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无机陶瓷超滤膜的石油和化工行业中的应用
1.油田采出水的处理技术
油田采出水处理是石油生产中的重要环节，这一过程包括了提供储油地层增压注水所进行的一切水质改造过程（也有一小部分是为了污水达标排放），这一过程随油田开采期的延长，重要性愈显突出。陶瓷膜用于油田采出水处理具有明显的优点，首先在于材料的亲水性憎油特性，有利于防止有机类物质的污染；其次由于陶瓷膜材料的良好化学稳定性，可用于强酸、强碱、强氧化还原剂等清洗剂来清洗再生；再次陶瓷膜的机械强度高，能在高温、高压下使用和清洗。最后，陶瓷膜出水水质好，水质稳定，完全能满足标准SY/T5329-94对低渗透油层注水水质的要求。从目前国内外陶瓷膜研究应用的情况来看，陶瓷膜处理采出水的设备投资和运行成本较其他水处理方法也具有较明显的优势，这主要是由于陶瓷膜设备使用寿命长、占地面积少、配套设施少等。
2.脱沥青油中溶剂回收技术
通过精馏得到的大部分的石油炼制成分大都做为重油使用，由于越来越严厉的环境法规，需要对这些重质燃料进行催化剂重整，在炼制过程中，由于沥青质的存在，容易使催化剂发生中毒，可以在重油中加入一种链烷烃溶剂如戊烷来使沥青质沉积，以去除重油中的沥青质。脱沥青后的混合物可采用超滤技术将油和溶剂分离，从而回收溶剂戊烷，达到重复使用目的，而脱沥青油则送催化裂化或者加氢裂化。对于这类体系，高分子膜难以适用。利用陶瓷膜耐高温、耐有机溶剂的特性，可去除重油中的沥青质。
3.石油重组分直接脱沥青技术
采用无机陶瓷膜技术可以对石油重组分直接进行沥青的脱除，使用氧化锆超滤膜，孔径为6.3 nm，在温度150ºC，流速11.5 m•s-1的条件下可维持较长时间的稳定通量。相比较而言，氧化锆对石油组分的吸附作用较小。从过程研究来看，沥青质的结构以及分子量分布对陶瓷膜的操作有很大的影响。
南京工业大学
2021-01-12
碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料
碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料耐腐蚀、耐高温、耐磨损、韧性高，能够广泛用于能源、交通、化工等领域的关键部件，比如摩擦制动材料、耐化学腐蚀叶片等。
东南大学
2025-02-08
高性能低膨胀铝基复合材料及构件
卫星在轨运行和返回过程中需经历极端高低温环境，构件尺寸的稳定是保证卫星在轨高精度、返回高安全、任务高可靠的关键。针对卫星搭载的某宽带微波载荷与卫星本体材料之间热膨胀系数不匹配极易导致的载荷在轨及返回过程中载荷接收精度不稳定、信息传输不连续等问题。我校陈骏教授团队以原创的负热膨胀技术研发了具有轻质、热膨胀系数低、力学性能优异、尺寸稳定性好的高性能低膨胀铝基复合材料，并研制了系列关键连接内置件、环件等高性能低膨胀构件，首次将负热膨胀技术应用到我国的卫星上，填补了高性能低膨胀金属构件在工程应用领域的空白。该技术使得某宽带微波载荷与卫星本体之间热膨胀匹配性增强、界面应力大幅度减小，保证了卫星在轨与返回过程中信号高精度传输与接收，助力卫星成功返回。
图1 实践十九号卫星成功返回（图片来源国家航天局）
图2 高性能低膨胀铝基复合材料及构件应用于全球首颗可重复使用返回式技术试验卫星（图片来源央视新闻频道）
北京科技大学
2025-05-21
纳滤法浓盐水（浓海水）脱硝脱硬技术
一、 项目简介在浓盐水（浓海水）利用过程中，硫酸根及硬度离子（钙、镁）等的脱除对保证产品质量，保障设备稳定安全运行十分重要。本技术利用纳滤膜特殊的一二价离子分离性能，选择性的去除原料中的二价离子，并尽可能的保留一价离子，进而实现含盐水的精制。本技术过程集成度、自动化程度高，仅消耗电能，过程操作简单，并可与原生产过程灵活衔接。二、 项目技术成熟程度已完成中试阶段工作。三、 技术指标硫酸根脱除率大于95%，钙、镁离子脱除率大于50%。已公开专利：《浓海水处理方法》（CN102701478A）。四、 市场前景盐水脱硝脱硬在浓海水综合利用、两碱行业盐水精制、卤水利用等行业具有较大需求，因此本技术在上述领域具有广阔的应用前景。五、 规模与投资需求投资依具体规模而定。六、 生产设备预处理装置，高压泵，纳滤膜组件，加药装置等七、 效益分析每吨产水成本小于2 kWh，具体数值根据产品需求及生产规模略有差异。八、 合作方式面谈。九、 项目具体联系人及联系方式项目负责人：袁俊生电 话：022-60204274邮 箱：jsyuan2012@126.com。十、 附件：成果图片
河北工业大学
2021-04-11
微纳尺度腔量子电动力学新原理
随着纳米技术的发展，光学腔的尺寸越来越小，甚至可以达到亚波长尺度或者纳米尺度，同时伴随着非常局域的电场。由于金属的损耗以及低的收集效率，单个表面等离激元纳腔和单个量子发射体的强耦合很少被报道。论文通过精心设计光学模式，将金属纳腔置于金属或者介质纳米线提供的一维的电磁真空背景中，通过一维电磁背景强局域效应，可极大地增强单个量子发射体和金属纳腔的相互作用。理论指出在疏逝的电磁背景下，纳米间隙中的耦合系数可以达到真空中的4.2倍，同时荧光收集效率可提高到47%。此外，这个体系辐射出的光子，还可以通过纳米线的一维倏逝波导入到集成芯片上。
北京大学
2021-04-11
微纳尺度图纹压印模具的制作方法
微纳尺度图纹压印模具的制作方法，属于压印模具的精细加工 方法，解决激光干涉光刻制作模具条纹尺度不够精细，而电子束光刻 制作高精细图形速度过慢、不适于大面积制作的问题。本发明的一种 方法，顺序包括电子束光刻、一次干法刻蚀、激光干涉光刻、二次干 法刻蚀、纳米压印、微电铸步骤；本发明的另一种方法，顺序包括激 光干涉光刻、一次干法刻蚀、电子束光刻、二次干法刻蚀、纳米压印、 微电铸步骤。本发明结合电子束光刻制作精细和激光干涉光
华中科技大学
2021-04-14
一种可拆卸式容量可变的纳水容器
本实用新型提供一种可拆卸式容量可变的纳水容器，包括软质防水壳体、上箍圈、下箍圈和侧向支 撑杆。软质防水壳体和上箍圈下箍圈钩配连接，侧向支撑杆和上箍圈下箍圈内钩连接，侧向支撑杆和上 箍圈下箍圈稳定支撑起软质防水壳体，同时达到容器的骨架和壳体可拆卸分离的效果。侧向支撑杆可上 下伸缩为容器容量的改变提供保障。本实用新型可拆卸、容量可变、占用空间少、携带方便、实用性强。
武汉大学
2021-04-14
一种超滤膜成孔剂溶出动力学实验装置
本实用新型涉及一种超滤膜成孔剂溶出动力学实验装置，包括动力驱动装置、内槽和外槽；所述内槽内设有第一搅拌头，所述外槽内设有第二搅拌头；所述动力驱动装置用于驱动第一搅拌头和第二搅拌头的转动；所述外槽内设置用于固定内槽的支架；所述内槽内设置有放置架，所述放置架与水平面夹角为30‑45度。本实用新型的超滤膜添加剂溶出动力学实验装置可以实现准确控制凝胶浴温度，可开展温度对添加剂溶出动力学的影响等相关实验研究。保证凝胶浴中各个点位添加剂的浓度始终是均一的，有效克服取样点位对测量结果的影响，使得实验结果更精确，更有效的研究超滤膜成孔剂溶出动力学。
青岛农业大学
2021-04-13
轻质高强全焊结构泡沫铝合金夹复合芯板
结构材料轻量化是目前国民经济、国家重大需求的重大挑战，材料结构功能一体是新材料的重要发展方向。
轻质高强泡沫铝合金复合夹芯板以超轻质的泡沫铝合金为芯层，与铝合金面板实现冶金结合，具有比重小，高刚度，高阻尼减振，高能量吸收的特点，同时实现与阻燃、电磁屏蔽功能兼容性，在先进交通、航空航天领域具有广泛的应用前景。通过可调控的芯层泡沫铝合金孔结构，复合夹芯板的实现了同等质量钢板6倍的高刚度，同时比重仅与水接近，该成果已经应用于我国重要装备制造。
北京科技大学
2025-05-21
复合加热系统
本实用新型公开了一种复合加热系统,用于利用烟道里废气的热量和太阳能对自来水进行联合加热以产生热水,包括:废热回收装置,太阳能集热器和加热仓.因为废热回收装置能够对废热进行回收并利用该废热加热自来水,太阳能集热器能够对太阳能进行收集并利用太阳能加热自来水,所以本复合加热系统能量利用效率高.另外,本实用新型的复合加热系统中,烟道安装热管的部分单独为一个整体,清洗时可以方便卸下,方便清洗.
上海理工大学
2021-05-04