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PX氧化反应过程性能指标实时预测与 工艺操作在线优化
在现代工业生产中，大规模的工业生产和日益激烈的市场化竞争，使得企业越来越需要对 整个生产过程进行总体优化操作，以得到最优生产过程。因此，为了最大限度发挥过程系统的 生产潜力，取得最大的经济效益，必须随着实际操作环境和市场要求的变化及时地进行操作条 件的优化，采用实时在线优化技术将稳态操作点逐渐移到相应工况的最佳操作点区域。 对二甲苯 (PX) 氧化反应单元在精对苯二甲酸 (PTA) 生产过程中处于核心地位，它直接关 系到PTA产品的质量、产量、醋酸燃烧损失以及PX单耗等。本项目基于PX氧化反应动力学， 结合人工智能方法建立了PX氧化反应过程工艺机理数学模型，并依据工业装置数据采用随机 搜索算法对该模型进行了优化校正，形成了能准确描述生产装置特性的机理模型；同时建立了 PX与HAC的燃烧损失智能预测模型；建立了PX氧化过程的在线实时流程模拟系统，实现了关 键性能指标4-CBA浓度以及PX和HAC燃烧损失的在线实时预测；对PX氧化过程的工艺操作条 件进行了在线实时优化，降低了PX和HAC的燃烧损失，确保生产装置运行在最佳状态，产生 了显著经济效益。
华东理工大学
2021-04-11
微生物细胞代谢流在线检测与 计算分析高级发酵罐
本产品和技术依据细胞代谢流在线检测与计算分析原理，配置上除常规的温度、搅拌转 速、消泡、pH、溶解氧浓度 (DO) 等测量控制以外，还增添了发酵液真实体积、高精度补料量 (如基质、前体、油、酸碱物) 测量与控制，高精度通气流量与罐压电信号测量与控制，并与尾 气CO2和O2分析仪或质谱仪连接。可精确得到发酵过程计算机参数优化与放大所必需的包括 各种代谢流特征或工程特征的间接参数，如摄氧率 (OUR) 、二氧化碳释放率 (CER) 、呼吸商 (RQ) 、体积氧传递系数 (KLa) 、比生长速率 (µ) 等。广泛应用于生物制药 (传统生物制药和现 代基因工程制药) 、食品轻工发酵、农业生物 (微生物饲料、微生物农药、微生物肥料和动物 疫苗) 、新兴生物能源和石化环保等行业工业化工程项目的系统设计和全面技术实施。带动了 多个行业技术进步。
华东理工大学
2021-04-11
工业污泥制生物燃气关键技术装备与产业化示范
项目背景是北京市燃气紧缺，日缺口最多达800万立方米；北京市大力推广市政天然气管网入村工程；污水处理产生的大量污泥造成了严重的环境污染；北京2014年工业污泥产量超过100万吨；污泥是城市水处理厂的伴随产物，随着社会文明的进步以及环保水平的提高，污水处理能力和处理量也在逐年增长, ,污泥的处理处置问题已成为世界性的课题。 目前国内污泥的处理处置率很低,主要是填埋和农用,也有一部分进行焚烧处理,而这些处理方式均会导致不同程度的二次污染问题。污泥热解技术具有可回收能源 和有用物质、技术不复杂、气体能源产品可不需要储存、对不同的物料成分可以灵活运行等优点。 项目创新点在于太阳能干燥技术实现污泥干燥和减量化，有低能耗、绿色环保的优势。污泥热解-气化工艺及关键设备循环流化床均系自主开发，具有自主知识产权，可实现污泥所蕴含的化学能高效转化为生物燃气。污泥热解-气化工艺主要产品系生物燃气，联产灰分和中压蒸汽。污泥热解-气化工艺实现污泥中灰分无害化利用制建材并回收重金属。污泥热解-气化工艺实现废物零排放，原子经济性高。 本技术使用固定床反应器,以制备气体燃料为目的,对城市污水处理厂的污泥进行了热解资源化研究。以污泥为原料进行了热解工艺开发,考察不同反应条件对热解效果的影响。得出在合适的操作条件下,污泥热解制备气体燃料最佳的反应条件。此时,气体产率达35%,所得气体中可燃组分H2、CH4和CO的总含量达到了60% ,产气热值为8039.77kJ/m3。对500℃时生成的焦油进行了成分分析,发现焦油中N和O含量较高,若用于燃烧可能会产生较多的二次污染物。 分别用干污泥和湿污泥与生物质混合,进行共热解技术开发。结果发现,当干污泥中掺混50%时,能有效提高污泥热解的气体产率。湿污泥与生物质进行混合热解时, 随混合物中生物质比例的增加,温度的增加,气体产率、气体热值逐渐增加。对污泥热解残渣进行了水蒸气气化反应。分别改变温度、固相停留时间、水蒸气流量和 催化剂等条件,考察其对气化结果的影响。得出污泥热解残渣水蒸气气化制取富氢燃气的最佳条件。
北京化工大学
2021-02-01
流域（区域）水环境污染物空间分布评估与决策支持服务
本服务体系主要依托 SPARROW 模型，它是一款由美国国家地质调查局（USGS）开发的非线性流域污染物评估模型，其介于传统统计学模型与机理模型之间，用于估计流域地表水体中污染物负荷与污染源之间的关系。是美国 TMDL 计划推荐流域模型方法之一。 原始 SPARROW 模型基于 SAS（统计分析系统）平台运行，使用 IML 语言编写，其嵌套的统计模块可以轻松调用非线性加权最小二乘法（NWLS）进行方程的求解，完成所需参数的估计，虽然SPARROW 本身可以免费使用，但是 SAS 平台购买费用不菲，为此我们基于 SPARROW 模型的原理，使用 FORTRAN 语言开发了面向我国特点的具有空间响应特性的水环境管理模型，简化了原SPARROW 模型中不适用于中国的模块，并增加 jackknife 不确定性分析模块，按照中国水环境管理需求补充可能实现的模块，优化模型功能，改善人机交互形式，使数据输入及模型运行更加方便易学并符合中国的数据特点。利用 ArcGIS 生成河网、划分子流域等，提取与整合必要的与流域河流属性相关的输入数据，并利用该平台将模拟结果进行可视化表达。
南开大学
2021-02-01
大豆分子育种技术研究与种质资源创新和新品种选育
我国是世界大豆主要消费国,近年来的年消费量超过7000万吨.但是,我国消费大豆约80%依赖于进口,造成我国大豆种植面积严重萎缩,危及我国食品安全及土壤可持续生产能力的保持.所以,大豆是我国最需发展的作物,也是发展潜力极大的作物.发展大豆生产,品种是基础,而品种的培育则取决于种质资源的创新和育种技术的发展.因此,本项目开展大豆分子育种技术和高产,优质,抗病新品种选育研究,把RNA干扰技术应用于大豆蛋白质改良,建立大豆品质快速改良的新途径;分离和克隆大豆品质,抗性相关功能基因,为大豆分子育种提供选择依据;利用分子育种技术和常规育种技术聚合高产,优质,抗病基因,创制高产,优质,抗病大豆新种质,培育高产,优质,抗病的大豆新品种并示范推广.项目从2004年开始实施,取得了多项研究成果.
吉林农业大学
2021-05-04
区域空气质量集成展示与实况发布技术研究及应用
本技术成果提出了以silverlight技术为基础、以 多维度发布数据融合为表现方式、以WCF技术为数 据库访问及通信方式的区域空气质量实施发布的技 术路线，结合自主研发的区域空气质量空间分析的 优化算法，提出了空气质量 -气象场 -地理信息等 要素多维集成动态展示的技术方法，通过交互与融 合，共同形成了我国新一代区域空气质量实施发布 业务平台，不仅提高了我国空气质量实时发布与表 征能力，并且为区域空气质量监测预警、信息公开 和环境管理提供了强有力的技术手段与分析工具。
中山大学
2021-04-10
钠法高纯氢氧化镁制备成套技术与装备
氢氧化镁用途广泛，是新型绿色环保型无机阻燃剂,是绿色无机阻燃剂、烟气除硫首选脱 硫剂，同时广泛用于含酸、含重金属废水处理剂等，市场前景广阔。此外，高纯氢氧化镁是制 造工业氧化镁、活性氧化镁、电熔凝氧化镁、电工级氧化镁、特种氧化镁等特种材料的优质、 价廉的原料。 华东理工大学开发的高纯氢氧化镁全套工业技术与装备，采用氢氧化钠和氯化镁为原料， 通过控制氢氧化镁结晶形貌，降低过滤粒度母液夹带，降低干燥氢氧化镁能耗，提高产品品 质，氢氧化镁平均粒度控制大于30µm，过滤性能良好，产品干燥能耗低，氢氧化镁纯度达到 99%以上，通过煅烧得到氧化镁纯度达99.5%以上。同时工艺副产的氯化钠溶液浓度高 (浓度大 于25%) ，杂质含量低，可以作为氯碱电解制备氢氧化钠的原料，实现全过程零排放。
华东理工大学
2021-04-11
银杏叶创新提取分离技术与设备和质量标准化
项目研究使用创新的提取和分离设备，利用目前国内外没有研究过的超磁辐射聚能提取器来提取银杏叶，比起传统的煎煮回流、渗漉等方法，更加节省能源，利用生产空间小。重要的是在提取过程中对要求限度极低的银杏酚酸经过了转化分离，使所得的银杏叶提取物中银杏酚酸含量小于5ppm,银杏黄酮和银杏内酯的含量更高，杂质更低，易于进一步处理，最终产品质量远高于同类产品，达到或超过美国和欧盟标准，开创国内银杏叶提取的新技术工艺、新设备仪器，新生产质量控制系统,具有科技创新值得推广使用的意义。同时，对生产的银杏叶提取物制订高于国内标准的测定指标，使其能更科学、更有利的起到控制银杏叶提取物的质量。虽国内有银杏叶提取物的标准，但其低于美国或欧盟标准，而该项目制订的银杏叶提取物质量达到或高于美国或欧盟标准。在目前同行业中领先。而且，在利用创新技术设备生产银杏叶提取物的质量标准研究中建立的银杏叶提取物工艺的现代与标准的国际化，进行中华人民共和国知识产权局及国际PCT专利的申请，保护创新的的提取和分离工艺技术与创新，为产品国际化创新建立良好的基础。
江苏师范大学
2021-04-11
柑橘优质生产与贮藏物流关键技术研究及推广应用
该项目研究开发了柑橘采后冷链物流监控系统，采用基于物联网的分布式智能网络型监控系统，对柑橘从种植农户、批发企业到售卖终端的整个物流过程涉及的各物流环节进行实时监控，整合了计算机、物联网、传感器、大数据等多项新型技术，形成一种全新的数据采集、调控与应用模式，开发出一系列配套的监控设备和平台数据服务。项目的开发有效增强了果实采后品质提升，降低物流损耗，成果在浙江省椪柑产区进行了产业化推广应用，降低物流损耗 20%，物流节能近 50%，对柑橘产业的转型升级发展具有积极意义，社会和生态效益显著。
浙江大学
2021-04-11
粗粒土颗粒破碎机理与统一强度及本构理论
本项目以国家自然科学基金 重点项目、国家杰出青年科学基金项目等为依托，历时十余年研究，建立了粗粒 土颗粒破碎机理与塑性本构理论。主要取得的科学发现点如下：(1) 针对传统强度理论无法描述粗粒土的颗粒破碎、各向异性、尺寸效应 等问题，建立了粗粒土三维统一非线性强度理论。该强度理论能够准确地模拟粗 粒土因颗粒破碎所导致的偏平面及子午面上非线性的强度特征；能够合理地反映 粗粒土因自重产生的横观各向同性的强度特征；能够准确地模拟粗粒土复杂的各 向异性的强度特征；还能够合理地反映粗粒土三维尺寸效应的强度特征。(2) 提出考虑中主应力影响的粗粒土三维边界面本构理论。试验表明，粗 粒土剪胀特性与中主应力系数相关，据此提出了考虑中主应力影响的粗粒土三维 应力-剪胀方程。针对传统本构模型无法描述中主应力对应力变形影响的问题， 建立了考虑中主应力影响的粗粒土三维边界面本构模型。在边界面理论框架下， 建立了屈服面与边界面的演化规律，获得了应力变形特征。(3) 提出颗粒破碎影响的状态相关塑性本构理论。试验发现粗粒土颗粒破 碎会导致颗粒级配发生变化，细颗粒填充粗颗粒孔隙，进而使得临界状态线发生 移动，并伴随能量散耗，因此，提出了考虑颗粒破碎的三维临界状态面及临界状 态理论。粗粒土在压缩和剪切作用下，颗粒破碎，并具有状态相关性，因此，提 出了考虑颗粒破碎的应力-孔隙耦合状态方程。根据所提出的考虑颗粒破碎三维 临界状态面，建立了考虑颗粒破碎影响的状态相关塑性理论。
重庆大学
2021-04-11