本成果完全自主研发的铸造全流程工艺设计与生产管理工业软件包含“华铸CAE”，“华铸ERP”等系列软件及“1+N”数字化铸造软件平台，能够为铸造企业提供全流程工艺模拟仿真、生产质量管理等数字化技术，降低铸件产品的废品率，提高产品稳定性与品质。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 本成果完全自主研发的铸造全流程工艺设计与生产管理工业软件包含“华铸CAE”，“华铸ERP”等系列软件及“1+N”数字化铸造软件平台，能够为铸造企业提供全流程工艺模拟仿真、生产质量管理等数字化技术，降低铸件产品的废品率，提高产品稳定性与品质。 “华铸CAE”与德国的MAGMA和法国的ProCAST相比，系统总体性能指标达到国际先进水平，部分功能国际领先，如本成果首创的缩孔缩松定量预测与数值鼠标功能，能定量预测缩孔缩松等缺陷大小与位置等。“华铸ERP”在国内率先实现了由传统批次管理向单件化管理的转变，利用信息系统的智能化技术使信息化系统由传统机械式走向人性化。

项目简介 创新提出基于纤维悬浮流理论的纸浆泵设计方法，开发了高效纸浆泵 CAD 水力设计 系统，设计开发的开式、半开式高效叶轮完全满足了造纸工艺流程对高效及抗堵塞的要 求，其市场前景广阔。 本产品融合了结构创新及自主知识产权的设计软件技术，技术含量和产品附加值高。 开发的高效造纸工艺流程泵产品，耐磨耐蚀、节能高效、抗堵塞，成果技术属国内领先， 节能效果显著。170 该产品经机械工业排灌机械产品质量检测中心检测，泵效高于现行标准的规定值的 3～5%，达到国外同类型产品。拥有全部的自主知识

利用现有的信息化系统，对产品制造过程的质量数据、工艺参数进行集成和融合，采用统计方法和大数据分析技术，实现产品质量在线监控、诊断、优化、判定与全流程质量追溯分析，提高产品质量的稳定性和成品率。（1）数据采集、预处理与时空融合：从自动化控制系统、MES、ERP、大型仪表采集产品制造过程的重要工艺参数、质量参数、物料参数、判定结果、以及控制系统报警事件等。（2）生产过程与产品质量实时监控：对来自工艺过程实时数据库、产品质量数据库的基础数据，在经过数据转换与重整后，采用相应的数学模型，对生产过程和产品质量进行在线监控，避免出现批量的质量偏差。（3）产品质量分析与预测：对关键过程参数进行符合性分析，预测产品质量，为产品质量在线评级与判定、工艺优化等提供依据。（4）质量全流程追溯与诊断分析：根据物料号追溯产品在整个制造过程中的工艺参数与质量数据。采用质量分析算法进行全流程质量诊断。（5）过程质量在线优化：通过案例方式为生产过程控制的操作人员提供工艺参数调控策略。

铁系颜料是最重要的无机彩色颜料，其年产销量居无机彩色颜料之首，近年来，世界上对铁系颜料的需求量已达100万吨。铁系颜料以合成品为主，年产量达60万吨，铁系颜料其基本物质为铁的氧化物，传统的铁系颜料包括氧化铁红，铁黑，铁黄，铁棕，铁橘黄，透明氧化铁等着色颜料，以及用做防锈颜料的云母氧化铁，用做耐热的铁酸盐颜料，用做磁性记录材料的磁性氧化铁，氧化铁颜料广泛的运用于涂料，建材，塑料，电子，烟草，光学玻璃抛光剂，医药，高级精磨材料，饲料添加剂等行业中。铁绿是优良的无机颜料，具有稳定性好，耐热、耐光性质优良等优点。目前国内还无厂家生产。我室经过反复研究，找到了一种生产铁绿的合理工艺

苯乙烯单体是一种重要的有机化工原料，主要用于聚苯乙烯(PS)、ABS树脂、丁苯橡胶、 不饱和树脂等产品的生产。相对来说国内苯乙烯生产装置规模偏小，优化运行技术在苯乙烯行 业的应用相对落后，缺乏国际竞争力。为了改变这一现状，本项目综合应用化学工程技术、建 模技术、计算机应用技术、数据分析处理技术及优化技术，针对乙苯脱氢制苯乙烯工业生产装 置的实际情况，开展烷基化制乙苯过程的机理建模、烷基化产物精馏过程的机理建模、乙苯脱 氢制苯乙烯反应过程的机理建模、乙苯脱氢制苯乙烯产物精馏过程的机理建模、以及基于上述 模型的工业装置关键工艺参数操作特性研究，完成苯乙烯装置在线优化运行技术的研发；并通 过工业装置实际应用，在满足装置约束的前提下，使得生产装置更加接近于约束边界的条件运 行，实现装置运行过程中物耗和能耗的降低与生产效益的最大化。此外，开发了优化系统的界 面，操作人员在浏览器端就可以按要求输入优化系统所需的参数，提交完毕后，优化系统会根 据输入的参数计算出优化值。根据系统给出的优化操作值，调整现场的相关参数指导了苯乙烯 全流程的调优，实现了装置的节能降耗。 该项目在齐鲁石化20万吨/年乙苯/苯乙烯装置上实施以后，烷基化反应产物分离过程蒸汽 消耗降低了2.7%，乙苯脱氢反应过程蒸汽消耗降低了2.6%，脱氢反应产物分离过程蒸汽消耗降 低了2.1%，综合能耗降低2.3%，各项技术和经济指标达到了令人满意的效果，经过技术科经济 核算，可净创直接经济效益425.6万元/年。

成果与项目的背景及主要用途： 菌糠是指以棉籽壳、木屑、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多种农作物秸秆、工业 废料（如酒糟、醋糟、造纸厂废液及制药厂黄浆废液等）为主要原料栽培食用菌 后的废弃培养基。菌糠主要含有物质是纤维素、半纤维素、木质素、抗营养因子 和少量的蛋白质，这些原料作为培养基栽培食用菌后，通过食用菌菌体的生物固 氮作用、酶解作用等一系列生物转化过程，粗蛋白质、粗脂肪含量均比不经过食 用菌发酵前提高二倍以上，纤维素、半纤维素、木质素等均已被不同程度的降解， 其中粗纤维素降低了 50%以上，木质素降低 30%以上，棉酚降低 60%以上，同 时还产生了多种糖类、有机酸类和生物活性物质。据报道，我国菌糠年产量在 200 万吨以上大部分当作废料而被浪费掉，给环境造成了很大的污染，一些菌糠 可以被用作畜禽饲料，并且用废弃菌糠来改良土壤可以做到废物利用、改善环境， 实现农业的可持续发展。 我国土壤绝大部分严重缺磷、缺钾，化学肥料中的磷元素和钾元素在施肥后 很快被固化，不再能够被植物使用。解磷菌、解钾菌及固氮菌是生物益生菌肥中 的主要菌株，使用这些土壤益生菌可以提高土壤中植物可利用氮磷钾的利用率。 如果能够利用废弃菌糠大规模培养这三种菌，制备成为生物菌肥，将会极大的增 211天津大学科技成果选编 加菌糠做为肥料的优势。本项目利用菌糠培养解磷菌、解钾菌、固氮菌，制备成 为生物菌肥，预期产生极大的经济效益和社会效益。 技术原理与工艺流程简介： 本项目拟利用处理后的废弃菌糠残渣培养酵母、解磷菌、解钾菌、固氮菌， 优化发酵条件，提高菌体量，获得制备微生物菌肥的最佳工艺路线。 天津大学从农业废弃物堆肥中筛选出 7 株解磷能力较强的菌株，其中菌株 FL7 表现出较好的解磷效果，FL7 解磷量为 436.63mg/L。该菌株已经于 2010 年 7 月 13 日在中国微生物菌种保藏中心进行保藏（保藏号：CGMCC NO.4008）。 本课题组还从农业废弃物堆肥中筛选得到解钾菌 K3、固氮菌 N1。解钾菌 K3 解 钾量达 4.10mg/L、固氮菌 N1 固氮量为 1.81×10—2mol/L。 另外，天津大学已经建立了以菌糠为基质培养解磷、解钾、固氮菌的发酵条 件，经过发酵条件优化，制备的菌肥中三种菌的含量达到 48.62×108CFU/g，其 中解磷菌 2.4×108cfu/g，解钾菌 25.22×108cfu/g，固氮菌 21×108cfu/g，均远高于 国标。 应用领域：生物、农业领域 合作方式及条件：具体面议

活性氯化亚铜为白色立体晶体，微溶于水，溶于浓盐酸和氨水中生成络合物，不溶于稀盐酸及乙醇中，在干燥空气中稳定。在热水中迅速水解生成氯化铜水合物而呈红色。活性氯化亚铜主要用于染料工业，有机合成，硅化物，石油化工等生产中作缩合剂，催化剂，还原剂等，还用于杀虫剂，防腐剂及冶金，电镀，医药，电池等制造中。 传统的生产方法中一般是以金属铜粉或铜作为原料，首先制成硫酸铜，再进一步制成氯化亚铜，受到原料来源及价格的限制，使生产成本高，产量低，市场供应紧张。本研究是以低品味铜为原料，经焙烧，浸取转化，首先将矿石中的铜与其它成分分离，并制成纯净的硫酸铜或氯化铜溶液，再加食盐，加入亚硫酸盐进行还原，生产氯化亚铜沉淀，用乙醇洗涤，真空干燥，即得产品。 根据初步预算，年产2000吨活性氯化亚铜的生产装置，总建设投资为500万元，年产值4000－4200万元，生产成本3000万元，年利税收入1000－1200万元，产品市场行情及应用前景十分看好。

羟基嘧啶是生产大吨位杀虫剂地亚农的关键中间体。地亚农是由瑞士汽巴一嘉基公司于1956年合成，是一种广谱、高效、中低毒有机磷杀虫杀螨剂。广泛用于水稻、棉花、果树、蔬菜、甘蔗、玉米、烟草、马铃薯等作物，防治刺吸式口器害虫和食叶害虫，如磷翅目、双翅目幼虫、蚜虫、叶蝉、飞虱、蓟马、介壳虫、十二八星瓢虫等，对螨卵也有一定杀伤效果。小麦、玉米、高梁、花生等作拌种，可防治蝼蛄、蛴螬等土壤害虫。颗粒剂灌心叶，可防治玉米螟。地亚农还广泛应用于兽药领域和用于卫生用杀虫喷雾剂，应用前景十分广阔，具有显著的社会效益、经济效益。目前地亚农的总产量为2-3万吨/年（不包含中国市场），需要羟基嘧啶的总量为1.5-2万吨/年。国内地亚农的生产才刚刚起步，随着国内高毒农药的淘汰，地亚农的产量可能达到1-2万吨/年，则需要羟基嘧啶的总量为1万吨/年。/line南开大学元素所研制的羟基嘧啶小试工艺是以异丁腈为起始原料，经醚化、脒化、环化连续化制备中间体羟基嘧啶，三步总收率达到92%（以异丁腈计）以上，羟基嘧啶的含量达到98％。