人类在发展过程中目前面临能源危机和环境污染双重压力。在能源消费方面，目前世界能源消耗91%的是一次性矿物燃料能源，但矿物燃料是有限的，不可能成为人类的永久性能源。因此寻找可替代化石能源的新能源是人类可持续发展的必由之路。 据估计，全世界每年由光合作用而固定的碳达2×1011 吨，含能量达3×1018 千焦，可开发的能源约相当于全世界每年耗能量的10 倍；生成的可利用干生物质约为1700 亿吨，而目前将其作为能源来利用的仅为13 亿吨，约占其总产量的0.76％，生物质资源开发利用潜力巨大。据测算，我国拥有的生物质能资源为50 亿吨左右，是我国目前总能耗的4 倍左右[5]。生物质资源虽然丰富，但由于保存和转化的技术落后导致生物质资源浪费严重，如秸秆等农业废弃物在田间焚烧，林业产品加工产生的木屑、锯末等被直接丢弃，食品加工的壳、皮等被当作垃圾填埋，这不仅污染了环境，还造成了生物质资源的巨大浪费 利用生物质制备炭材料，在能源领域利用可以直接作为燃料使用，可以避免生物质原料本身能量密度低、体积庞大难于运输等弊端，同时相对于燃煤可以减少硫排放，从而减少对环境的污染，但目前制造成本高，只有在特定的场合才使用，目前生物质炭在能源方面主要作为高端的燃料电池正极材料。另一方面生物质炭本身的多孔性致使它具有巨大的比表面积、发达的孔隙结构以及较好的化学稳定性和机械强度，在环保领域对重金属良好的吸附性能，因此对重金属废水处理及土壤恢复与改良具有巨大的应用潜力[8-14]。 由于传统工艺制造活性炭成本高，因此限制了其应用范围。如何最大限度降低制造成本是科研工作必须努力的方向。 生物质炭的制备方法主要分为：热分解法，微波炭化法，水热炭化法。热分解炭化法是目前制备生物质炭的主要方法，热分解制备生物质炭是在隔绝空气条件下生物质的高温裂解成炭，一般需要炭化与活化两个过程且二者可分步或同步进行。首先炭化过程是在300 –1000 0C下使生物质中分子链中C-O、C-C键断裂成炭，随着温度的升高, 生物质炭的产量降低, 含碳量逐渐增加。活化的目的是利用气体或化学物质改变炭化料的内部结构, 扩大孔体积, 增加活性炭的吸附性能。物理活化采用如水蒸气、空气、CO2进行活化；化学活化则采用化学物质如NaOH，ZnCl2，KOH, K2CO3等在600~11000C下活化，得到活性生物质炭产品。热分解法的缺点在于反应时间长，反应耗能大，传热效率低和反应原料加热不均匀等。微波炭化法则是通过被加热体内部偶极分子的高频往复运动，使分子间相互碰撞产生大量摩擦热量，继而使物料内外部同时快速均匀升温从而达到裂解及炭化的目的。微波加热具有操作简单、升温速率快、反应效率高、可选择性均匀加热等优点。生物质通过微波炭化处理其活性炭得率较高(一般达到40%左右)且表面积大。但微波炭化的不足在于物料的反应温度不能精确控制，过量的微波辐射将对人体健康有损害且工业化放大过程比较困难。水热炭化法是在一定温度(一般200 ℃)和压强（下将水热反应釜内的生物质( 碳水化合物、有机分子和废弃生物质等) 、催化剂和水进行加热，实现对生物质炭化的过程。水热炭化一般制得的生物质表面积小一般500m2/g以下，同时反应时间长，因此生产成本较高。 总之制备生物质炭材料具有丰富的原料来源，同时在能源及环境方面具有广阔的应用前景，尤其在重金属污染治理及土壤恢复及改良前景更为广阔。但目前生物质转化为炭流程长，分解温度高，造成生产成本高而致使生物质的利用率低。如何更高效、成本更低廉实现生物质的炭转化，无论对于人类能源结构优化及环境保护均有十分重要的现实意义。 本项目提出了一种酸催化裂解炭化生物质原料的方法，采用酸催化直接将生物质分解及炭化，并在低温下(2000C左右)加速炭化及活化(6000C以下) 过程，吸收炭化及活化过程蒸发的酸及液态有机物，酸进行循环利用，实现生物质炭材料绿色制备。由此可以制备出生物质炭材料比表面在1000m2/g以上，得率达到50%以上，从而降低生物质炭的制造成本，拓宽其应用范围。二．技术路线酸催化生产技术路线见下图，生物质粉碎后，采用一定酸浸湿润，干燥后进行炭化及活化，控制在4000C下炭化完全冷却，炭化活化过程进行酸回收并返回使用，炭化完全后冷却，加粘结剂压块便得到生物质炭。  图1 酸催化制备生物质炭工艺流程三．技术开发内容及指标技术开发内容生物质原料的筛选及酸种类的筛选温度、时间工艺参数的优化；粘结剂的选择与添加工艺确定日处理1吨中试放大设备选择与设计；技术指标生物质炭得率大于50%；生物质炭的碳含量高于80%；生物质炭燃烧后的灰分小于5%；生物质炭材料比表面在1000m2/g以上。四．经济效益初步分析生物质炭售价按3000元/吨计算，原材料及处理成本约1500元/吨；按年生产1万吨计算，年效益为=（3000-1500）x10000=1500万元。 本项目作为生物质炭新工艺相对于传统工艺，大幅度提高了生物质炭的转化效率及降低了生产成本，因此经济效益非常显著，如果作为活性炭使用效益更加显著。同时具有很好的推广前景。

项目简介本技术采用三种酶水解银杏白果，获得银杏白果水解液，该水解液中含有银杏黄酮、 萜类化合物、氨基酸和肽类、淀粉等活性化合物，其中氨基酸和肽类含量≥1％，淀粉含 量≥2%，该水解液通过金耳菌种发酵，发酵液可以直接加工成保健饮品，也可以通过薄 膜浓缩后，进一步通过冷冻干燥生产保健食品或胶囊。该产品由于含有金耳多糖、萜类 化合物因而具有降低血糖，适用于未注射胰岛素病人，同时由于该产品含有血小板活化 因子拮抗剂银杏内酯 B，因而可用于辅助治疗血栓、急性胰

本技术是以醋酐、乙二胺为主要原料，在催化剂存在下，经过酰化、结晶、过滤、干燥等操作，最终获得TAED成品。该技术同现有工艺相比，采用了无溶剂技术，并对母液结晶与脱色过程进行了革新，使原材料消耗与废水量大为降低。 年产1000吨，设备投资约400万。主要设备包括：计量罐、酰化釜、酰化塔、醋酸分离塔、醋酐回收塔、结晶釜、过滤机、干燥器等。

油脂是天然可再生的资源，用其作原料所开发与生产的化工产品具有低毒性、易生物降解、人体亲和性和环境适应性好等特点。生物柴油（脂肪酸甲酯）研究始于20世纪50年代末60年代初，20世纪80年代飞速发展。早期研究目的替代化石柴油作燃料，目前已形成广泛的应用。脂肪酸甲酯既是生物柴油的基础组分，又在化工领域有广泛的用途。 本技术采用动植物油脂、废弃餐饮油、酸化油脂或棕榈油等为原料，通过与甲醇酯交换工艺生产脂肪酸甲酯产品，可进一步通过环氧化生产环氧化脂肪酸甲酯。产品闪点180℃以上，酸值0.6～0.8，转化率95%以上。

随着人们生活水平的不断提高，对家用洗涤剂产品具有越来越高的要求。目前，洗涤剂正朝着超浓缩、多功能和无磷方向发展。 五水偏硅酸钠是偏硅酸钠的一种形态，具有去污、皂化和分散作用、广泛应用于制造肥皂、合成洗涤剂、工业清洗剂以及玻璃、陶瓷、电镀、纺织、建材、金属防腐、石油裂解等行业中。它是取代洗涤剂中磷酸盐的最佳原料，应用它既能提高去污力、降低成本，而且最主要是避免了磷酸盐对自然环境的污染，对提高洗涤用品质量和净化环境有其重要意义。本项目开发了一种生产过程相当简短的新工艺，该工艺设备少，产品途径环节少、产品各项指标容易控制，产品质量可达到美、日、英等国标准的最高要求，而且产品成本低，利润高，有竞争优势。 四乙酰乙二胺（TAED）是一种高效漂白活化剂，它具有优越的低温漂白性能，良好的环保性能和适宜的价格，目前TAED/过硼酸钠系统已成为欧洲标准的漂白活化剂系统，欧洲所使用的漂白洗涤剂中，75～80%采用TAED/过硼酸钠系统。有研究表明，在洗涤剂配方中，当四乙酰乙二胺的含量达到1.5～5.0％时，就能使过硼酸钠在常温下发挥其漂白效力。本项目自主开发了反应精馏过程强化新技术，该工艺具有原料易得，生产路线合理，操作简单，产品纯度及收率高，节能以及成本相对较低等一系列优点。填补了国内空白，达到国际先进水平。

乙醇胺系列精细化工产品包括N，N-二甲基乙醇胺 (DMEA) 和N-甲基二乙醇胺 (MDEA)等。N，N-二甲基乙醇胺是一种重要的精细化工中间体，可用于合成阴离子交换树脂，水溶性涂料的树脂溶化剂，涂料的碱稳定剂，蜡类产品的乳化剂，燃料油的分散剂。在锅炉用水中添加本品 (微量) 即可防止生锈，用作环氧树脂的低温聚合促进剂，尤其是可作为价廉质高的助剂用于聚氨酯泡沫塑料，其应用市场广阔。 N-甲基二乙醇胺是一种新型高效的脱硫脱碳剂，主要用于酸性气体净化，特别是石化企业炼厂气尾气、天然气脱硫，化肥厂脱碳，具有较好的选择性。而且溶剂稳定性好，称为当今高效低能耗脱硫脱碳溶剂。MDEA还可适用于医药中间体乳化剂，杀菌剂的中间体，聚氨酯涂料、乳液的扩链剂及聚氨酯高回弹泡沫的催化剂。随着国内环保产、聚氨酯产业的发展，N-甲基二乙醇胺的市场潜力将越来越大。 目前，国内外N，N-二甲基乙醇胺生产技术基本都是在高温 (180～210℃) 、较高压力(4～5MPa) 下反应，产率一般在75-90%，产生大量三废。本技术突破性地解决了极快速化学反应的可控性难题，该绿色清洁生产新工艺在低温 (低于50℃) ，低压 (小于0.5MPa) 条件下反应。原料有效利用几乎100%，过程无三废，绿色清洁生产。 年产5000吨规模，设备投资约800万元。 

乙醇胺系列精细化工产品包括N，N-二甲基乙醇胺（DMEA）和N-甲基二乙醇胺（MDEA）等。 N，N-二甲基乙醇胺是一种重要的精细化工中间体，可用于合成阴离子交换树脂、水溶性涂料的树脂溶化剂、涂料的碱稳定剂、蜡类产品的乳化剂、燃料油的分散剂；在锅炉用水中添加本品（微量）即可防止生锈；用作环氧树脂的低温聚合促进剂，尤其是可作为价廉质高的助剂用于聚氨酯泡沫塑料，其应用市场广阔。 N-甲基二乙醇胺是一种新型高效的脱硫脱碳剂，主要用于酸性气体净化，特别是石化企业炼厂气尾气、天然气脱硫，化肥厂脱碳，具有较好的选择性。而且溶剂稳定性好，称为当今高效低能耗脱硫脱碳溶剂。MDEA还可适用于医药中间体乳化剂，杀菌剂的中间体，聚氨酯涂料、乳液的扩链剂及聚氨酯高回弹泡沫的催化剂。随着国内环保产、聚氨酯产业的发展，N-甲基二乙醇胺的市场潜力将越来越大。 目前，国内外N，N-二甲基乙醇胺生产技术基本都是在高温（180～210℃）、较高压力（4～5MPa）下反应，产率一般在75~90%，产生大量三废。本技术解决了极快速化学反应的可控性技术难题，该绿色清洁生产新工艺在低温（低于50 ℃），低压（小于0.5MPa）条件下反应。原料有效利用几乎100%，过程无三废。

2-甲基呋喃是一种重要的有机化工中间体，广泛应用于医药、农药等方面。在糠醇生产过程中，副产物2-甲基呋喃一般占糠醇产量的1～2%，而现有的工艺往往将其作为低沸物脱除，造成真空泵循环水或大气严重污染，而且存在安全隐患。经过潜心研究，本技术实现了从糠醇生产中2-甲基呋喃的高效提取，产品无色透明，纯度≥99.5%，经济效益十分显著。 对于年产30000吨的糠醇装置，每年可提取2-甲基呋喃约300吨，设备投资仅100万，仅此一项，每年可产生效益近1000万元，经济性十分显著。主要设备包括：萃取釜、精馏塔等。

铁皮石斛（Dendrobium candidum Wall. ex Lindl）又称黑节草，它是一种附生、多年生草本兰科植物。主要分布在我国云南、贵、广西、浙江、安徽、湖北、台湾等地。年平均气温 12-18 度，相对湿度60-75％，林间透光度 60％左右，年降雨量 1100-1500mm。生长在常绿阔叶林中，附生于树干上或石灰岩上。近代药理药化研究表明，铁皮石斛药物化学成分主要是多糖类、生物碱和抗肿瘤活性物质。多糖含量达 18.2％-22.27％，这些多糖类是免疫增强剂，具有增强 T 细胞及巨噬细胞免疫活性作用。铁皮石斛含有两种抗癌菲类化合物，具有对肝癌和艾氏腹水癌细胞的抑制作用。铁皮石斛具有滋阴、清热、生津作用，主要与-ATP 酶活性有关。现代临床应用和药理研究证实,铁皮石斛除具有滋阴润肺、养胃生津等功效外，还对慢性疲劳综合征、糖尿病、肾病有确切疗效和调理康复作用。 铁皮石斛自然生长十分缓慢，生境奇特，产量低。目前市场上铁皮石斛鲜品的价格 400～600 元/kg, 按平均亩产 300 kg 计算, 亩产值可达近 12 万元以上。据最新统计，目前全国铁皮石斛鲜条年产量还未达到 200 吨，远远满足不了市场需求。铁皮石斛种植产业处于起步阶段，利润可观，市场前景广阔,有望发展成为新兴的生物产业。 项目特色： 铁皮石斛与其它兰科植物一样，种子非常小，只有几十个尚未分化的细胞组成，没有胚乳，种子在自然界基本上是不能萌发的，因而使铁皮石斛资源濒临灭绝，加之铁皮石斛的药用价值是众所周知的，因此目前在自然界很难找到它的野生资源。我们课题组经过几年的研究，建立了铁皮石斛种苗工厂化生产技术，目前可达到年产铁皮石斛种苗在百万级以上的生产规模。具有自主知识产权的铁皮石斛多倍体种苗生产方法和一套完整的铁皮石斛简易化种苗生产方法，目前已获得 3 项发明专利。 市场应用前景： 随着人们生活水平的不断提高, 健康、长寿是社会的共同认识,人们对铁皮石斛产品的需求也日渐成熟, 而且铁皮石斛在市场上具有较高的知名度，无论是鲜条还是枫斗都具有广阔的市场前景。利用现有优势和技术平台，开发铁皮石斛系列产品，将来的社会效益与经济效益都是不可估量的。

国内首家推出的全数字式系列智能花式纱线生产装置，可作为传统环锭细纱机、转杯纺纱机制造厂的选配件，主要是作为纺纱工厂的设备技术改造后生产竹节纱或段彩纱等高附加值产品，能够满足生产实际需求的任意竹节长度、竹节粗度、竹节间隔任意调节与组合，并可生产特殊的具有平面投影拟合的特色竹节纱，始终处于国内领先水平，已在国内外 200 多家企业推广应用。 关键技术 采用中罗拉与后罗拉双变速技术配合双粗纱喂入装置研发一种多品种、高附加值花式纱线全数字化控制系统，并将其用于国内主流细纱机型的改造；同时配合预留网络接口设计实现控制系统与企业信息化系统联网，提高管理效率；配合花式纱与织物布面仿真 CAD 软件实现花式纱参数变化与布面风格的快速分析对比，缩短设计周期与成本。最终开发一种可适用于目前国内主流环锭细纱机直接改造的全数字化、智能化、网络化的多品种高附加值花式纱线生产系统，该系统可适合多倍率竹节纱、花式竹节纱、段彩平纱、段彩竹节纱、色纺花式纱、花式赛络纱等多品种花式纱线的生产。 知识产权及项目获奖情况 获相关授权发明专利 8 件，授权相关实用新型专利 12 件，获纺织工业联合会科技进步三等奖 1 项。 项目成熟度 已进入到大规模产业化推广阶段。 投资期望及应用情况 国内外首创采用中罗拉与后罗拉双区变速技术，且智能化程度、技术先进性等各项技术参数均处于国际领先，而费用与目前国内主流竹节纱装置基本保持一致，因而性价比高，具有较强的市场竞争力。