全面深刻地体验各级操作规程。 实训装置上执行器与仪表数据均需和仿真软件上模拟的相应数据完全一致，实训装置及仿真软件可实现数据通讯和联动。 同时实现在线和离线两种模式：既能实现仿真软件与实训装置联动操作的在线模式，又能实现仿真软件上离线操作模式。