经过十年多的实验室研究，本项目在技术上已经成熟，现已走出实验室进入工业应用，相关研究论文也在国际和国内杂志上发表，得到国内外同行的肯定。分流分相法的测量原理是，首先采用一种独特的多相流分配技术从多相流中严格按比例分流出一小股多相混合物，并将其分离成单相气、油和水，然后分别用单相流量计测量它们的流量，最后仍将这部分流体返回被测两相流体的管道，多相流体的各相总流量则根据比例关系而确定。因此，分流分相法实际上将多相流体的流量测量变成了单相流测量，同时又具有很小的体积，便于做成仪表广泛应用。由于所有仪表都工作在单相流中，因而，不但能显著提高测量仪表的稳定性和可靠性，而且测量过程与流体的性质无关，计量精度目前已接近3%，有希望逼近单相流的测量水平。采用分流分相法研制的注汽流量干度仪也已通过工业性考核试验，在胜利和新疆油田得到推广应用，流量和干度的测量精度均达到3%，一致认为这是目前测量注汽流量和干度最好的仪表。分流分相式气-油-水三相流量计经过5年多的实验室研究，已经趋于成熟，测量精度能达到3%以内，具备了工业现场的应用能力。在油气田使用该项技术能替代目前的分离计量设备，大幅度降低油田的开发成本，减少对环境的影响，提高自动化检测水平。

连铸二次冷却对铸坯的表面与内部质量具有显著的影响。欲得到优质铸坯，重要的是合理地控制浇铸过程铸坯温度，而连铸二冷配水的目的是均匀冷却铸坯，使铸坯表面温度保持在允许的范围内，对提高连铸坯的质量好连铸生产具有重要的作用。原冶金部科技司将此项目列为“八五”攻关课题“大型连铸机自动控制系统的研究开发”中一个重要研究课题，主要是以济钢板坯连铸机而冷控制为研究对象，应用二维传热数学模型，建立了板坯连铸机二冷配水计算模型，编制了二冷配水计算软件，完成了对不同钢种和断面的连铸冷却的配水计算和控制系统，实现了对连铸而冷水在线控制。本项目主要用在板坯、矩形坯、方坯连铸机二冷配水控制系统，结合现场具体条件，利用传热学基本原理建立凝固传热数学模型好计算软件，计算配水参数，实现二冷水自动控制，从而确保连铸机高的产量好良好的质量。

本项目以甘蔗植物水与蔗糖为目标物质，开发了多级膜并行联产甘蔗植物水与蔗糖的技术，创建了“水-糖”联产的甘蔗加工新模式，不仅实现甘蔗食糖绿色加工，更重要的是率先实现了甘蔗植物水商品化利用。 一、项目分类 促成重大科技创新突破的关键性、标志性事件或人物 二、成果简介 本项目以甘蔗植物水与蔗糖为目标物质，开发了多级膜并行联产甘蔗植物水与蔗糖的技术，创建了“水-糖”联产的甘蔗加工新模式，不仅实现甘蔗食糖绿色加工，更重要的是率先实现了甘蔗植物水商品化利用，改变世界上甘蔗制糖只以蔗糖为目标物质、甘蔗植物水只能作为废水排放的现状，引领世界甘蔗糖业绿色低碳发展和升级转型，为我国制糖产业创造直接产值超过百亿元的经济增长点，从根本上改变我国甘蔗产业长期亏损或微利发展局面，显著推动甘蔗糖业可持续发展，确保我国国家战略物质食糖的供给安全。此外，甘蔗汁“零”添加生产工艺，也为甘蔗汁多元高值化产品与大健康产品的生产，如甘蔗啤酒、甘蔗保健醋、生态功能糖等创造可能，促进甘蔗糖业产业链拓展和延伸，显著提升产业市场竞争力。 技术为广西大学独家拥有，目前已获2件发明专利保护（一种多级膜并行生产甘蔗浓缩汁及甘蔗饮用水的方法，ZL201510205328.1；一种多级膜并行生产甘蔗浓缩汁及甘蔗饮用水的装置，ZL201510206613.5）。同时在本技术的前后端生产环节或产品，如甘蔗（浓缩）汁高值化利用、功能糖生产等还获得14件专利技术保护，已形成有效技术壁垒。

本项目技术以膜分离技术为基础，针对特定化工园区深化尾水的特征，进行水质详细分析，提出合理预处理工艺和整体工艺设计；反渗透膜多段式组合工艺研究；反渗透浓水处理技术开发；单元技术的匹配与集成；整体工艺试车与连续运行。根据水质差异，园区水回用率可以达到70~80%，出水可分质使用，可以应用到锅炉、工艺用水等，吨水处理成本2.1元/t。应用概况： 本项目技术解决了化工园区生化出水的排放问题，同时有利于化工园区总水量需求的难题和总排放量的瓶颈，具有较好的实际应用价值和广阔的市场前景。

成果与项目的背景及主要用途：本技术、设备与配套的产品应用于污水处理领域。其成果主要包括：新型膜组件反应器、新型处理工艺和具有安全环保优势的免维护系统。其中新型膜组件反应器是以聚偏氟乙烯（PVDF）为材料，以耐腐蚀材料为骨架，具有独立知识产权；新型处理工艺和具有安全环保优势的免维护系统能够具有：出水清澈透明、容积负荷高、占地面积小、抗冲击负荷能力大、剩余污泥产量低、系统运行管理简单、运行成本低、易于集成并实现自动化等特点。本产品具有联合组装曝气功能，应用该它可以很好的将区域污水、洗浴废水、生物难降解废水和医药制药废水等进行处理。处理后的出水水质完全满足国家城市杂用水的水质标准。是目前国内外公认的、在区域（小区、开发区等）中水回用领域中最先进的处理技术之一。 技术原理与工艺流程简介：近年来，随着膜生产技术的提高和生产成本的降低，膜技术在污水处理领域中的应用特别是与生物反应器相组合的膜生物反应器（MBR：Membrane Bio-Reactor）作为一种新型高效污水处理技术在国际上受到了广泛关注。以超滤或微滤膜与传统的活性污泥生化处理技术相结合而成的膜生物反应器，以膜分离过程取代重力沉降过程，不论污泥颗粒的沉降性能如何，均可完成固液分离过程，并且可以避免因生物体流失而造成的系统运行失败。此外，采用膜分离与活性污泥法相结合的膜生物反应器处理含碳有机物，能使有机物深度氧化，并且能完全保留生物体，使污泥保留的时间相当长，从而完全保留体系中缓慢生长的硝化细菌，可同时通过硝化与反硝化作用成功除氮，在低温时亦能维持高处理能力。MBR 反应器能够维持高处理能力而使处理厂规模缩小，还可通过维持低 F／M 比例减少剩余污泥产量。对于各类污水，使用本产品进行处理是一种特别有效的方法，它可以将生物降解的物质分离出去，而将微生物留在生物处理池中。这样可以使生物池内微生物的含量处于最佳浓度，反应速度最快。和其他污水处理方法相比，使用膜生物反应器进行再生水处理不仅可以节约大量水资源，还可以减少设备占地，节约能源，减少设备和运行和管理费用，避免二次污染，有着很好的环境效益、社会效益和经济效益。 技术水平及专利与获奖情况： 已经获得的相关专利： 1．带有电位测控的工业废水处理系统（发明专利） 2．膜反应器（实用新型） 已经申请的相关专利： 1．超声波膜反应器（2004200289565.4） 2．工业废水气动搅拌机（200420056558.3） 已经获得的奖项：高校节水技术（天津市科技进步二等奖） 应用前景分析及效益预测：通过本产品的应用，可以带来巨大的环境效益、生态效益、经济效益及社会效益，通过中水回用项目，使天津大学成为国内第一所具有一流的教育环境、一流的节水技术（包括节水器具）全面综合开发的研发基地，为实现天津市创建环境保护模范城市的奋斗目标，为天津市的发展以及全国各高校的建设提供了一定的借鉴作用。该项目经济效益显著，其年投资与效益分析约为 1:0.4 左右，即可以得到约 40%的回报。 应用领域：环境保护、污水回用。

产品详细介绍产品介绍：1、脉冲流量计、电磁阀、刷卡收费控制器分体式设计，可灵活安装；2、安装方便简单，适合浴室、澡堂、公寓等高湿度及各种恶劣环境使用；3、可以设定一张卡的用水量，超过额度拒绝用水；4、在冷水和热水环境下均可使用；5、1.77寸彩屏显示，可直观显示用户姓名、卡号、余额、消费情况等信息；6、脱机工作可通过管理卡进行费率、参数等设置；7、自动识别持卡人的合法性，根据卡内账户信息决定是否允许消费；8、可控制电磁阀及电动阀；9、控水器为12v电压，保证使用者安全；10、IC卡可以扩展为一卡通，兼容考勤、门禁、消费、停车场等系统；11、可扩展补补贴功能，可对用户进行补贴。产品参数：外形尺寸：110mm*145mm*45mm卡片类型：M1卡计费方式：计时、计量、计次屏幕显示：1.77寸彩屏显示系统发卡数量：可达100万  工作频率：13.56MHz卡操作距离：0-50mm卡读写速度：<0.3s机器颜色：白色通讯方式：脱机、RS485、TCP/IP、无线433、WIFI、4G供电电压：DC12V 1A记录存储容量：最大可存储6万条断电数据保存时间：>10年存储挂失卡数目：>100万张                工作环境: －10℃ ～ ＋100℃

随着近些年来我国电力事业的快速发展，装机容量的大幅度提升，供需矛盾已经逐渐不再是电力系统发展的主要矛盾。电网中非线性负载、冲击性负载和不对称性负载不断增加， 同时，信息时代各种精密、敏感的生产设备对传统的电网电能质量提出了更高要求，这些都 使得电能质量成为日益凸显的主要问题。大型城市电网一般是负荷集中区域，近年来，各类 微电子、半导体、生物医药、精密制造、大型金融数据中心等敏感用户对电网的供电电能质 量提出了更高要求。对供电企业而言，电能质量问题既是挑战，也是机遇，电网中大量敏感 负荷也是供电企业潜在的高端用户，对高品质供电有着强烈需求。本课题立足深圳电网当前面临的实际问题和迫切需求，主要开展大型城市电网供电电能 质量规范体系的研究、重点区域电能质量问题的分析与治理方案研究、敏感用户高品质电力 需求分析与对策研究、电能质量治理装置柔性控制、新型拓扑结构和容量优化等关键技术研 究，实现方案定制、装置研制与工程示范，为深圳电网重点区域和敏感用户的电能质量综合 治理提供理论依据和技术支撑，对全面提高大型城市电网的电能质量和提升敏感用户的电能 体验具有积极的示范作用及推广意义。对深圳电网电能质量突出区域进行调查研究与分析，首次完成深圳市 2010~2012 年电能 质量暂态事件分析，绘制了十二个中心站的 ITI(CBEMA)图表，并结合调度数据分析了 电压暂降事件原因;通过对多家电能质量敏感用户的调研走访，完成了深圳电网高品质电力 需求分析研究，建立了电能质量污染对高品质需求客户影响的评价指标，完成了深圳干扰源 与敏感客户分类指引及抗干扰措施指引。建设了 110kV 碧岭变电站 10kV 动态电压恢复器示范工程，研制了国内容量最大的 10kV 动态电压恢复器(DVR)，首次实现区域范围内电压暂降问题的综合治理示范，可同时治理 变电站大供电范围内多个敏感负荷的电压跌落问题。所研制 DVR 采用自取电方式，较储能 方式降低了硬件成本和控制复杂性;采用级联 H 桥结构直接耦合至中压线路中，可有效解 决变压器耦合方式中变压器非线性及饱和所带来的问题。采用分相判断投切晶闸管，分相容 量限幅和分相补偿控制，确保了装置灵活性与安全性。装置补偿容量 5MV，综合效率大于 96%，电压补偿深度:三相跌落 70%，单相跌落 55%;输出电压谐波:THD 小于 5%;动态 响应时间小于 5ms。研制了中国首个统一电能质量调节装置 UPQC 工业级产品，实现用户侧多种电能质量 问题的差异化、定制化综合治理示范。直流侧采用超级电容+电解电容组合的形式，避免了 系统因电压跌落能量不足导致系统电压跌落更深，甚至系统完全瘫痪的问题。提出了 UPQC 运行模型的无缝切换及串并联侧协调控制策略。解决了普通装置无法解决的电压暂升情况下 的能量回馈电网问题。建设了深圳长城开发科技股份有限公司电能质量综合治理示范工程， 装置电压等级 380V，补偿容量 500kVA~2MVA，综合效率大于 96%，电压运行范围±20%， 电流谐波补偿能力 THD 小于 5%，功率因数大于 0.97，不平衡补偿能力大于 80%，动态响 应时间小于 5ms。

利用农业生态工程技术，实现重金属污染农田土壤的安全和高 效利用，工矿污染区土壤重金属等污染物的生态阻断，降低和消除重金属的环 境毒害效应。我国重金属污染面积占耕地面积 20%以上，工矿企业场地污染严重。 随着经济发展和社会环境意识不断提高，污染治理和土壤保护工作将日益受到 各级政府和广大人民群众的重视，重金属污染土壤生态工程治理技术（绿色原 位修复）将具有广阔的应用前景。 技术特点与优势：重金属污染物年度年均下降 5%以上；土壤质量和生产潜 力得到恢复；生产效益（产值）比治理前提高 15%以上。绿色技术，治理与利用 同步，阻断污染危害，保持和提高土壤生产效率。 

长期以来，大型板带粗轧机生产中一直存在着轧件下扣头现象，影响了轧件后续道次的正常咬入，对轧机、辊道等设备形成较大的冲击、降低了设备寿命；严重时，会使轧件卡死，造成主传动接轴破断和齿轮座倾翻等重大事故。造成了巨大的经济损失，严重影响了生产。 本项工作通过在线工艺参数、力能参数及轧制温度的综合测试和试验，找出了轧件扣头生成的主要原因。摸清了形成扣头的条件和下扣变形的规律，首次提出了轧件扣头与上下辊之间力矩不均匀分配、轧制压下量、轧制线高度、辊径差与轧件发生下扣之间的定量关系。上述成果填补了轧制理论中的空白，对完善轧机设计和控制理论具有重要理论意义。为控制轧件扣头的措施的提出和实施提供了科学依据。 基于上述理论提出了控制轧件扣头问题的技术措施方法。该方法在不改变钢坯加热条件的前提下，通过适当调配轧制线高度，并匹配轧机的压下量和辊径差等参数即可控制轧件扣头问题。这一方法不需增加设备投入，即可基本消除轧件扣头现象，并将上下辊力矩不均控制在10%以内。 该项成果曾通过湖北省技术鉴定，被评定为国际领先水平，并获得武汉市科技成果二等奖。 自1996年4起此项成果已成功应用于生产。

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 学号 张文杰 机电工程学院/测控技术与仪器 2020年9月/2024年7月 202031030421 唐浩埔 机电工程学院过程装备与控制工程 2020年9月/2024年7月 202031030267 罗智儒 机电工程学院/测控技术与仪器 2020年9月/2024年7月 202031030420 于洋 机电工程学院过程装备与控制工程 2020年9月/2024年7月 202031030212 龚佳禾 机电工程学院/测控技术与仪器 2021年9月/2025年7月 202131032102 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 杨林君 工程训练中心/机械工程 实验师 机械工程 游丽 工程训练中心/电子技术 助理研究员 电子技术 四、项目简介 产品介绍：拾易科技主打产品为拾荒“虫”沙滩垃圾清洁机器人。拾荒“虫”沙滩垃圾清洁机器人是国内首个运用仿生六足机械的沙滩垃圾清洁机器人，实现了对沙滩垃圾识别、收集、分类等功能，填补了国内“沙滩清洁”领域的空白。相较于目前其他已有的沙滩垃圾清洁装置，本机器人对沙滩下埋藏的垃圾收集效率更高。该沙滩垃圾清理机器人的出现，填补了国内沙滩垃圾智能清扫的空白。其智能化作业，大大减轻了人力成本，实现了清扫高效化，对垃圾进行智能分类，实现了处理绿色化。 用户群体：由于拾荒“虫”沙滩垃圾清理车主要应用于沙滩、浅海地带。目前国内的海滩主要为公共区域，只有少部分承包给了近海的酒店，所以拾易科技的目标群体定位为需要沙滩垃圾清理的政府和酒店等。 项目愿景：拾易科技目前主打拾荒“虫”沙滩垃圾清洁机器人，最初从三亚、青岛等沿海旅游城市进行推广，后期将产品逐步推进国际市场。此外，公司后期进入成熟期会逐步推进新产品，逐步拓展产品的应用领域，在三年后推出针对海床上垃圾的清洁机器人，在五年后推出针对海面上垃圾的清洁机器人。最后，关于财务方面，公司预计进行三轮融资，逐步发展。