植物、中草药中的挥发性成分分为油溶性和水溶性两大类，俗称挥发油、精油，是天然香精的主要原料、也是中药的活性部位，在香精香料工业和中药领域中有广泛应用。实际应用时主要采用水蒸汽蒸馏工艺所得产品，但在该工艺下挥发油的提取率不高，尤其是水溶性较强的挥发性成分很难采用水蒸汽蒸馏工艺制备。挥发性成分一般都含有一个或多个-OH等基团，易于与水形成最低共沸点的共沸物，本技术的原理是在传统水蒸汽蒸馏装置的提取罐与冷凝器之间增加一个精馏塔，随水蒸汽共沸蒸发的有机挥发物进入精馏塔，经过多级气液平衡后气相中有机物浓度大大提高，使得冷凝器中气相中有机挥发油的浓度高于其在水中的溶解度，从而易于冷凝分层。因此本提取-共沸精馏耦合工艺可显著提高挥发油的得率和浓度。对柴胡、川芎、苍术、没药、玫瑰、茶叶、荷叶等药材、植物的提取结果表明，与水蒸汽蒸馏工艺相比，本技术可使挥发油的得率提高2~5倍，挥发油浓度提高2~3倍，十分适合于水溶性较强、含量较低（低于2%）的挥发油提取。本技术具有自主知识产权，已申请中国发明专利：挥发性成分提取装置及其提取方法，申请号：200810032234.9，公开号：CN101274148A

团队目前正在独立开展挥发性有机物废气熔盐氧化技术及设备的研究，已授权电子废弃物熔盐气化技术发明专利 1 项，已申请有机物废气熔盐氧化技术发明专利 1 项。该项技术研 究针对当前挥发性有机废气净化技术中 VOCs 去除率进一步提高遇到的瓶颈问题，预期技术 研发成功后，可使有机废气净化后非甲烷总烃的排放浓度低于 5 mg/m3，实现 VOCs 超低排 放，形成可满足未来更为苛刻的环保标准的新一代&nb

一、装置概述 PUAA-Q型挥发性有机废气治理技术综合实验装置是根据高等教育的改革方向，顺应国家培养应用型高技能人才的战略思想，以前沿技术为导向，紧密结合挥发性有机废气实际处理工程的功能和特点，并针对高等院校对挥发性有机废气处理工艺应用和创新实验教学的实际需要而专门研制的综合性实验装置。本装置涉及放电等离子体技术、光解技术、吸收技术、吸附技术以及智能程控技术等多方面、深层次的内容。装置工艺流程简洁、美观，可视化程度高，具有处理效率高、彻底、无二次污染等优点，非常适合大专院校的相关专业开展实验、实训、设计、创新创业训练等。 二、主要参数及指标 （1）处理能力：能处理苯、甲苯、二甲苯等多种挥发性有机废气； （2）处理负荷：<2000mg/L； （3）处理气量：<500L/min； （4）处理效率：≥95%； （5）装置净重：300kg； （6）外形尺寸：2200mm×700mm×1800mm； （7）供电电压：AC220V、50Hz； （8）运行功率：＜4kW； （9）操作条件：常温、常压； （10）安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准。 三、主要配置及性能 采用自主知识产权的双介质阻挡放电等离子体反应器，放电均匀、稳定，活性物种产率高。 高频高压电源采用两级控制，安全、可靠，输出频率和电压可调。 可视化的吸收池中安装全潜式UVC杀菌灯，能够直观观察光解过程；UVC杀菌灯配套专用整流器、高品质石英套管、防水接头，UV穿透率高，可在水中长时间工作。 多段蒸笼式撬装活性炭吸附塔，吸附效率高、活性炭更换方便，并配套活性炭再生设备，可延长活性炭使用寿命。 吸收液通过气液混合自吸泵输送，并采用自动和手动相结合的控制模式，灵活、方便。 废气发生器智能程控，有机废气浓度可在0~2000mg/L范围内调控。 采用电磁式增氧气泵作为载气泵，气量大、稳定、噪音低。 316L不锈钢材质的臭氧热解器中填装有高效的臭氧淬灭催化剂，可将尾气中的臭氧快速转化为氧气，并通过智能程控调节尾气净化器的温控设备，运行成本低。 水温、水位、气压等变送器0.2%精度、稳定性能±0.1%FS、输出信号4-20mA，精度高、性能稳定、可连接PLC控制器，不锈钢材质变送器探头耐磨、耐冲击、抗干扰强。 三菱FX3U系列PLC主机和模拟量输入输出模块完成设备运行控制，10英寸彩色触摸式液晶显示屏实时显示控制按键、装置运行状态及时间、水温、水位、气压、电流等重要参数。 所有设备模块化安装于304不锈钢材质的柜体中，柜体前后开设有视窗，顶部安装有可调速换气扇，底部配有禁锢万向脚轮。

等离子体被称为是除固、液、气三态以外的第 4 种物形态，它是由电子、离子、自由基和中性粒子组成的呈电中性的导电性流体，一般分为热等离子体（平衡等离子体）和低温等离子体（非平衡等离子体），低温等离子体技术在半导体工业、聚合物薄膜、材料防腐蚀、等离子体电子学、等离子体合成、等离子体冶金、等离子体煤化工、等离子体三废处理等领域被广泛应用，通常是采用加热或放电的手段产生. 自然界中等离体产生的方式主要包括：电晕放电、介质阻挡放电、火花放电、辉光放电、汤生放电和弧光放电。其中，电晕放电和介质阻挡放电在常温常压环境下就可操作，因而被广泛应用。

近年来，挥发性有机物(VOCs)与恶臭气体污染越来越引起人们的重视。VOCs 与恶臭气体的处理技术包括催化氧化、吸附、生物处理、低温等离子等。其中，废气生物处理的 原理是利用微生物的代谢作用将废气中含有的烃类、硫化氢或氨等有毒有害物质转化为无害 的水、二氧化碳、硫酸盐或硝酸盐等物质，从而实现废气净化的目的。废气生物处理技术在 国外已经有 50 多年的研究和应用历史，在美国、欧洲各国、日本和韩国均得到广泛应用。 国内从 20 世纪 90 年代开始研究废气生物处理技术，目前已广泛应用于不同行业(尤其是污 水处理行业)恶臭和 VOCs 气体处理。国内外的研究与应用成果表明:与其他技术相比，生 物处理技术具有效率高、投资运行费用低、工艺运行维护方便、二次污染小等突出优点，尤 其适用于低浓度 VOCs 和恶臭气体处理。本研究所是国内较早开展废气生物控制技术研究的单位之一。多年来，针对废气生物处 理技术领域的核心关键技术和科学问题，开展了系统研究和开发，在新工艺开发(紫外光氧 化+生物过滤)和反应器结构优化、新型填料开发、高效菌种筛选和培育、营养盐配方和填 料层堵塞控制等方面取得了大量创新性的研究成果，并已成功应用于污水厂恶臭气体、喷涂 废气和炼胶废气处理。目前，我们在该领域已获得省部级奖 2 项(华夏建设科学技术奖一等 奖、二等奖)，获得国家发明专利 4 项，发表论文 60 余篇。

2016 年至今，团队与南通三信塑胶装备科技股份有限公司合作研发了包装印刷行业 VOCs 废气蓄热氧化装备(Regenerative Thermal Oxidizer，RTO)，申请 相关发明专利多项。首套 15000 m3/h 的蓄热氧化系统已于 2017 年 8 月在山东亚 新塑料包装有限公司成功投运，也是山东省包装印刷行业首套高效节能的 VOCs 蓄热氧化系统，由中国印刷及设备器材工业协会组织了连续 15 天的第三方在线 监测，非甲烷总烃日均排放浓度小于 30 mg/m3，系统运

01. 成果简介 海洋是人类赖以生存和发展的地球环境的重要组成部分，海洋为我们提供了丰富的矿产资源、食物资源、药物资源以及油气资源等，并且还提供了可以为人类所利用的潮汐能。但是，随着近年来世界经济与工业的快速发展，污染物每年以惊人的数量排放到海水中，经过海洋生物体的富集，一方面对海洋生物造成致命的威胁；另一方面，若通过食物链进入人体，海洋污染的危害会直接作用于我们人类自身。为此，有必要运用科学的手段对海洋环境进行监测，进而调整海洋开发和生态保护的平衡点，以实现对海洋资源的可持续利用和发展。 自2009年开始，团队在多年实验和科研基础上针对测定水体中污染物的化学发光在线分析仪进行开发研制。为了满足海洋污染物现场分析的需要，研制设计船载小型、现场、实时、快速监测海水中多种有机物的化学发光检测专用分析仪。这一研究把当今国际上最先进的分离分析方法应用于海洋监测技术上，该仪器的成功研制有助于推进我国海洋监测的全自动化管理。 目标仪器曾多次参加由国家海洋局北海海洋勘测研究院组织的海上实验，实验数据表明，当腐植酸浓度在0.1-1.0 mg/L范围内时，化学发光强度与腐植酸浓度呈线性关系，所测数据经过中国计量科学研究院和大连国家海洋环境监测中心两家检测机构认证，符合国家标准。 LUM2010 全自动化学发光分析仪 02. 应用前景 可供海洋监测船、沿海各海洋监测站、海洋检测实验室开展海洋监测使用。03. 知识产权 本项成果已采取专有技术进行保护。04. 团队介绍 团队的主要研究领域为微流控芯片质谱联用细胞分析、化学发光/荧光免疫分析、复杂样品前处理分析、空气负离子检测与健康评估等。负责人为教育部长江学者特聘教授、博士生导师，英国皇家化学会会士，承担国家自然科学基金重点项目、仪器专项等科研项目，曾获教育部自然科学奖二等奖、北京市科学技术奖二等奖，任《Journal of Pharmaceutical Analysis》、《Luminescence》、《Trends in Analytical Chemistry》等十余家期刊副主编、特约编辑，中国药学会药物分析专业委员会副主任，中国化学会首届监事会监事。研究成果发表SCI论文近500篇，申请专利逾40项。05. 合作方式 技术许可、合作开发06.联系方式 lijiaoli2016@tsinghua.edu.cn linlab@mail.tsinghua.edu.cn

1 成果简介海洋是人类赖以生存和发展的地球环境的重要组成部分，海洋为我们提供了丰富的矿产资源、食物资源、药物资源以及油气资源等，并且还提供了可以为人类所利用的潮汐能等。但是，随着近年来世界经济与工业的快速发展，污染物每年以惊人的数量排放到海水中，经过海洋生物体的富集，不但对海洋生物造成致命的威胁，如果再通过食物链进入人体的话，那么海洋污染的危害会直接作用于我们人类自身。海洋的生态环境正遭受到严重的破坏，海水环境，尤其是近海的海水正面临着日益严重的污染。海洋的环境保护，需要我们运用科学的手段对海洋环境进行监测，进而调整海洋开发和生态保护的平衡点，以实现对海洋资源的可持续利用和发展。自 2009 年开始，清华大学在多年实验和科研基础上针对测定水体中污染物的化学发光在线分析仪进行开发研制。为了满足海洋污染物现场分析的需要，研制设计船载小型、现场、实时、快速监测海水中多种有机物的化学发光检测专用分析仪。这一研究把当今国际上最先进的分离分析方法应用于海洋监测技术上，该仪器的成功研制对于推进我国海洋监测的全自动化过程起到重要的作用。研制成功的仪器，可提供各海洋监测船和沿海 各海洋监测站以及常规的海洋检测实验室的海洋监测使用。设计成功的仪器经过简单改装或改进，也可以应用于陆地环境污染水中的有机物测定，在环境监测领域也可发挥其积极的作用。2 应用说明多次参加由国家海洋局北海海洋勘测研究院组织的以向阳红 08 号为载体的胶州湾海上实验与渤海湾海上实验。实验数据表明， 当腐植酸浓度在 0.1-1.0 mg/L 范围内时，化学发光强度与腐植酸浓度是呈线性关系的，回归方程为 I=34.41+1.17x，相关系数 R=0.994； 同时腐植酸浓度在 1.0-8.0 mg/L 范围内，化学发光强度与腐植酸浓度具有线性关系，回归方程为I=35.12+0.53x，相关系数 R 为 0.993。当苯酚浓度在 0.02-0.1 mg/L 范围内时，化学发光强度与苯酚浓度有线性关系，回归方程为 I=33.52+64.48x，相关系数为 0.983；而苯酚浓度在 0.1-0.8mg/L 的范围时，化学发光强度与苯酚浓度也呈线性关系，回归方程为 I=40.25+26.14x，相关系数为 0.992； 当苯酚浓度在 1.0-10.0 mg/L 范围内，化学发光强度与苯酚浓度呈线性关系，线性回归方程为 I=75.83+1.07x，相关系数 R=0.983。 所测数据经过中国计量科学研究院和大连国家海洋环境监测中心两家权威检测机构认证，其性能符合国家标准。3 效益分析该分析仪可实现全自动、在线、现场、实时监测海水中的腐植酸和酚类物质，并通过中心控制系统远程操控的命令进行接受指令进行测定，实现了命令接收、反馈、执行、数据自动处理、存储、发送以及历史数据的自动保存等功能。从而改变了长期以来对环境监测都是采样后拿回到实验室进行测定、在海上作业的时候则需要在船上或者岸上的实验室进行分析测定，这些方法分析周期长，增加了运输成本的缺点，最重要的是若样品在分析测定之前受到污染或自身发生反应变质的话，会严重影响数据的测量结果，很难适应远洋监测的需要。