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计算机辅助孔型设计、模拟和优化（CAE）技术
在棒、线、型、管材等轧制工艺制度制定中，首要任务之一是进行科学的孔型设计。孔型设计合理与否直接影响到轧制效率、产品质量和实际操作条件等。型材轧机的经济效益可以通过提高孔型设计质量和优化轧制工艺制度（包括速度制度等）来实现。传统孔型设计主要是依据经验试（凑）错法（Trial & Error），往往需要经过多次试轧和修正才能轧出合格产品，研发周期长、成本大。 本项目《计算机辅助孔型设计、模拟和优化技术》以现代计算机辅助工程（CAE）技术为核心进行孔型设计，采用反映轧制过程多阶段、多影响因素的精确数学模型，在满足咬入及变形条件、孔型中稳定条件以及设备能力和电机负荷等限制条件下，进行孔型优化设计，既获得满足要求的轧材几何形状、尺寸精度、表面质量和组织性能等，又达到高效率生产的目的。其设计系统的核心是应用计算机优化获得最佳孔型系统、轧辊及孔型配置以及最优工艺控制方案和工艺控制模型，还可以对孔型设计结果进行计算机模拟，根据模拟结果再对设计方案进行必要的修改，用计算机模拟和优化加速孔型设计进程、提高孔型设计质量（包括安全性、可靠性、共用性等），减少或代替试轧过程。 可应用于下列各类棒、线、型、管材等轧制过程的孔型设计： 简单断面、复杂或异形断面型材等。 棒、线、型材及管材等孔型设计，包括：螺纹钢筋、圆钢、方钢、角钢、槽钢、工字钢、轻轨、重轨、扁钢、球扁钢、H型钢、T型钢等各类型材；热弯或冷弯型材等；管材孔型设计等。 连续式轧机、半连轧、万能轧制法以及横列式轧机等。 钢种：各类碳素钢、碳结、优质碳结、各类合金钢和特殊钢等。
北京科技大学
2021-04-11
农作物秸秆原料生产葡萄糖酸成套技术
葡萄糖酸在化工、食品、医药、轻工和建筑等行业具有非常广泛的用途，目前全球对葡萄 糖酸的年需求量已超过50万吨。微生物发酵法是葡萄糖酸的主要生产方法，但淀粉质和糖质发 酵底物的昂贵价格和管控趋严的粮食深加工行政许可，使葡萄糖酸产业健康发展所面临的首要 问题。利用丰富的、可再生的农作物秸秆生产葡萄糖酸，是木质纤维素生物炼制的重要发展方 向。本技术的产业化实施将对传统农业的可持续发展和产业更新换代具有重大的提升作用，并 大幅减少因秸秆焚烧带来的雾霾等大气污染因素。然而，高额生产成本严重阻碍了本技术的产 业化进程。目前，秸秆葡萄糖酸的生产成本具体表现在过程的高能耗、大量废水排放、产物浓 度低等环节上。 本项目的农作物秸秆原料生产葡萄糖酸成套技术采用华东理工大学研发的干法生物炼制技 术。该技术主要包括干法稀酸预处理、固态生物脱毒、高固体含量糖化与发酵等主要工序。其 中，干法稀酸预处理技术使用新型的螺带搅拌式预处理反应器，实现了过程零废水排放，新鲜 水和蒸汽用量比典型的预处理技术降低80%以上；固态生物脱毒则采用生物降解法脱除预处理 原料中所含的各种有毒物质，实现过程的零水耗和零能耗；高固体含量糖化与发酵技术则通过 自主研发的螺带型反应器处理固含量达40%以上秸秆进行葡萄糖酸发酵，与常规发酵反应器相 比，电耗降低80%以上。通过该成套技术可以得到不低于10% (v/v) 浓度葡萄糖酸的发酵液， 纤维素转化率达75%以上。本技术的实施将会大大降低纤维素葡萄糖酸的生产成本，为纤维素 葡萄糖酸的产业化奠定基础。
华东理工大学
2021-04-11
碳纤维缠绕成型技术及其工程化应用
北京化工大学先进复合材料研究中心依托学校211工程项目引进了先进的MAW-20-LS1-6型六维缠绕机，该缠绕机可实现芯模转动、机械手臂的水平、上下和前后移动以及丝嘴的旋转和摆动功能，是迄今为止国内第一台实验室用的六维缠绕机。目前中心已建成一套先进的碳纤维缠绕工艺技术研发平台，利用CNC21计算机缠绕控制软件和ETS计算机纱线张力控制系统，可制备最大直径为0.5米、最大长度为1.5米的多种碳纤维缠绕复合材料制品，还可用于其它高性能纤维(Kevlar、PBO、GF)等复合材料制品的成型。中心先后承担了数项国家863和民口配套项目，重点开展高性能碳纤维(T700、T800、T1000)以及其它高性能纤维(Kevlar、PBO、GF)界面相容的树脂体系及成型工艺研究，研发了系列化的缠绕用环氧树脂体系，实现了高性能纤维的强度转化。还研发了如Φ200mm壳体、复合材料线轴以及高压气瓶等制品。中心可开展高性能纤维缠绕成型的结构设计、树脂基体、成型工艺以及产品开发等方面的合作研究或者技术转让。应用范围为碳纤维缠绕成型可充分发挥其高的比强度、比模量以及低密度的特点，可应用于压力容器、大型贮罐、高压管道、火箭发动机壳体等国防和民用领域。
北京化工大学
2021-02-01
在煤炭清洁转化中的超临界应用技术
我国煤炭资源丰富， 原煤可采储量占世界的12.8%， 排名世界第三位。煤炭是我国能源结构的重要支撑， 因此煤炭清洁转化对我国能源产业发展以及环境保护具有重要意义。超临界流体（supercritical fluid， 简称SCF）是指温度、压力均高于其临界温度和临界压力的流体。SCF 兼具气体和液体的优点，其密度接近液体，具有较大的溶解能力；其粘度接近气体，具有很强的流动性能；其扩散系数接近气体，具有很高的扩散速度；此外，超临界流体绿色、环保、无污染、可回收利用，尤其是超临界水和超临界二氧化碳，价廉易得。北京化工大学化工学院将超临界技术开发应用于煤炭、化工材料、医疗制药、环境保护、食品卫生等领域。在煤炭方面用于煤发电、煤气化、煤液化、煤干燥等行业，不仅可以实现煤炭的高效转化，更为重要的是，能够有效减少环境污染，实现资源利用的可持续发展。 超（超） 临界发电技术是通过提高锅炉中蒸汽初参数，改善热循环效率，从而达到提高发电效率的目的。超临界煤催化气化技术是指煤在超临界气化剂（通常为水） 的作用下经过一系列的化学反应过程， 产生出富含氢气、一氧化碳、甲烷等混合气体的过程。超临界催化气化主要特点是气化合成气中氢气含量高， 特别适用于煤制氢项目， 能够有效降低后续制氢装置能耗， 提高制氢效率。煤液化技术是煤炭清洁利用的重要途径， 也是缓解我国石油供需矛盾的一项可行有效的技术。目前工业上比较成熟的煤液化技术主要是直接液化和间接液化。使用超临界技术对煤进行液化， 是指将煤炭粉碎到一定粒度后， 用处于超临界状态的溶剂将煤中可溶性物质（绝大多数有机质） 提取出来得到气体、液体和固体的方法。煤液化生成的气体作为高热值的燃烧气体使用； 液体可加氢精制成柴油或经过提纯得到高价值化工产品； 固态残煤可以作为廉价的吸附剂。超临界煤液化实现了温和、绿色环保条件下煤炭的全面综合利用， 提高了经济效益。超临界干燥技术利用超临界流体扩散系数高的特点， 使其快速地进入被干燥物体的内部， 温和、高效地与水分子进行交换起到干燥物料的作用， 并且不破坏干燥物形状和结构。因此， 超临界流体干燥技术在煤干燥方面有重要的应用价值。
北京化工大学
2021-02-01
生物炭农田化肥减施与重金属修复技术
利用农业废弃物秸秆生产生物炭，返施农田，并辅助其它技术，可以达到固定重金属污染农田，在微污染农田中生产出合格产品，挽救因重金属污染造成的农田损失；同时可以减少化肥施用量，达到减施以保护地表环境免受富营养化污染。目前重金属造成农田的污染修复以及化肥减施大部分属于国家公益项目。 农田重金属固定技术已经在天津东丽区区示范运行 3 年，运行效果好，蔬菜重金属达到标准，增加农作物产量，减少化肥施用，因此，广受农民欢迎。
南开大学
2021-02-01
小城镇分散型生活污水处理技术
构建地下渗滤系统，通过物理化学吸附与微生物降解综合技术处理生活污水，使其达到二级排放标准。日处理量 20-100 吨。 目前国家日益重视环境保护，而随着城镇化进程加进，人民生活水平提高。农村和小城镇生活污水对水环境造成的符合，不容忽视，是亟待解决的问题。而集中处理系统不能迅速覆盖每一个地区，因此急需合适北方地区的分散型生活污水处理技术。 地下处理系统已经在天津武清区示范运行 5 年，运行稳定，出水达标，对当地的景观和地表水质量有很大改观，适合在河北气候条件下运行。 本项目具有巨大社会效益和市场需求。投资估计：200 万。
南开大学
2021-02-01
大容量煤粉锅炉受热面优化技术改造
由于我国现在投运的机组其经济性指标比起国外先进机组还有很大差距，因此，除了对经济性差的老机组进行淘汰和改进外，加强对在役锅炉的优化设计研究等工作也是一种改变落后状态行之有效的方法。
北京交通大学
2021-02-01
北方山楂生物转化加工技术与产品
长期以来，山楂鲜食的疲软和加工技术的薄弱与老化严重制约着山楂种植与加工产业的发展，针对此背景，本项目系统的研究了山楂果实的品质成分和营养功能特性，通过生物转化技术开发出了新型天然食品添加剂、高品质凝胶食品、健康食品原料、山楂发酵饮料等系列产品，引领行业技术革命。主要体现为： （1）山楂寡糖的生物加工及寡糖基天然食品防腐剂：项目首次发明了山楂寡糖连续大量生产的轴式-仿膜式生物反应器，稳定的生产出平均聚合度 5.4 的山楂寡糖；开发的寡糖基天然食品防腐剂在饮料、面制品和肉制品等食品上的保质保鲜效果显著优于目前市售的化学合成防腐剂山梨酸钾和天然食品防腐剂Nisin与那他霉素。 （2）山楂寡糖对脂质代谢的调节作用与机制：首次发现聚合度 5-8 的山楂寡糖具有显著的抑制肥胖、改善脂质代谢紊乱和内脏脂肪蓄积的功能，并阐明了其通过 ADP/AMPK 和 ADP/ PPARα 信号通路的作用机制。作为健康食品原料/配料，在相关企业推广应用中收到了良好的作用反馈效果和显著的经济效益。 （3）高品质糖制凝胶食品加工技术：首次系统的阐明了山楂果胶的化学构造和食品学性质，通过生物酶法修饰技术，提高了山楂果胶的凝胶性和粘弹性，在生产高品质山楂糖制凝胶类食品上取得了技术突破。 （4）山楂制汁及山楂酵素饮料生产技术：研发的中温结合酸性微环境控制技术和纯化的多聚半乳糖醛酸酶分解技术成功解决了目前山楂汁生产中存在的褐变和褪色等瓶颈问题，极大的降低了山楂汁中的甲醇含量。利用选育驯化的植物乳杆菌发酵山楂果汁，开发出了功能、营养和色香味俱佳的山楂饮料，填补了市场空白。 （5）主要成果及应用情况：经过项目的运行，授权发明专利 5 件，发表相关论文 60 余篇，其中 SCI 检索 30 余篇，培养研究生 50 余人。项目技术和产品在相关企业进行了推广应用，近三年累计直接经济效益 3.52 亿元。项目成果同时对辽宁省食品加工业和山楂种植与加工业的发展起到了积极的促进与推动作用，近年新增山楂种植面积 2 万多亩，每年为辽宁省解决 10 万多吨山楂的销售出路，为果农增加收入 4 亿多元，辐射经济效益达 10 多亿元，为社会提供了 300 多人的就业机会，经济与社会效益显著。
沈阳农业大学
2021-05-04
事故动态情景构建及任务智能分析技术研究
本项目研究基于知识元的危化品爆炸事故关键情景要素抽取及表示方法；研究基于动态贝叶斯网络、案例推理及智能关联技术的危化品爆炸事故情景推演模型；研究危化品爆炸事故应急响应方案生成方法及对应的任务清单和所需资源列表动态生成方法及系统。项目成果已完成高水平学术论文3篇，培养硕士研究生3名。
中国人民警察大学
2021-05-03
矿山废弃地煤矸石高效利用综合联用技术
为深入贯彻习近平总书记来东北考察时和在深入推进东北振兴座谈会上对露天矿综合治理工作的重要指示精神，辽宁工程技术大学矿山生态修复团队运用综合联用技术治理矿山废弃地，该成果得到阜新市科学技术协会的大力推荐，已应用于阜新海州露天矿治理中，取得了较高的经济、生态和社会效益。
煤矸石是煤矿生产过程中产生的废弃物，经人工堆积形成煤矸石山，其占用大量土地、污染大气、土壤和地下水，破坏景观环境，严重影响周边人民生产生活。本项目应用微生物技术促进煤矸石分解和植物生长，利用工业废弃物培肥煤矸石基质。以黑麦草为材料，复合微生物改良剂可有效促进煤矸石分解及养分释放，植物生长良好，产量提高了70%以上；工业废弃物古龙酸母液和活性污泥培肥煤矸石基质，既促进了工业废弃物的资源化利用，又提高了植物产量230%以上。形成了煤矸石微生物改良技术，工业有机废弃物培肥煤矸石技术。已申报发明专利5件，研究成果已应用于阜新海州露天矿废弃地植被恢复工作中。
辽宁工程技术大学
2021-05-04