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混凝土结构服役性能提升关键技术与应用
解决混凝土结构服役性能提升的关键技术难题，在混凝土结构性能的可控提升技术，加固材料的高效利用技术，力学性能和耐久性能的综合提效技术等方面取得了一系列创新成果。
武汉大学
2021-04-14
矩形钢管混凝土梁柱节点关键技术研究
成果的背景及主要用途：
在我国钢产量大、钢种适于房屋建设且粘土砖禁用政策出台的背景下，钢管混凝土结构及钢结构住宅技术因其材料轻质高强且可回收等优势，成为节能、环保和可持续发展的建筑技术，既是社会发展和科技进步在建筑业的集中体现，也是未来建筑结构发展的趋势，近年来得到了专家学者的广泛关注和国家政策的大力支持。但是，矩形钢管混凝土结构在我国起步较晚，梁柱节点存在构造、受力和施工上的不足，解决梁柱节点问题是推进建筑可持续发展的迫切需要。十多年来，本课题组围绕矩形钢管混凝土梁柱节点，先后开展了计算理论、节点构造、新型节点等关键技术的系列研究，并通过工程应用，形成了成套的矩形钢管混凝土梁柱节点技术，为矩形钢管混凝土和住宅钢结构的应用提供了重要科学依据和关键技术支撑。
技术原理与工艺流程简介：
1、倒角型隔板贯通节点技术：提出了圆弧倒角型和倒角放坡型隔板贯通式节点形式，减轻了梁翼缘与隔板连接处的应力集中，避免节点发生脆性破坏。研究了倒角型隔板贯通节点的静动力性能，确定了节点的应力分布规律、破坏机理和滞回性能，推导了节点拉伸承载力计算公式。
2、长挑出隔板贯通节点技术：提出了长挑出隔板贯通节点，使塑性铰外移，提高节点域抗震性能。研发了新型柱端加载装置，解决了现有加载装置难以准确模拟节点受力状态的技术难题，发现该节点抗震性能良好，并得到了混凝土强度等级、内隔板厚度及加强板长度等参数对节点性能的影响规律。
3、全螺栓隔板贯通节点技术：提出了全螺栓隔板贯通节点和下栓上焊隔板贯通节点，克服了焊接质量难以保证的技术难题，实现了节点技术的突破，解决了一般节点制作安装周期长、人工费用高等技术问题，并获得国家发明专利。
技术水平及专利与获奖情况：
该项科研成果获得发明专利 3 项，达到了国际领先水平。
应用前景分析及效益预测：
本项目所涉及的研究内容解决了传统矩形钢管混凝土梁柱节点存在的应力集中、脆性破坏和构造尺寸偏大等问题，并提出了理论计算方法，为钢管混凝土梁柱节点后续研究奠定了基础和宝贵的实践经验。多项新的节点技术在国内甚至在国际上都是领先的，有着很广阔的应用前景。例如，全螺栓隔板贯通节点的连接全部采用高强螺栓，避免了现场焊接，施工方便，承载力高，同时实现了塑性铰外移，保证了结构的安全。
应用领域：
该科研成果已经成功应用于多项矩形钢管混凝土结构工程，应用可推广程度很高，取得了巨大的经济效益。
天津大学
2021-04-11
高耐磨性螺旋输送机成套技术
螺旋输送机广泛应用于各种物料的连续输送，在输送矿物等硬质物料时，由于工作环境和工作条件恶劣，螺旋输送机出现早期磨损失效，寿命普遍只有半年左右。这不仅导致生产成本增加，并且由于事故频繁和设备更换，导致停工停产，不能满足现代企业生产管理的要求。螺旋输送机失效的形式主要是螺旋叶片的磨损，产生这一现象有多方面的原因，一是在“叶片—磨料—筒体”这一组摩擦副中，叶片的磨损条件比筒体严重，二是为了便于成形和焊接加工，叶片普遍采用低碳钢制造，耐磨性不好，并且，一旦叶片和筒体间的间隙增大，物料会粘结到筒体上，从而显著的增大叶片的磨损，并降低了输送效率。为了解决这一问题，主要开展以下方面的工作：1、对设备进行刚度与变形设计；2、对筒体和叶片进行间隙可调整设计；3、对磨损最严重的叶片部分采用创新性的高耐磨性结构设计，从而大幅度提高叶片的耐磨性。设备研制完成后，进行了三年的现场使用实验，结果表明：通过本项研究，有效延长了螺旋输送机设备的使用寿命，降低了更新设备和返修设备的费用；降低了设备故障率，减少了设备维修和停机时间；实现了将螺旋输送器的使用寿命从原来的半年提高到三年的预期目标，并且经过三年运行后，螺旋叶片无明显磨损，预计还可更大幅度的提高使用寿命。
华东理工大学
2021-04-11
农作物秸秆原料生产燃料乙醇成套技术
利用丰富的、开再生的玉米秸秆、麦秆、稻草等农作物秸秆原料生产燃料乙醇，是当前世 界生物能源产业的前沿技术领域，是未来替代石油能源的主要技术路线。本技术的产业化实施 可以高效率进行农作物废弃物的资源化利用，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，秸秆燃料乙醇的生产成本具体表现在过程的高能耗、大量 废水排放、纤维素酶成本等环节上。 本项目的农作物秸秆原料生产燃料乙醇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方法脱除预处 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体含量达40%以上的纤维素底物进行同步糖化与发酵生产乙 醇，与常规发酵反应器相比，电耗可以降低80%以上，纤维素酶用量大幅降低。整个农作物秸 秆原料生产燃料乙醇成套技术可以得到不低于8% (v/v) 的高浓度乙醇发酵液，纤维素转化率可 达75%以上。本技术的采用将会大大降低纤维素乙醇的生产成本或环境成本，为即将商业化运 作的燃料乙醇工厂中的技改提供技术储备。
华东理工大学
2021-04-11
海藻纤维制备产业化成套技术及装备
“海藻纤维制备产业化成套技术及装备”是在国家863计划重点项目、国家973计划研究专项、山东省自主创新专项、山东省自主创新成果转化重大专项等支持下取得的重大成果，在国际上首创纺织用海藻纤维制备关键技术、无脱水剂纤维后加工技术、原液着色技术等关键技术及装备，水平国际领先。耐盐、耐洗涤剂海藻纤维技术获得美国、欧洲、日本、韩国等专利授权，在原料、纤维、制品及检测等方面制定国家、行业、团体标准4项。
海藻纤维具有优异的本质阻燃性、抗菌防霉性、生物降解性和亲肤性等，在纺织服装、生物医用、卫生护理和阻燃工程等领域有着广阔的应用前景。2018年青岛大学研发团队以相关技术成果作价入股成立纺织用海藻纤维产业化公司，建设了世界上产能最大、技术装备先进的生产线，进一步推动海藻纤维的产业化、市场化。
我国化学纤维年产量已达6千余万吨，海藻纤维具有优良的综合性能功能，而且原料可再生、制品废弃后可生物降解，通过替代石油基化学纤维的应用，对解决石油短缺和“微塑料”“白色污染”等资源环境问题具有重要意义，经济社会效益显著。
青岛大学
2021-05-10
超临界水部分氧化成套技术与装备
我国的化石能源结构是以煤为主、石油和天然气为辅，这是由于各种化石能源的贮藏量的不同而造成的。目前为止，已探明的煤炭储量为1.5万亿吨，按年采20亿吨，可开采750年，而石油储量为16000万吨，仅占世界总量的3%左右，可开采年限只有20.6年；天然气的消费仅占2.1%。煤的利用主要是利用其燃烧热，一般用于直接燃烧，因此热值较低的煤，如裼煤等，其利用途径受到较大的限制；另一方面，煤炭在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳、二氧化硫等气体。二氧化硫会导致酸雨，进而污染环境，是要严格控制排放的对象；二氧化碳是最主要的温室气体，也需对其排放进行控制。因此，以煤作为燃料的利用方式存在有很大的不足。而甲烷（CH4，天然气的主要组成）是一种高能值、零排放的清洁燃料和化工原料，其利用过程具有高效性和环境友好性，是未来能源发展的主要方向之一。到目前为止，我国天然气的开发与利用在能源消费结构中所占的比重较小，而且储量也不富足，但我国生物质的贮量相当巨大，作为潜在的物质资源宝库是人类未来的能量、食物和化学原料的重要来源。随着石油、煤炭等化石资源的日益枯竭，在当前大力发展多元能源的形势下，如何利用以碳和氢为主要成分的煤和生物质制取CH4替代天然气和作为化工原料，改变我国当前的能源消费结构，既有效利用资源，又发展洁净能源，实现能源的有效替代并同时解决环境问题，是当前的研究重点和热点。超临界水部分氧化制技术以生物质或劣质煤为原料，采用超临界水部分氧化技术，通过发生一系列的氧化还原反应生成氢气或甲烷，可以实现部分替代天然气。目前，本技术已申请国家发明专利多项。
南京工业大学
2021-04-13
微界面传质强化反应-精细分离成套技术
长期以来，石油炼制、石化和煤化工产品加工、制药、新材料等生产过程中的副产物多、能耗高、污染大等技术问题一直困扰国际学术界与工程界。团队另辟蹊径，采用完全不同于国际上的方法，解决了大规模制造微气泡（微米级尺度）的理论问题与相关技术原理，并研发了核心装备，发明了数以十亿计的微气泡系统的测试与表征方法，建立并开发了制造和调控微气泡与气液微界面的数学模型与计算机软件，同时在实验室研究和工业应用中，突破了国内外微气泡系统的气/液比不能超过0.05/1的上限，把
南京大学
2021-04-14
木薯非粮燃料乙醇成套技术及工程应用
木薯原料不与粮争地，经济上可行，可以大规模种植。国家明确鼓励以薯类作物、甜高粱茎秆及纤维素等非粮生物质为原料的燃料乙醇生产。 项目组根据国家生物质能源产业发展要求，重点突破木薯非粮燃料乙醇关键技术及装备，获得13项发明专利，形成了具有国际领先水平的非粮燃料乙醇成套生产技术，并成功实现了产业化，成果形成的木薯燃料乙醇成套生产技术的综合技术指标优于国内外同类技术。 应用本技术首先在广西中粮公司建成了“年产20万吨木薯燃料乙醇生产示范装置”并于2007 年12 月投产运行。装
天津大学
2021-04-14
全焊接双波纹板式气体换热器成套技术
焊接双波纹板式气体换热器主要应用于废气的余热回收以达到节能减排的目的。该技术利用常州大学专利技术，利用摸具液压使0.6~1.0mm的板材成形，经翻边、焊接组装完成，由于是焊接，适用温度可达550度，如果采用更好的材料，适用温度可达到900度。
常州大学
2021-04-14
高支模施工安全监测设备及系统成套技术
高支模是工程结构施工中危险性较大的分部分项工程之一，尽管出台了多项管理文件，高支模垮塌事故仍时有发生（2019年发生了5起），造成人员伤亡，因此，研发高支模的施工安全监测设备及系统极为重要，一方面可以对整个施工过程的安全状态予以把控，另一方面可以通过多个工程的监测为模板支撑体系规范编制提供数据支撑。研究团队于2019年3月研发了高支模施工安全监测设备及在线釆集与分析系统，已在多个工程项目中进行试验测试。
南京工程学院
2021-01-12