带钢连续热处理(包括立式炉、卧式炉)过程是冷轧和热轧带钢生产的重要工序，该过程是在带钢成分确定的情况下，依靠控制热量传递过程来控制带钢内部微观结构的演化，最终完成金相组织的转变，达到控制带钢力学、电磁等性能的目的。因此，温度控制是带钢热处理过程控制的核心，也是热处理质量的根本保证。为了解决带钢连续热处理炉优化控制的技术难题，并克服半理论或纯经验控制模型严重依赖于现场、难以移植和泛化能力有限的不足，本成果基于传热机理模型对带钢在连续热处理炉内的传热过程及其优化控制策略展开相关的理论分析和实验研究。 本成果瞄准带钢连续热处理热过程模型研究,基于传热学的基本原理,精确解析退火炉内辐射换热、对流换热(喷气快速冷却、喷气快速加热)、接触换热(炉辊与带钢之间)、喷雾冷却等传热过程，开发带钢在热处理过程中的温度分布预测软件,准确预测带钢温度分布(包括稳定工况和工艺过渡工况)，带钢温度预测的典型精度在±2.5%以内(90%以上的命中率)，为提高带钢连续热处理的产品质量奠定了基础。在带钢温度精准预测的基础上，基于可行工况集和最优化方法，建立了炉况参数优化策略，大大降低带钢连续热处理工艺切换的效率。

项目简介： 二嗪磷即地亚农，是一种广谱、高效、中低毒有机磷杀虫杀螨剂，还广泛应用于兽药和卫生用杀虫喷雾剂，是替代高毒杀虫剂的主要品种之一。目前世界产量约 2-3 万吨/年，中国市场刚起步。 南开大学实现了原料异丁腈的国产化，在二嗪磷生产技术上取得突破性成果，异丁腈经甲氧基化、氨化、中和、环化制得羟基嘧啶，总收率达 95%以上，羟基嘧啶与 O,O-二乙基硫代磷酰氯合成二嗪磷的收率达到 95%以上，原药含量达 95%以上；生产工艺达到国际先进水平，特点是：乙酰乙酸乙酯或甲酯消耗低；合成采用连续自动化控制；以异丁腈合成羟基嘧啶的过程基本无三废；二嗪磷原药中 S-TEPP的含量低于 0.2%，达到国际标准。所得二嗪磷原药不需加任何稳定剂就能稳定存在；生产成本低，设备投资少，生产效率高。已获发明专利授权。可提供中试生产技术。 地亚农主要用于水稻、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。 工艺技术特点 南开大学元素所对地亚农的制备进行了深入细致的研究，首先，对异丁腈的合成进行了研究，并已实现了异丁腈的国产化，解决了异丁腈依赖进口，价格昂贵的问题，为地亚农生产奠定基础；其次，从理论基础出发，对合成地亚农的各步反应进行了反应机理及动力学的研究。近来，我们在地亚农的生产技术上起得突破性的成果，同样以异丁腈为起始原料，经脒化、环化、缩合三步反应合成地亚农。

研究方向：水资源与水污染控制工程与技术、研究方向包括高浓度有机废水和难降解有机物废水、含高氮高硫废水的厌氧和/或好氧生物处理、膜生物反应器、水中营养物氮、磷等的处理、微污染水源的生态修复及微污染水源的饮用水处理。 项目简介： 很多高浓度有机废水（如糖蜜酒精废水、味精废水、抗生素废水、磺胺制药废水等）同时含有高浓度硫酸盐和高浓度还原性氮（有机氮和/或氨氮），使得厌氧生物处理复杂化：①硫酸盐还原菌与产甲烷菌竞争基质（乙酸、H2等），②硫酸盐还原作用的产物硫化氢浓度很高时，会引起产甲烷菌活性的降低，③有机氮氨化后产生大量氨氮，抑制厌氧细菌活性，并给后续处理工艺带来脱氮要求。厌氧同时脱氮除硫新工艺的提出目的就是在厌氧处理同时含高硫酸盐和高还原性氮有机废水（简称高氮高硫废水）时创造适当条件，在厌氧处理阶段，把有机氮和氨氮转化为氮气，把硫酸盐转化为单质硫，同时降解部分有机物。这种新工艺能够消除硫化氢对厌氧工艺的影响，同时免除后续工艺脱氮的负担，从而为高氮高硫废水的处理开辟高效低耗的新途径。利用厌氧氨氧化菌与硫酸盐还原菌之间的耦合作用处理高氮高硫废水。 

本成果采用陶瓷超微滤膜、纳滤膜等分离技术的单项或者集成设计方法，替代中药传统的醇沉工艺和多效蒸发工艺，实现中药组分的纯化和浓缩。关键之一在于根据中药浸提液的构成，优化设计和生产陶瓷膜元件，优选必要的高分子超滤膜或者纳滤膜。所生产的膜分离装置采用了多项专利技术，能提高有效组分得率和产品液的澄清度，降低原材料成本，高效节能、显著降低废液排放量、消除溶剂对环境的污染。 专利情况： 成熟度：量产 合作方式：技术服务 创新要点：采用陶瓷超微滤膜、纳滤膜等分离技术替代传统的醇沉发，不但减少了药物有效成分损失、提高产品质量，而且缩短了生产周期、降低生产成本，并易于工业化放大。 技术指标：本技术具有我国资源特色，在国内外均属首创，形成了具有我国自主知识产权的成套技术与装备。可根据中药厂需要，提供不同提取工艺及装备，该成果已有20多个工业化成功应用案例。例如在敖东制药公司，采用陶瓷膜技术进行血符口服液的生产，与传统的醇沉工艺相比，节约乙醇消耗70%以上，生产周期节约30%。

造纸工业在我国国民经济中占有重要地位，但属于高物耗、高能耗的污染大户，废水排放量占全国工业废水排放量的17%以上。实现废水综合治理，减少尾水排放量，已成为造纸行业发展迫切。本项目技术采用膜集成技术实现了造纸尾水的净化处理，实现了水的分级回用，项目已经建成万吨级工程2项，经济效益好。 专利情况：在申请3项；已授权3项， 成熟度：量产 合作方式：技术入股、技术转让、技术服务 创新要点： 1）高效预处理技术实现尾水杂质深度净化； 2）双膜法尾水的脱盐和降COD技术； 3）低成本浓盐水处理技术。 技术指标：水回收率可以实现95%，85%和75%等不同工艺，经济性好。其中，回用95%时，水处理成本低于5元/吨水。本工艺已建成了4万吨/年和1万吨/年等应用示范工程。

豆浆作为传统东方食品，具有深厚的群众基础，市场前景广阔。但我国豆制 品行业整体技术水平落后，产品品质、生产工艺和装备机械均有较大的上升空间； 日本技术虽较我国先进，但也仅适用于中小规模生产。本技术以熟浆工艺（带渣 煮浆）为基础，确立了蛋白提取率高、风味损失少、豆腥味可控的豆浆生产工艺， 开发了连续化的熟制技术、高通量分级分离技术、富含泡沫液相体系的脱气浓缩技术等，解决了长期以来豆浆产业的多项技术难题，为高品质豆浆的推广奠定基础。 创新要点 大豆无需浸泡、全程连续化生产、单线处理能力大；产品口感醇厚；蛋白质含量是普通型豆浆行业标准的 1.5 倍以上，维生素保留率高于同行业 5%，不饱和脂肪酸占脂肪比例较牛奶高 40%，铁质超过牛奶 4 倍以上，致敏性远低于牛奶；高浓度豆浆既可以作为豆浆饮品直接享用，也可以作为星巴克等餐饮行业时尚饮品的牛奶基料替代品。

主要技术内容： （1）破传统喷雾泵生产设备机械结构设计，采用凸轨、凸轮机构，创新性研制了高精度、高效率的喷雾泵电化铝壳抓口机、喷头打喷咀机等系列装配设备，提高了设备的装配精度和效率。提出集成基于等价输入干扰估计器与参数智能辨识的智能驱动控制技术，成功解决了微型喷雾泵现场设备层不确定干扰、电机参数的时变性对装备电机控制性能影响问题，提高了生产装备控制的精度及可靠性。 （2）集成 RFID 与 WSN，构建微型喷雾泵生产过程信息采集网络，创新性地引入混沌粒子群优化算法，优化采集网络节点部署；动态选择通信节点数目，在获得最大网络覆盖范围的同时，避免节点间的冲突，降低网络能耗，保证了生产过程数据采集与传输的实时性和可靠性。 （3）创新性提出并实现了微型喷雾泵制造过程多目标资源优化调度技术。建立生产车间多目标资源优化调度模型，提出基于种群年龄模型的动态粒子数微粒群优化算法来求解优化问题，并采用层次分析法进行决策，成功实现了微型喷雾泵生产全流程的精益管控，全面提高了生产质量与资源效率。 （4）创新性研发了一种面向制造全过程的信息集成平台。将生产过程信息、管理信息等数据高度融合，实现底层物联网到互联网的无缝连接；解决了常规DCS、MES、ERP 三层架构存在的数据交换困难、系统庞大、功能定制性差、难以适用于中小型制造业等缺点，为微型喷雾泵制造装备的自动化和信息化融合提供了解决方案。 行业意义： 项目通过攻克微型喷雾泵生产装备的自动化与信息化技术融合的关键技术，突破国外先进技术的壁垒，形成了自主知识产权与技术体系，项目成果提升了微型喷雾泵加工装备的自动化、信息化水平，符合国家可持续发展战略的绿色制造技术，可带动和促进化妆品、保健品等领域向高档化的高层次技术方向发展。 获奖情况：2015 年获中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖。 成果的技术指标、创新性与先进性： （1）引入凸轮、凸轨等机构，并结合等价输入干扰估计器、智能辨识等方法设计控制策略，从机械和控制两方面进行突破，自动化程度和生产效率高。 （2）集成 RFID 与 WSN，采用混沌粒子群优化算法优化网络节点，动态选择通信节点数目，降低网络能耗，生产过程数据采集与传输的实时性和可靠性高。 （3）建立以缩短生产周期、减少机器空转时间、降低产品次品率为等为目标，采用种群年龄模型的动态粒子数微粒群优化算法求解生产过程优化调度问题，采用层次分析法进行决策，实现微型喷雾泵生产全流程精益管控。 （4）采用完全不同于传统 DCS、MES、ERP 三层架构的模式，直接面向生产、管理全过程，开发信息集成平台，自动化和信息化融合度高、适用于中小型制造业。 技术的成熟度：相关技术已经形成产品，在无锡圣马科技有限公司及其下游企业进行了产业化。 应用情况： 针对微型喷雾泵加工装备产业当前普遍存在材料消耗大、能耗高、可靠性差、加工效率低、品种适应性差等问题，本项目以提高生产装备的自动化与信息化水平为目的，在装备高性能自动化控制、信息的采集与传输、优化调度、精益管控、平台建设等方面已经取得了创新性研究成果，并对成果进行了提炼、集成，从2012 年开始，针对本项目整体技术展开全面推广，应用于江苏、广东等地区的10 多家轻工装备制造及使用企业。 应用实践证明了，本项目成果总体技术创新程度高、成熟度高、附加效益显著，显著提升了我国塑料装备在国际市场具有较强的竞争力，有利于提高我国塑料装备的设计制造智能化水平，推动了我国塑料制造业的国际化发展。 

2024山东CIO年会在济南召开，鼎软天下受邀参会并作主题演讲，分享物流信息化成果和案例，探讨企业数智化转型路径，表示将加强合作，助力山东企业高质量发展。