项目简介：精馏是化学工业领域中应用最为广泛的分离技术。但精馏过程的能耗巨大，化工过程中40%~70%的能耗用于分离，而精馏能耗又占其中90%以上。我国在石油化工、天然气化工、制药、化肥、维尼纶等领域能耗远高于国外，与国内精馏过程的节能技术落后不无关系。因此，开展精馏过程节能机理和节能技术的研究对国民经济可持续发展具有重要的战略意义。在热力学上，隔板塔被认为是较为理想的塔结构，等同于一个完全的热耦合塔。以分离三组分混合物为例，用相同的理论板数，完成同样的分离任务，采用隔板塔比传统的两塔流程可降低能耗30%~50%，节省设备投资30%以上。高效立体传质塔板是河北工业大学化学工程研究所开发的高效立体喷射型塔板专利技术，具有大通量，高效率，低压降等一系列优点，目前在石化、制药、化肥、化纤等诸多化工领域得到了广泛的应用。将高效立体传质塔板和隔板塔两者的优点相结合，研究过程节能机理，开发出具有高效节能的新工艺和设备，对化工分离过程传质效率和能源利用率的提高、设备投资的节省具有显著的经济效益和深远的社会意义。本项目已在华北制药集团得到成功应用，为企业节省设备投资32%，工艺节能35%。应用领域：石油、化工、制药、化肥、维尼纶、氯碱联系方式：河北工业大学化工学院 方静 副教授电话：022-60202246；传真：022-60204475地址：天津市红桥区光荣道8号309信箱 300130邮箱：ctstfj@hebut.edu.cn网址：www.ctst.com.cn

中国轻工业联合会（鉴字[2007]第 008 号），2007 年，国际领先；中国轻工 业联合会科学技术奖进步奖，二等奖，2007 年；中国石油和化学工业协会科技进 步奖，二等奖，2007 年。 1、项目简介 （1）合成了专用于工业化色谱分离麦芽糖醇液、木糖液和结晶葡萄糖母液 的特种色谱固定相。利用所合成的树脂与各种糖醇之间的亲和力差别，实现麦芽 糖醇与低聚麦芽糖醇，木糖、葡萄糖与阿拉伯糖以及葡萄糖、低聚糖和果糖三组 分之间的完全分离； （2） 开发了能同时分离提纯麦芽糖醇液、木糖液及结晶葡萄母液的三组分 的模拟移动床色谱分离工艺技术，而模拟移动床装置是由几根色谱柱串联相接， 成一首尾连接的闭合系统，通过自控方式来改变出料口、进料口、循环口、进水 口的位置，实现进料、进水、前组分出料、后组分出料同时连续运行操作； （3）开发出仅使用热水洗脱剂，不使用任何酸、碱等化学品的清洁化色谱 生产技术。 2、创新要点 （1）仅以水为洗脱剂，无任何污染，实现了生产过程的完全清洁化； （2）开创性的开发了麦芽糖醇液、结晶葡萄糖母液和木糖液的三组分模拟 移动床（TSMB）色谱分离工艺技术，并且实现了工业化； （3）高纯度分离：在国内首次开发生产出结晶麦芽糖醇和结晶阿拉伯糖新 产品；使木糖母液和葡萄糖母液得到完全充分利用； （4）高浓度色谱分离，较常规色谱分离浓度提高＞50％，大幅度降低能源 消耗。 3、效益分析 本技术直接经济效益显著，近三年新增利润 1.9 亿元，新增税收 5 千多万 元，创外汇 2.9 亿美元，节支总额 2.4 亿元。 本技术社会效益明显，采用本技术开发出结晶麦芽糖醇和结晶阿拉伯糖新产276 品，生产规模迅速扩大，同时带动农副产品深加工、外贸出口等相关行业快速发 展，推动了糖醇行业科技进步，无环境污染，对生态环境影响小，符合当今发展 生态工业建设的要求。 4、推广情况 （1）山东禹城绿健生物技术有限公司进行 “20 吨/天规模的麦芽糖醇溶液 分离提纯工程”项目的建设； （2）浙江华康药业有限公司进行了“60 吨/天规模的木糖浓缩液分离提纯 工程”、 “60 吨/天规模麦芽糖醇溶液分离提纯工程”、“50 吨/天规模的木糖母 液分离提纯工程”的工程建设； （3）鲁洲生物科技（山东）有限公司进行了“100 吨/天规模结晶葡萄糖母 液分离提纯”的工程建设。 授权专利： 1.一种从麦芽糖醇液中提取麦芽糖醇的方法 200510040434.5 2.一种从木糖母液或木糖水解液提取木糖和木糖醇的方法 200510040433.0 3.一种从结晶葡萄糖母液中提取高纯度葡萄糖和功能性低聚糖的方法 200510040863.2

南京大学分离工程研究中心开发的高精度塔器分离技术，已获得国家14项专利授权。目前，该技术已在国内40多家大中型企业推广应用，解决了生产过程的原料净化和产品的高纯度分离问题，产生直接经济效益20多亿元。该技术获得2000年国家教育部科学技术二等奖，2003年江苏省科技进步一等奖，2004年中国国际专利发明博览会金奖，第二届中国技术市场协会金桥奖。

一种综合回收含烃石化尾气中氢气、轻烃以及其他高附加值物质的集中回收方法。该方法充分考虑物料压力和组成的特点，将变压吸附、气体膜分离等新型分离技术与精馏、吸收和压缩冷凝等传统分离技术有机结合，按照分离要求将各分离工艺梯级布局。通过各分离技术的相互促进作用，改善了各分离工艺的操作条件，从而提高了能源的利用效率和物质的回收率；具有多目标同时回收、目标回收率高、能源利用率高，能从低目标浓度的炼厂气中回收目标产品的优点；适用于石油炼制与加工领域。

本项目拟通过建立复合纳滤膜多层结构的协同设计方法，丰富复合纳滤膜制备的理论基础，提升纳滤膜的分离性能，形成一批具有自主知识产权的高性能纳滤膜制备技术，并实现规模化生产，促进纳滤膜分离技术的广泛应用。

项目背景：1.传统污水厂占地指标较高，对于土地资源浪费 严重，建立基于高排放标准的集约型污水处理厂刻不容缓；解决 传统水厂工艺流程长、占地大、工艺段复杂、运行管理难题。2. 通过开发基于移动床生物膜纯膜生化技术，实现技术集成和智能 化集成，形成短流程、少占地、高效率为目标的污水处理全套工 艺。 所需技术需求简要描述：建立基于 MBBR 的纯膜 MBBR 中试， 验证纯膜工艺处理污染物的可行性，给定基于不同出水标准要求 的纯膜 MBBR 工艺的有机物、硝化、反硝化负荷；针对脱落生物 膜的膜水分离问题，优化磁加载沉淀技术，要求耐受冲击、分离 脱落生物膜效果好、运行稳定，给定基于脱落生物膜磁混凝的水 力负荷，优化磁加载沉淀设备满足脱落生物膜粘度高特性；研发 针对全系统的自动化控制系统，并加载人工智能领域算法，实现 水处理全过程自动化控制及智慧化控制。主要技术指标：1）常 规污水水质，达到准 IV 类出水水质时，吨水占地<0.3m2/(m3·d) 或吨水占地为常规工艺的 40%以下；2）常规污水水质，吨水电 耗、药耗、产泥量分别小于 0.6kwh/t、0.2 元/t、0.25kg/t，或 低于同类水质替代工艺消耗的 80%；3）实现全程自动化、智能化控制，系统全过程实现云端控制，实现设备控制智能化连锁调 整，运行人工降低 50%；4）建立示范工程，规模不小于 20000 吨/天，出水达到准 V 或更高排放标准，稳定运行不少于 180 天。  对技术提供方的要求:从事 MBBR 相关研究，且研究成果处于 国内领先水平。 

作为高新技术产业的磁性生物分离技术，在蛋白纯化、核酸提取与分离、病毒及特定细胞检测、生物传感器等方面均得到了广泛的应用。利用磁性生物分离技术制备的用于蛋白质、细胞、核酸、病毒等分离检测的试剂盒，能够实现快速、特异性和高效的生物检测。因此，磁性生物分离技术具有广泛的应用前景，并已成为高新技术产品研发的一个热点，对于细胞/基因治疗、生物制品研发、疾病预防与早期快速诊断治疗、检验检疫等高技术行业的发展具有极大的推动作用。本项目在已有自主知识产权的磁性纳米粒子（SPIO）的绿色环保低成本的先进制备技术基础上，建立对SPIO表面进行不同类型功能化的构建技术和方法，一步实现不同聚合物对超顺磁性四氧化三铁纳米粒的可控包裹，并可获得粒径均一、形状和尺寸可控的磁性复合微球，利用具有优异抗蛋白质吸附能力的聚合物，如聚乙二醇等对磁性复合微球表面可控功能化，以及多种抗体或特异性识别基团联用机制，降低对生物分子的非特异性吸附，实现对目标物的高特异性吸附与分离，以获得具有我国自主知识产权的新型高效环保的磁性纳米生物分离材料及系统。 主要技术指标：1. SPIO的日产量>100克，生产过程中不使用对环境危害大的、毒性强的有机化合物。粒径为10－20nm，30天内不发生团聚。2. 根据所分离的不同目标物，SPIO与不同聚合物的复合微球粒径为100－1000nm不等，且粒径分布均匀，30天内不发生团聚。 多功能纳米复合微球具有生物相容性和生物安全性。对细胞、蛋白、核酸等的分离效率及所保持的生物活性均不低于95%。 应用范围： 磁性蛋白质分离产品是一种高附加值的产品，可用于细胞/基因治疗、生物制品研发、疾病预防与早期快速诊断治疗、检验检疫等领域，市场需求量大，具有巨大的经济效益。国外公司每10毫升规格的免疫磁珠的价格均在万元左右，远远高于相同质量的黄金售价，但由于技术及开发成本的限制，磁性生物分离产品的国产化程度低，即使有少数公司从事磁性载体的研发，但多为仿造国外公司的产品，技术含量低，这不仅在知识产权方面存在潜在风险，而且在产品竞争力方面远远落后于国外已商业化的产品。因此，研发具有我国自主知识产权的磁性蛋白质分离技术及产品，对于我国经济、社会的发展都具有深远的意义。目前，磁性蛋白质分离技术及产品已被国际、国内各大医院、检测单位认可，并用于实际生物样品的分离，创造了极大的社会和经济效益。 项目目前处于小批量生产阶段，成果权属为我校独自拥有。

柔性智能互动终端的关键材料与传感器件是实现物联网技术革命的重要技术，柔性透明导电薄膜为其 中不可取代的关键元件。本团队在前期工作中针对纳米银线透明导电薄膜进行了系统的研究，包含材料合 成、导电墨水配方调制、大面积卷对卷制程工艺和柔性触控样机制备，已经初步建立起一条从材料、工艺 到器件应用的产学模式；并做了一系列十余项的专利布局（发明专利12篇，授权专利6篇）。其采用的技 术方法如下： （1）低成本的表面图形化工艺。包含基于光酸显影的可图形化配方调制、基于表面能差异化驱动的 自组装电极图形化，相比较于传统的激光、黄光刻蚀，溶液态的图形化方式成本更低，同时可保证满足柔 性触控传感器的线宽/线距要求； （2）高稳定性的纳米银导电薄膜。基于单分子缓蚀剂修饰的纳米银线稳定性提升方案，相较于业界 传统的单级分子蒸馏存在分离效率不高、能耗 较大和成本较高等问题，而常规精馏方法又会使某 些活性组分发生热变质或分解能等不足。薄膜蒸发 与精馏是一种特殊的液－液分离技术，本技术成果 将薄膜蒸发的高效蒸发性与精密精馏的高分离度融 合于一台完整的设备中，既可避免热敏性物质长期 暴露于加热器内，又可使各组分通过

氢气膜分离技术在制氢和氢气回收方面有着巨大的用途。申请人针对新型氢气膜分离器构建过程中所需解决的关键技术问题申请了系列专利。专利主要涉及钯复合膜的制备方法、修补方法，钯复合膜的密封以及氢分离组件的设计等。基于以上系列专利技术所构建的氢气分离器产氢量为3-5 m3/h，工作温度在350-450 ˚C，操作压力2-10 bar，氢纯度达到99.99 %，氢气回收率大于70 %。随着氢能技术的日益发展，氢气膜分离器未来有着良好的推广前景。

用于CO2分离的膜技术在天然气、沼气的净化，三次采油中的CO2回收，密闭空间中的CO2 脱除以及减轻温室效应等领域有广阔的应用性前景。与传统的CO2分离技术相比，膜分离方法具有投资少，能耗低，环境友好，设备简单紧凑、节约空间、高效灵活、易于操作等优点，而且CO2浓度越高，膜法分离越经济，即使CO2浓度低于5%，用膜法的费用也仅为吸收法的64.7%。可以用于脱除酸性气体的膜主要有液膜、无机膜和高分子膜，实际应用中满足气体分离要求的目前只有高分子膜。但普通的高分子膜也存在高的渗透性和选择性不能兼得的缺点。含有固定载体的促进传递膜兼具液膜和普通高分子膜的优势，能同时具有高的分离系数和透过速率，而且稳定性好，是一类很有发展前途的气体分离膜，已引起国际上研究者们的极大关注。本研究成果合成了几种对CO2具有促进传递作用的固定载体膜材料，通过载体与CO2的相互作用促进CO2在膜内的传递，因而具有较高的渗透选择性。同时由于载体是以化学键固定在高分子上，因此具有很好的稳定性。本成果以自主开发的固定载体膜材料为分离层，以多种材质的超滤膜为基膜，制备了用于CO2分离的固定载体复合膜。所研制的复合膜，其CO2/CH4透过分离性能处于世界领先水平。