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水处理组合工艺与生态高效低耗技术创新与研发
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
主要内容：
① 用吸附-混凝-超滤组合工艺，高效去除水中天然有机物；采用光催化-吸附-膜分离组合工艺，有效去除水中亚硝胺类污染物；同时采用正反冲清洗方式的膜滤装置，最大程度提升清洗效果；研制了一种简单且高效的三相分离器，解决污泥沉淀区入流口和回流口的重合问题，提高了气液固的分离效果。
② 研制了具有不同内部构造的EDI工作模型，实现了无酸碱再生、零废酸废碱排放条件下的连续、高效的废水直接处理，所得淡化纯水和高浓度浓缩液均得到回收利用。
③ 研发了铝盐型、铁盐型、硅酸盐型、天然有机高分子型等一系列复合高效絮凝剂，在提高其絮凝性能、注重技术的经济性与实用性的同时保障了生态安全性。
④ 开发了以生物膜叠球填料为特征的剩余污泥减量型有机废水处理工艺，建立了基于生物电化学系统的有机废水能源化处理技术体系，实现了污泥减量化和污水处理能源化；通过开发联合改性催化剂和泥炭吸附剂，解决了既不能生物处理、也不具备能源化的废水处理问题。
⑤ 提供了一种高效低耗、应用范围广、使用便利的挂膜式浮动链曝气污染水体修复方法，有效实现区域污染水体的原位修复；系列重金属污染水体生态修复技术，特别是利用水生植物千屈菜修复铬污染水体，治理效果明显，美化景观环境。
项目特色：
本成果明显使操作费用降低、膜使用寿命延长、污水处理排污费减少，具有显著的技术优势，已在天津、江苏、辽宁、海南和广东等省市多家企业进行成功的实施转化与应用，取得了较好的经济效益及明显的生态、环境和社会效益。
南开大学
2022-07-28
材料表面强化与改性及再制造工程
采用等离子喷涂方法在机械零部件表面进行涂层加工，使机械零部件具有良好的耐磨、防腐、热障、散热等性能，广泛应用于轧辊、发动机关键零部件、生物医疗、电子器件等领域。所研制的WC-Co、Ni-Al2O3、Cr2O3、Al2O3-TiO2、ZrO2等涂层已成功在多家企业获得应用，大大提高了工件的使用寿命并大幅度降低成本，经济效益明显
常州大学
2021-04-14
一种基于氯化铵化学链循环的纯碱—氯乙烯联产工艺
本发明公开了一种基于氯化铵化学链循环的纯碱—氯乙烯联产工艺，氯化铵化学链循环为：首先利用载体与氯化铵反应吸收氯化氢，释放出氨气，再将吸收氯化氢的载体进行加热，释放出氯化氢；然后将获得的氨气与氯化钠水溶液及二氧化碳反应生产纯碱，副产的氯化铵循环回用；将获得的氯化氢与乙炔反应生产氯乙烯，乙炔制备过程副产的二氧化碳回用至纯碱生产，释放氯化氢后的载体循环回用。本发明所述的氯化铵化学链循环技术，集成现有的纯碱和氯乙烯生产工艺，解决了氯化铵循环问题，有望实现纯碱工艺的低氨或零氨消耗；简化纯碱和氯乙烯工艺，大幅降低资金投入及能源消耗；同时减少了生产中CO2与固体废弃物的排放，并得到高附加值的轻质碳酸钙。
浙江大学
2021-04-13
Lyocell纤维国产化工艺与设备的研究
课题组自1994年进行Lyocell纤维实验室小试；2001年与上海纺织控股集团公司共同申请的“年产1000吨Lyocell纤维项目”被国家发改委列入国家高技术产业发展项目计划新材料专项项目，又于2004年被批准为上海市首批“科教兴市”重大产业科技攻关项目，年产千吨规模Lyocell纤维工业化生产线正在生产。成果获“2000年度中国高等学校十大科技进展”称号。课题组还开发各种改性Lyocell纤维。
东华大学
2021-02-01
带钢连续热处理热过程模型与工艺优化
带钢连续热处理(包括立式炉、卧式炉)过程是冷轧和热轧带钢生产的重要工序，该过程是在带钢成分确定的情况下，依靠控制热量传递过程来控制带钢内部微观结构的演化，最终完成金相组织的转变，达到控制带钢力学、电磁等性能的目的。因此，温度控制是带钢热处理过程控制的核心，也是热处理质量的根本保证。为了解决带钢连续热处理炉优化控制的技术难题，并克服半理论或纯经验控制模型严重依赖于现场、难以移植和泛化能力有限的不足，本成果基于传热机理模型对带钢在连续热处理炉内的传热过程及其优化控制策略展开相关的理论分析和实验研究。 本成果瞄准带钢连续热处理热过程模型研究,基于传热学的基本原理,精确解析退火炉内辐射换热、对流换热(喷气快速冷却、喷气快速加热)、接触换热(炉辊与带钢之间)、喷雾冷却等传热过程，开发带钢在热处理过程中的温度分布预测软件,准确预测带钢温度分布(包括稳定工况和工艺过渡工况)，带钢温度预测的典型精度在±2.5%以内(90%以上的命中率)，为提高带钢连续热处理的产品质量奠定了基础。在带钢温度精准预测的基础上，基于可行工况集和最优化方法，建立了炉况参数优化策略，大大降低带钢连续热处理工艺切换的效率。
北京科技大学
2021-02-01
高精度陶瓷增材制造装备与工艺研究
面向大尺寸高精度陶瓷及其复合材料复杂形状结构的成形，基于面曝光技术，开发了专用大尺寸陶瓷增材制造成形装备及相关工艺。
技术特征
基于面曝光技术的陶瓷预制体成形设备可成形ZrO2、Al2O3陶瓷预制体，利用微透镜阵列聚焦及光斑微偏移技术，分辨率可提升到37.5μm，结合收缩预测技术，大大提高陶瓷成形精度，成形尺寸达270mm×300mm×450mm，成形相对精度达到±1%，同时配套研发了无缺陷脱脂与烧结工艺，烧结样件致密度可达97%。
南京航空航天大学
2021-05-11
流态化还原焙烧磁选工艺与设备
矿物加工工程专业是北京科技大学建设最早的学科之一，是国家重点学科。在国家“十五”科技攻关课题研究期间，研究开发出磁铁矿选矿精选设备－低磁场自重介分选机（图 1），已获国家专利，具有 600×600 单联、双联、四联三种工业产品，已在河北群泰、华冶等矿业公司选矿厂及内蒙古泰恒、黑脑包矿业公司选矿厂等二十多家厂矿应用，取得了很好的效果。最近几年研发的流态化还原焙烧磁选工艺与设备，已经在云南武定鱼子甸高磷鲕状赤铁矿的开发利用中得到应用，其中关键设备－还原焙烧流化床。该项技术可应用于昆明钢铁（集团）公司开发惠民铁矿，武汉钢铁（集团）公司和首都钢铁（集团）公司开发湖北鄂西地区高磷铁矿石等类似难选冶铁矿石，对于我国扩大可利用铁矿石资源具有重要意义。
北京科技大学
2021-04-11
高精度陶瓷增材制造装备与工艺研究
面向大尺寸高精度陶瓷及其复合材料复杂形状结构的成形，基于面曝光技术，开发了专用大尺寸陶瓷增材制造成形装备及相关工艺。技术特征基于面曝光技术的陶瓷预制体成形设备可成形ZrO2、Al2O3陶瓷预制体，利用微透镜阵列聚焦及光斑微偏移技术，分辨率可提升到37.5μm，结合收缩预测技术，大大提高陶瓷成形精度，成形尺寸达270mm×300mm×450mm，成形相对精度达到±1%，同时配套研发了无缺陷脱脂与烧结工艺，烧结样件致密度可达97%。应用范围:该项目研发了高精度结构陶瓷复杂结构成形的增材制造装备，并开展了相关工艺的研究，解决了工程陶瓷材料难以成形复杂结构的难题。项目所涉及技术可成功制备低介陶瓷无源器件、仿生多孔结构与吸波超结构等，可在航空航天、卫星、雷达等领域得到广泛的应用。
南京航空航天大学
2021-04-10
铸造孕育块与球墨铸铁型内孕育工艺
项目概况 孕育块成分关系到熔点等熔化特性，是影响型内孕育效果的最根本因素。从降低熔点、 消除渗碳体和改善球化效果等角度出发，采用传统孕育剂 FeSi75 作为制备孕育块的主要原 材料，添加一些适量的合金元素，制备铸造孕育块，并确定了孕育块形状和型内孕育反应室 位置及孕育剂加入量。 本项目处于国内先进水平，拥有自主知识产权。 主要特点 铸造孕育块熔点低，型内孕育工艺简单易行，孕育剂加入量低，效果良好，具有较强的 辅助球化作用，可降低薄壁铸件渗碳体量。孕育块采用圆锥台形状，以适当增加孕育块的表 面积；型内孕育反应室设置在直浇道底座处，以便于造型，简化模具设计制造，特别适用于 球墨铸铁小件生产，既可避免因壁薄而产生大量渗碳体，也可防止因铁水温度高、炉前球化 后浇注时间长而出现球化不良。 技术指标 铸造孕育块液相线温度为 1206℃，固相线温度为 1160℃；加入量仅为铁水量的 0.10%~0.15%，可取得良好的经济技术效果，不仅使薄壁铸件渗碳体量降低 70％以上，而且 对已发生球化衰退的铁水具有较强的辅助球化作用，球化级别可提高 1～2 级。 市场前景 生产现场试用取得了良好的技术经济效果，主离合器分离叉采在用型内孕育生产工艺 后，球化级别得到明显改善，渗碳体数量不大于 2％，其铸态显微组织符合该铸件的技术要
南京工程学院
2021-04-13
带钢连续热处理热过程模型与工艺优化
带钢连续热处理(包括立式炉、卧式炉)过程是冷轧和热轧带钢生产的重要工序，该过程是在带钢成分确定的情况下，依靠控制热量传递过程来控制带钢内部微观结构的演化，最终完成金相组织的转变，达到控制带钢力学、电磁等性能的目的。因此，温度控制是带钢热处理过程控制的核心，也是热处理质量的根本保证。为了解决带钢连续热处理炉优化控制的技术难题，并克服半理论或纯经验控制模型严重依赖于现场、难以移植和泛化能力有限的不足，本成果基于传热机理模型对带钢在连续热处理炉内的传热过程及其优化控制策略展开相关的理论分析和实验研究。本成果瞄准带钢连续热处理热过程模型研究,基于传热学的基本原理,精确解析退火炉内辐射换热、对流换热(喷气快速冷却、喷气快速加热)、接触换热(炉辊与带钢之间)、喷雾冷却等传热过程，开发带钢在热处理过程中的温度分布预测软件,准确预测带钢温度分布(包括稳定工况和工艺过渡工况)，带钢温度预测的典型精度在±2.5%以内(90%以上的命中率)，为提高带钢连续热处理的产品质量奠定了基础。在带钢温度精准预测的基础上，基于可行工况集和最优化方法，建立了炉况参数优化策略，大大降低带钢连续热处理工艺切换的效率。
北京科技大学
2021-04-13