派恩新能将广泛应用于能源、化工、环境治理、生物医疗、基础设施建设等行业，成为企业降低成本、提升效率、减少污染的好帮手。 一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 钱飞扬 信息与电子工程学院/信息工程专业 2021/2025 林映琦 公共管理学院/劳动与社会保障专业 2020/2024 三、指导教师 姓名 学院 职务/职称 研究方向 徐象国 能源工程学院 副所长/教授 制冷空调 四、项目简介 派恩新能拥有国内唯一自主研发的高精度数值模拟流体仿真技术。团队拥有1项国家发明专利授权，具有坚实的技术壁垒。 致力于成为中国最具技术自主权的工业仿真综合技术服务提供商，为工业企业提供高精度流体仿真分析和专业化技术咨询服务，通过模拟企业工业现状，帮助企业识别工业问题，并提出智慧解决方案。 派恩新能将广泛应用于能源、化工、环境治理、生物医疗、基础设施建设等行业，成为企业降低成本、提升效率、减少污染的好帮手。 目前派恩新能提供的服务主要分为两大板块：（1）流体仿真分析，（2）专业化技术咨询服务，能为能源、环境等多个工业行业的实际工业问题提供一站式的技术服务支持，可以打通能源制备与运输的产业链，通过派恩新能技术实现产业集成化，从而大大降低新能源的普及与使用成本。 针对诸多工业领域，派恩新能可以在流体仿真分析的基础上，为企业提供专业的定制化技术咨询服务，涵盖工业监测、工业流程优化、智慧管控优化、安全生产管理系统等一系列技术咨询服务。

低温燃料电池能有效地将化学能转化为电能，是一种高效、低污染的能源转化装置，是汽车动力系统、家庭热电联用系统甚至航天航空等领域的可选绿色能源。氧气还原反应是低温燃料电池的重要组成单元，由于反应过程极为缓慢，需在较高的过电位下进行，制约燃料电池的实际应用。学界普遍认为铂基材料能有效催化氧气还原，但这类贵金属的稀缺性和低 抗毒化能力使低温燃料电池的商业化应用仍面临巨大挑战。 在非贵金属催化剂研究领域，南京大学近年来提出了以氧化石墨烯和三聚氰胺为前驱体，利用固相反应制备氮掺杂石墨烯，制备的催

本实用新型公开一种多功能氧浓度监测转换器，包括盒体，盒体一端的输入接头通过输入管道连接伸缩式接头，盒体的相对端设置输出接头，输入管道通过盒体内部与输出接头连通，盒体内设置有氧浓度传感器、A/D转换器、存储器、处理器，盒体外壁设置有显示屏、数字键盘、按键A、按键B、电源开关，氧浓度传感器与A/D转换器电连接，存储器、显示屏、数字键盘、按键A、按键B均与处理器电连接。本实用新型能够监测中心供氧端输出的实际氧浓度并根据目标氧浓度进一步转换显示出需要设定的氧浓度或流量。

成果简介氧枪是转炉炼钢工艺的关键设备， 氧枪粘渣一直是转炉炼钢生产普遍存在和难于解决的问题。 而目前工程中采用的人工清理方法， 其有效性和安全性都难以满足使用要求， 严重制约了正常生产的进行及各项经济技术指标的提高。 因此，高效可靠的转炉氧枪自动除渣装置， 对于加快转炉炼钢的生产节奏、 提高炼钢产量和生产效率， 增加企业经济效益， 保证氧枪设备安全可靠运行、 延长氧枪使用寿命、 减轻作业工人劳动强度等各个方面都具有重要意义。成熟程度和所需建设条件本项成果通过

针对氯醇法生产环氧丙烷过程中产生大量的废水、废渣，环境污染严重。开展了丙烯直接氧化制环氧丙烷研究，实现了催化剂由200ml到2L 、100L、2m 3 、10m 3 的工业化生产；不仅为千吨级中试装置提供催化剂，而且还能满足万吨级工业化生产的需要，1500吨/年环氧丙烷中试装置初步开工结果表明，双氧水的转化率在92%左右，环氧丙烷的选择性可达到85%左右。 通过了天津市科技创新资金领导小组办公室组织的“1500吨/年丙烯直接环氧化制环氧丙烷”的结题验收。正在进行万吨级工业示范装置的建设。

产品描述： 厌氧消化仪包括2个5L的向上填充层反应堆，每个反应堆带有进料速度和温度控制设施，可以进行稳定，连续的操作。在过程周期内达到每天7L。 两个反应堆可以顺序操作或平行操作。两个反应堆间有一个缓冲缸，在顺序操作过程中当第二个反应堆低流速时，缓冲缸可以排除来自第一个反应堆的多余流量。通过标准化的蠕动泵设置和控制流向反应堆的流速。每个反应堆的温度由包裹在其外面的电加热垫子控制。每个反应堆内的温度分布维持在±0.5℃。反应堆温度可以在环境温度至55℃间各自设定任一要求值。 从每个反应堆中排出的气体进入测体积的标准收集容器中，通过排水量测量。不变的密封装置确保反应堆中气体的压力在整个测量过程中保持恒定不变。在运行过程中，收集的气体能被消耗完，收集缸内重新注满水，不会破坏液体的密封。液体和气体的取样点位于围绕反应堆的所有策略点上。在处理过程的管道工程中，单通阀和液体密封虹吸管保证了每个反应堆在恒定的体积条件下工作，不会有空气进入或因意外的虹吸活动产生的危险。 该设备安装在一个有着完整排水渠道的真空成型塑料底座上，能处理溢出液体和清洗液的排放。 技术规格： 反应堆：两个一样的反应堆，额定容量5L，填充容量4L，直径150mm 高250mm。 反应物料：25mm直径的生物颗粒。 温度控制：针对每个反应堆：200W带有来自反应堆内的温度传感器的PID控制加热套，可在环境温度至55℃间设定温度值，加热套通过一个设置在85℃的断流器进行恒温保护。 进料泵：两个一样的蠕动泵,使用电位计调节泵速，提供3种不同直径的管子，1.6mm、3.2 mm和4mm，流速在0.2—5.8L/天。 气体收集缸：两个一样的0-5L收集缸，带有标尺刻度。   过程研究： 广泛来讲，厌氧过程可以划分为两个不同阶段，（1）多数分子类物质水解为乙酸；（2）乙酸转换为甲烷和二氧化碳。两个阶段的处理过程通过顺序操作这两个反应堆被验证，第一阶段从最基质产生挥发性酸——发酵酸，第二阶段将挥发性酸转换为甲烷和二氧化碳——甲烷的产生过程。 此外，两阶段过程的以下基本不同之处可以被验证： 1、与产生乙酸过程相比，甲烷的产生水平要低。 2、与产生甲烷过程相比，产生乙酸排出的化学需氧量低。   分类规格： 一个进行废水处理研究的台式厌氧消化仪。 配备有2个5L填充层，向上流的反应堆。 每个反应堆都有气体取样和收集装置。 反应堆可以顺序或同时操作，使用可变速的蠕动泵。 每个反应堆的进料速度可以准确独立的控制，使用200W的加热套可以将温度设定在环境温度和55℃间的任一值。 控制恒温的断流器可设置到110℃。 一份描述测试和实际操作的详细说明书，包含了已证明可行物料（合成废水）的详情。 工业测试性能： 废水处理的研究，包括硬粒，净化中碳和生物气的平衡（COD/BOD） 决定性的最佳操作温度，进料速度和比例 观察PH值的影响和流入营养物的浓度 过程稳定性的研究 控制动力学的检测 100%按比例扩展至工业要求 实际测试演示： 一个厌氧反应堆的准备，加温和适应 验证厌氧消化的多阶段性质 保证碳平衡 研究以下因素对净化性能的影响： 液压装载 进料比例 温度 养分缺乏 流入强度 电力供应： W8-A：220-240v/1ph/50HZ@5A W8-B：120v/1ph/60HZ@10A W8-G：220v/1ph/60HZ@5A   必备附件： Armfield不提供 标准落地式的30-50L塑料进料和产 品缸。 PH测量仪   可选附件： 不提供 在大多数水质量实验室拥有的对PH、 BOD、COD、碱性、挥发酸的总数 和搁置的悬浮体的分析设备。   尺寸： 高度：760mm 宽度：1000mm 长度：500mm   运输规格： 体积：1.0立方米 毛重：150公斤

本团队采用独特的从“0 到 1”的原创水相体系制备技术路线，实现铂载量从 30-60%不同系列铂碳催化剂的小规模批量制备。以典型的50%铂碳催化剂为例，催化剂粒径 2.5nm，均匀分布，BET 面 积 260m2/g，电化学活性面积 80 m2/g，初始质量活性 0.25 A/mg@0.9V；按照 DOE 测试标准，3 万圈循环，电化学活性面积衰减30%，质量活性衰减 35%。小规模量产的铂碳催化剂一致性偏差小于5%，且制备过程环保、成本低、性价比优良。以此铂碳催化剂制备的膜电极功率密度大于 1.1W/cm2@0.65V。 铂基合金催化剂包括铂镍碳和铂钴碳，催化剂中活性组分含量大于45%，平均粒径 3.6nm，BET面积305 m2/g，电化学活性面积 65 m2/g，初始质量活性 0.55 A/mg@0.9V；按照DOE测试标准，3万圈循环，电化学活性面积衰减30%，质量活性衰减30%。    

近日，中国科学技术大学高敏锐教授课题组与杨晴教授课题组合作，通过引入少量钴改良钼镍合金催化剂，创制出一种低成本、CO耐受性好的非贵金属氢氧化催化剂。

环氧化合物与脂肪醇开环反应关键技术 开发了活性高选择性好的高氯酸盐固体酸类新型环氧化合物开环反应催化剂体系、连续管式反应器及绿色反应工艺等关键技术，通过催化剂、反应器和原料配比来调控反应选择性，根据市场变化自如调节主副产品比，建立3套万吨级连续管道式二元醇单烷基醚生产装置，实现装置通用化、产品系列化、主副产品综合利用。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 项目属化学工程精细化学品领域。项目原料环氧化合物主要为环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)和环氧氯丙烷(ECH)，进行开环加成、直接酯化或闭环反应，制得一系列环氧精细衍生化学品，主导产品包括二元醇单烷基醚、二元醇醚羧酸酯和脂肪族缩水甘油醚等醇醚酯类高级溶剂与环氧树脂活性稀释剂，用途广泛。因原料危险性大、技术含量高、产品品种和品质要求多，高端产品长期依赖进口。通过对其生产关键技术长达20余年的协同创新研究，取得如下自主创新成果： 1、环氧化合物与脂肪醇开环反应关键技术 开发了活性高选择性好的高氯酸盐固体酸类新型环氧化合物开环反应催化剂体系、连续管式反应器及绿色反应工艺等关键技术，通过催化剂、反应器和原料配比来调控反应选择性，根据市场变化自如调节主副产品比，建立3套万吨级连续管道式二元醇单烷基醚生产装置，实现装置通用化、产品系列化、主副产品综合利用。 2、二元醇醚羧酸酯直接酯化法绿色生产新工艺技术 开发了苯并噻唑类离子液体、Ni-Al/离子交换树脂等酯化酸催化剂体系，低毒酯类共沸脱水剂体系，连续固定床预反应串反应精馏酯化工艺。预反应系统提高了反应精馏主反应的效率；催化剂可回收、循环使用，解决了常规中和带来的操作与污染问题；酯类脱水剂低毒、高效、环境友好；GMP自动化无尘包装，产品质量指标达国际电子级要求；建立4套万吨级生产装置，实现清洁生产。 3、氯醇醚高浓度碱闭环制备脂肪族缩水甘油醚清洁生产工艺关键技术 开发了季铵盐型缩水甘油醚阳离子相转移催化剂，催化高浓度NaOH闭环反应，副产固体盐多，并消除了夹带产品问题，通过饱和盐水萃取可低成本精制固体盐；用饱和盐水热泵蒸发析盐，解决高浓度盐水污染问题；建立单、双、多缩水甘油醚等3套万吨级通用型生产装置，产品质量达国际先进水平；生物基、低氯、水溶及高品质产品填补国内空白，建成全球产能最大、品种齐全的脂肪族缩水甘油醚生产基地。 4、副产物的综合利用技术 开发了开环反应副产物的资源化利用技术。二元醇醚副产残液与碱、卤代烷进行williamson醚化反应，制得多乙二醇双醚；丙二醇醚副产残液通过中和、脱色等精制得多丙二醇单醚，用作脱硫脱碳溶剂或制动液原料。 5、废弃物的资源化利用技术 系统开发了脂肪族缩水甘油醚废弃物资源化利用技术。固体盐精制得工业盐，用作水泥磨料、制砖防冻剂等；盐水蒸发析盐过程中回收多羟基有机物制备环氧树脂增韧聚酯；减压精馏前馏分精制处理出原料和产品；精馏残液通过环氧基改性后可实现废弃物的综合利用；这些技术开发，解决了废弃物出路问题，实现了清洁生产。