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％。

项目简介： 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。 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％。这一技术达 到国际先进水平，该工艺的创新点在于：发现了高效催化剂（用量： 1/1500-1/3000），找到了一条高收率、高质量、低成本、连续化生产地亚农的主要中间体羟基嘧啶的生产方法；采用了先进的自动化控制设 备；基本实现了羟基嘧啶生产过程中的原子经济性及过程清洁化，即 投料比基本接近理论投料量，生产过程基本无废气排放，废水大部分 可循环使用。 

研究背景： 长期以来，我国年糕的生产主要集中于手工作坊，生产方 式没有得到很好的改变，工业化程度低，同时由于年糕的保质期短和产品 质量受选用原料与加工设备的影响不稳定，限制了传统年糕向产业化发 展，目前市场还未出现方便即食年糕。本项目采用糯米粉和晚米变性淀粉 为主要原料，采用年糕传统制作方法与现代食品加工技术相结合，制作成 方便食品并实现其工业化生产。 工艺流程 ：改性晚米淀粉的制备：晚米 →特殊处理 →浸泡→胶体磨

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

目前普遍采用的乳酸生产工艺中存在污染大、排放多的问题。理论上每生产1吨乳酸，消耗硫酸0.54吨，碳酸钙0.56吨，排放废渣硫酸钙0.76吨、CO20.24吨，废水30吨。本工艺采用新型结构陶瓷膜和双极膜电渗析耦合技术对乳酸生产进行技术革新，从源头对传统乳酸生产过程进行改革，从而实现节水减排。

晶硅太阳电池生产仿真实训让学员以车间技术人员的身份参与整条晶硅太阳电池产线的生产工作。学员可以按标准生产流程操作车间生产设备、检测生产样品以及对电池生产进行工艺仿真，从而深刻了解整个太阳电池生产流程以及关键工艺参数。 一.1.1. 场景设计 场景由制绒车间、扩散车间、后清洗车间、PECVD镀膜车间、丝网印刷车间和分选包装车间六大场景组成。场景素材从多个真实工厂采集而来，高保真还原车间设备与生产流程 场景模型主要包括：洁净车间、制绒机、自动上下料机、硅片、电子天平、分光光度计、电源柜、水冷机、空压机、化学液柜、电脑，键盘、鼠标、扩散炉、石英舟、插片房、传递窗、纯水箱、石英舟清洗槽、防毒面具、试验台、缓冲垫、防化服、源瓶、气柜、硅桨、方阻测试仪，万用表，石墨舟、PECVD镀膜机、舟车、烘箱、全自动丝网印刷机、网版、刮刀、搅拌机、桨料、夹具、接触电阻测试仪、烧结炉、IV分选仪、硅片盒、五格花蓝等... 一.1.2. 互动设计 第一人称视角控制主角场景漫游，学员可以在三维空间中自由活动和观察场景中的物体。 拾取物体操作采用3D空间实际抓取的方式，没有采用一般游戏中的背包栏方式，而当需要同时拾取多个物体时则提供3维工具用于装放，采取这种方式会更加接近现实，使学员更真实的体验实际工具的存放及使用的技巧。 各生产车间按照真实生产流程设计实训生产任务，完成当前任务后才能进入下一个任务，每个任务记录完成时间以及工艺仿真结果 缩略地图实时显示角色位置与任务点位置 第一人称视角与特写观察视角无缝平滑撤换 机器与设置仿真控制，通过机器控制面板设置工艺参数，控制启动生产，检测生产结果 表单填写与作业报告生成 使用仪器与设备检测生产样品 操作规程与关键知识点主动提示学习 原理动画演示

本成果提出了基于零件批量加工数据分析的加工工艺与流程优化，主要包括零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法、基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测、基于机器学习的零件加工工艺优化与决策、基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证这四方面。以下是各方面具体对应内容： 1）零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法：在数据挖掘与机器学习算法方面，搭建了轴类零件全流程加工工况数据实时采集硬件平台，实现对加工力、加工振动、主轴电流等工况数据的实时在线获取。 2）基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测：在航空薄壁件加工精度预测方面，对复杂曲面加工过程混合建模与全流程加工精度预测等理论开展了深入研究工作；建立了零件单工序/多工序加工精度预测混合驱动模型，实现了加工精度的高效高精预测。 3）基于机器学习的零件加工工艺优化与决策：在轴类零件全流程加工工艺优化与决策方面，围绕隐马尔可夫决策过程、遗传算法等理论开展了理论研究工作，结合轴类零件加工过程开展了优化工作；提出了加工参数自适应调控联合决策方法。 4）基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证：构建加工数据库1套，包含机床设备、加工刀具、加工参数、检测数据等四种类型数据。开发全流程加工智能推理软件1套（部署于中航发南方公司柔轴车间），实现航轴全流程质量数据感知与工艺优化，其中全流程误差建模与分析模块实现了端到端的零件加工质量智能推理，可以用于工艺设计与现场预先感知，加工过程工艺数据挖掘模块实现基于批量数据的多工序误差流分析，实现后续工序加工误差推理，加工过程工艺优化与智能决策模块实现了零件多工序加工质量数据推理与给定期望指标下的加工参数优化。 图1 本成果对应功能结构示意图 【技术优势】 围绕航空领域制造的加工质量问题，开展基于制造过程数据的工艺全流程智能决策技术与系统的研发，初步实现工艺与制造过程的智能控制。在数据挖掘与机器学习算法、航空薄壁件加工精度预测、轴类零件全流程加工工艺优化与决策、零件全流程加工质量智能推理与优化、智能加工产线智能决策技术应用与推广等多个方面实现了突破，具有显著的理论价值与应用价值。 规范制定方面，研究了薄壁件加工误差产生的深层机理，构建了批量零件加工过程中误差传递的理论模型，探究了机床、夹具、刀具、加工参数全方位、多层次的因素对于零件加工误差产生的影响规律，提出了零件加工工艺与流程优化策略，形成制定面向航空发动机大长径比轴类零件的决策规范，规定轴类零件全流程加工过程中机床、刀具、装夹、加工参数四个方面的具体要求。通过中国航发南方工业有限公司企业标准体系管理系统制定、修改、审批，形成《航空发动机轴类零件加工工艺优化与决策技术规范Q/2B 1586—2022》。 软件开发方面，将上述理论成果进行高度集成，开发了零件全流程加工智能推理优化软件（MIO软件）。软件集成了四大功能模块，包括加工工艺数据库、全流程误差建模与分析、加工过程工艺数据挖掘、加工工艺优化与智能决策。相关知识与优化规则形成权。全流程加工智能推理优化软件以及知识库软件通过第三方测评，测评机构具备MA与CNAS认证资质，最终形成《零件全流程加工智能推理优化软件第三方测试报告》、《智能加工产线工艺全流程智能决策工艺知识库软件第三方测试报告》。 应用验证方面，结合航空发动机制造具体需求，将相关成果应用到某型号航空发动机轴类零件（动力涡轮传动轴）加工生产中。将零件全流程加工智能推理优化软件部署在航轴加工车间，在验证产品的加工设备上部署了数据采集装置，实时采集加工过程数据，集成企业工艺资源数据库和产品数字化检测系统，获取机床、夹具、刀具、产品质量等信息，构建了加工工艺数据库，开展了航轴加工工艺分析、现场加工质量预先感知、加工工艺与流程优化、现场实际加工验证等工作。通过南方公司现场应用验证，零件次品率平均降低54.53%。（2019年至2020年优化前，次品率为8.38%；2021年6月至2022年5月优化后，次品率为3.81%）。相关应用验证通过了中国航发南方公司的效果认定，并形成用户报告。 【技术指标】 1）采用机理模型/有限元仿真技术获取切削力/热/柔度/加工误差数据集，构建代理模型实现了切削过程的毫秒级预测，切削过程关键物理量的预测时间优于10毫秒。 2）建立了机理模型与小样本工况数据混合驱动的预测模型不确定分析与量化模型，提出了贝叶斯框架下的不确定校准方法，实现了加工误差快速（毫秒级）精准（偏差小于5微米）预测。 3）提出了航轴加工质量状态估计方法，建立了现场多源数据信息串联模型，基于隐马尔科夫的决策模型，实现工序间感知平均误差控制在9.21%内。 4）建立了加工次品率与加工参数约束集间双向映射互通模型，首次提出了基于隐马尔科夫模型与遗传算法的联合决策方法框架，联合决策优化框架保证次品率降低优于50%。

优质的豆浆基料是大豆食品加工的基础。豆奶及植物蛋白饮料的风味和色 泽决定了产品的品质。 采用独特的大豆磨浆专利技术为高品质大豆食品的生产提供了解决方案。10 采用该专利技术，敏感性成分无损失，豆浆营养价值更高；无需添加消泡剂， 豆浆更加天然；豆浆基料风味清新自然，色泽亮黄不灰暗，口感爽滑无颗粒 感；采用该专利技术的磨浆系统，可获得质量恒定的豆浆基料。通过与饮料及 酸奶技术结合，生产高品质豆奶和大豆酸奶。 大豆酸奶生产线包括：大豆浸泡系统，无氧制浆系统，配料、杀菌系统， 发酵系统，制冷系统和冷库，RO 脱氧水制备系统，CIP 系统；锅炉、灌装系统