1. 项目概述有限元法已经成为当今工程问题中应用最广泛的数值计算方法。ANSYS软件是经全国锅炉压力容器标准化技术委员会推荐的用于压力容器及管道强度评定分析的集结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元商用分析软件包。本项目应用ANSYS软件对各种复杂结构及载荷作用下的压力容器及管道进行有限元应力分析及强度评定。目前，已拥有下列结构的参数化有限元分析技术：A. 固定管壳式（含膨胀节）换热器及U形管换热器分析设计；B. 承受管道附加载荷的设备接管局部应力分析设计；C. 卡箍连接快开门结构应力分析；D. 制冷装置蒸发器、冷凝器分析设计；E. 考虑地震与风载荷的立式反应器及塔设备支座热应力分析；F. 灭菌柜设备门封头组件分析设计；G. 纺丝装置加热箱箱体分析设计；H. 刮膜式薄膜蒸发器结构分析设计；另外，在对含缺陷结构进行有限元应力分析的基础上，对压力容器及管道进行缺陷评定。2. 技术优势拥有全国锅炉压力容器标准化技术委员会颁发的压力容器SAD（应力分析设计）审核资格及常规一，二，三类压力容器审核资格，拥有正版ANSYS结构分析软件，从技术上为压力容器及管道强度评定技术提供保障。3. 技术水平传统的有限元单向建模—校核评定过程分析工作量大，设计周期长，参数化有限元分析技术是有限元分析的高级技术，本项目开展的压力容器及管道参数化有限元技术有效地提高产品设计质量和效率，提高企业开发创新和快速响应市场的能力。

有限元法已经成为当今工程问题中应用最广泛的数值计算方法。ANSYS软件是经全国锅炉压力容器标准化技术委员会推荐的用于压力容器及管道强度评定分析的集结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元商用分析软件包。本项目应用ANSYS软件对各种复杂结构及载荷作用下的压力容器及管道进行有限元应力分析及强度评定。目前，已拥有下列结构的参数化有限元分析技术：（1）固定管壳式（含膨胀节）换热器及U形管换热器分析设计；（2）承受管道附加载荷的设备接管局部应力分析设计；（3）卡箍连接快开门结构应力分析；（4）制冷装

燃料电池作为高节能性，环境负荷小的能源技术受到注目。燃料电池的氢气来源现在主要利用天然气、甲醇、DME、轻质馏分、汽油和煤油等进行水蒸气重整开发。其中，汽油和煤油具有价格便宜、携带便利、常温下稳定性高、供给系统完善等优点，可以广泛应用于家庭、汽车、野外或者是灾害时，成为非常方便的电力供给源。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 燃料电池作为高节能性，环境负荷小的能源技术受到注目。燃料电池的氢气来源现在主要利用天然气、甲醇、DME、轻质馏分、汽油和煤油等进行水蒸气重整开发。其中，汽油和煤油具有价格便宜、携带便利、常温下稳定性高、供给系统完善等优点，可以广泛应用于家庭、汽车、野外或者是灾害时，成为非常方便的电力供给源。但是用于燃料电池的燃油中的含硫量必须从现在的10ppm减少到1ppm以下。为了达到这种严格的超深度脱硫，在现在既存的石油加工厂通过加氢精制脱硫需要十分巨大的设备投资，实际上对于燃料电池用燃油的脱硫处于无法对应状态。另外利用化学吸附的吸附脱硫技术也在开发中，但是吸附选择性低，使用了高价的吸附剂，处理能力也比较低。

对秸秆还田实际生产问题，在研究理论上，明确了秸秆还田对大田作物的化感作用不影响作物出苗和幼苗生长，秸秆还田导致作物出苗差的原因是由于整地质量差、秸秆覆盖不均匀导致种子与土壤接触不紧密造成；揭示了不同轮作体系及还田方式的作物秸秆腐解及养分释放规律，为秸秆直接还田利用、秸秆还田条件下调整施肥技术和减量施肥提供了理论基础；阐明了长期秸秆还田通过改善土壤有机质组分和团聚体结构进而提升土壤保肥能力与优化供肥能力的机制。在关键技术上，提出了秸秆还田条件下大田作物单季生产的氮肥“后肥前移”运筹方式；制定了不同地力的秸秆还田钾肥替代标准；确定了长期秸秆还田条件下周年轮作生产的化肥减施比例。在技术集成与应用上，集成了以氮肥后肥前移、钾肥减量施用、周年化肥减施、种肥协同管理、秸秆机械化还田和秸秆促腐技术等为核心的秸秆还田综合技术；建立了适合于长江中游集约化高强度种植的稻-油、稻-麦、稻-稻-油、棉-油等不同轮作体系秸秆还田综合模式8套。 年来在湖北省共计推广1.1987亿亩，技术应用增产5.6%以上，每亩周年节省氮肥1.9公斤、磷肥0.8公斤、钾肥2.6公斤，肥料利用率提高5.3%-14.3%。 成果完成时间：2017年4月

燃料电池作为高节能性，环境负荷小的能源技术受到注目。燃料电池的氢气源现在主要利用天然气，甲醇，DME，轻质馏分，汽油和煤油等进行水蒸气重整开发。其中，煤油具有价格便宜，携带便利，常温下稳定性高，供给系统完善等优点。可以广泛应用于家庭，汽车，野外或者是灾害时，成为非常方便的电力供给源。但是用于燃料电池的燃料油中的硫磺含有量必须从现在的数十 ppm 减少到 1ppm 以下。 为了达到这种严格的超深度脱硫，在现在既存的石油加工厂通过加氢精制脱硫的话，需要十分巨大的设备投资，实际上对于燃料电池用燃料油的脱硫处于无法对应状态。另外利用化学吸附的吸附型硫磺脱除器正在开发中，但是吸附选择性低，使用了无法再生的高价吸附剂，处理能力也比较低。 项目特色 本技术采用和现在的研究完全不同的想法，利用常压低温下的氧化反应，将煤油中的硫磺化合物用油溶性氧化剂氧化，并通过常压常温下的选择吸附除去硫的氧化物砜，是一种新的低价脱硫法。无论在国内国外，像本技术一样利用固定床流通式反应装置除去燃料油中的硫磺化合物的研究很少有报告。这个超深度脱硫技术的反应条件非常温和，应用于燃料电池的燃料油重整器，可以很容易使燃料电池小型化，轻量化。和传统的高温高压下的加氢脱硫方法相比，本技术是在温和条件下的高效率脱硫法。和非氧化吸附式脱硫技术相比，脱硫效率高数十倍，对于硫氧化物的选择吸附性高，吸附剂可以再生，吸附剂的使用量减少，可以降低成本。本项目的目的是将这个新的低价脱硫法应用于燃料电池的重整系统，制造出氢气提供给燃料电池。 项目应用前景 1. 利用氧化吸附脱硫法开发煤油的超深度脱硫器 图 1 是氧化吸附脱硫法的原理及煤油超深度脱硫器的概念图。煤油中的难脱硫化合物 DBT 在催化剂及氧化剂存在下，在常压低温下很容易氧化，生成硫氧化物，然后通过常温常压下的吸附被除去。反应容器里放入煤油及氧化剂，通过自然滴落在常压下送进填充了催化剂的固定床流通式氧化反应器，然后，常温常压下通过吸附器进行吸附，除掉氧化后的硫磺化合物。现在的研究结果是通过氧化吸附脱硫法可以将煤油中的硫磺含量减少到 0.5ppm。 2．超深度脱硫煤油的重整反应 图 2 是利用 Ru 系催化剂对含不同浓度硫的煤油进行水蒸气重整反应的结果。其反应是煤油和水生成 CO2 和 H2。从结果来看，不含硫的煤油 750 度的重整反应活性达到 100%，氢气收率达到了 80%，而含硫磺煤油的催化反应表现出催化剂失活现象。 3．项目计划 a.建立一套连续的氧化吸附脱硫装置，改变催化剂，氧化条件及吸附剂，将煤油中的硫磺含量减少到 0.1ppm。 b. 试做一套小型化脱硫装置，进行 1000，2000，10000 小时长期试运转实验，对催化剂，吸附剂的寿命，再生的可能性，装置的长期稳定性进行考察。 c.建立一套煤油的水蒸气重整反应装置，利用超深度脱硫煤油进行水蒸气重整，开发高活性，长寿命的重整催化剂。 d.将超深度脱硫器与重整反应系统组合成试验用别体型重整器，利用煤油制造氢气提供给燃料电池。 e.所需的仪器设备硫磺化学发光检测器（Sulfur Chemiluminescence Detector），氢 火 焰 离 子 检 测 器 气 相 色 谱 （ Gas Chromatography-FlameIonization Detector），热导池检测器气相色谱（ Gas Chromatography-ThermalConductivity Detector）等

本项目发明了组合还原法二氧化氯制备技术、不产生固形物的综合法二氧化氯制备技术、多重强化纸浆漂白预处理技术和高温二氧化氯漂白技术，实现了纸浆漂白可吸附有机氯化物（AOX）超低排放。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 本项目由广西大学、广西博世科环保科技股份有限公司、北京林业大学共同完成，经过十多年的产学研合作攻关，打破了国外技术垄断，攻克了二氧化氯制备反应体系稳定控制、氯酸钠高效电解等核心技术难题，发明了组合还原法二氧化氯制备技术、不产生固形物的综合法二氧化氯制备技术、多重强化纸浆漂白预处理技术和高温二氧化氯漂白技术，实现了纸浆漂白可吸附有机氯化物（AOX）超低排放，显著提高了我国纸浆漂白清洁生产水平。该项目具有完全自主知识产权，主要技术经济指标达到或超过进口设备，打破了跨国公司的技术垄断，已在中国、印尼、印度、泰国、越南等12个国家的30多家企业提供了近40套二氧化氯漂白生产线，满足了行业内不同产能的需求，改写了我国该类设备长期依赖进口的历史。与国外同类装置相比，投资成本减少40％-50％，为国家节约了大量外汇，为我国造纸行业落实国家“水污染防治行动计划”提供了有力的技术与装备支撑，有力推动了我国纸浆二氧化氯漂白技术的应用。本项技术具有完备自主知识产权，获得海内外授权技术专利52项，2019年获国家技术发明二等奖

断奶前仔猪腹泻是养猪生产中的常见疾病，给世界养猪业造成了巨大的经济损失，肠毒素大肠杆菌（ETEC）F4ac是引发断奶前仔猪腹泻的最主要致病菌。本项目在国家863、国家科技支撑计划、江西省科技创新重大专项等项目支持下，通过6年多的研发，在国际上首次确定了MUC13为决定断奶前仔猪腹泻易感性的ETEC F4ac受体基因。发现了对ETEC F4ac易感和抗性个体鉴别准确率大于97%的关键突变位点。由此首次在国际上发明了高精准度的、具有完全自主知识产权且广泛适用于杜洛克、长白和大白三个主要商业猪种的断奶前仔猪腹泻抗病育种新技术。本项目在动物遗传育种领域有影响的国际性学术期刊发表本发明技术直接相关的SCI论文10篇，其中1篇为国际专业杂志封面文章。获国家授权发明专利2项。培养博士3人，硕士15人，1篇博士论文获全国优秀百篇博士论文提名奖。 2008年以来，通过国家生猪现代产业技术体系平台，进行了大面积的专利技术推广应用，结合常规育种，系统地在我国20个生猪主产省（市）35家国家级重点种猪场的84个核心育种群（14396个体）中开展了抗F4ac仔猪腹泻病的专门化新品系选育。经过3年的选育改良，使受试种群中的杜洛克、大白、长白易感个体的比例分别下降20%，25.1%和25.4%，显著提高了这些核心育种群的断奶前仔猪腹泻抗性。 本项目实现了我国种猪抗病育种技术的重大自主创新，有力地推动了我国种猪业的行业科技进步和健康可持续发展。

成果描述：针对我国磷石膏年处理量不足，且以生产低档建材产品为产业链主体的利用现状，建立大量化处理、低成本生产的磷石膏制酸技术体系是磷化工行业的迫切需求。该成果从解决现有磷石膏制酸技术的问题（分解温度高、能耗高、烟气SO2浓度低、对磷石膏质量要求高）入手，立足自主创新和集成创新，从关键技术研究、关键设备开发与产业化示范三个层次来设立研发任务和研究内容，形成的主要成果包括：1 节能化煅烧beta半水石膏技术研究；2 硫磺低温分解磷石膏制高浓SO2技术及关键设备研究；3 氧化钙残渣制备饲料级磷酸氢钙的高值化利用技术；4 万吨级硫磺分解磷石膏制酸装置，全流程的“三废”达标排放，硫酸生产成本小于硫磺制酸生产成本。市场前景分析：应用领域：磷石膏集中排放地、需要大量利用硫酸的企业，如云南云天化集团等，同时也可扩展到其它石膏品种，如氟石膏等。 市场需求分析：以硫磺代替焦炭分解磷石膏，制酸过程实现节能减排，为磷石膏制酸的新技术，此项技术填补了石膏制酸国际国内空白。该技术磷石膏原料适用面广，操作性强，为各大磷化工企业解决磷石膏问题所急需，不仅实现企业硫循环，同时拓展钙的高值化利用，经济成本较低使其具有广阔的市场前景，同时为国家鼓励的循环经济工程。该技术规模化装置成功后可望使该技术在全国得到推广，最终解决磷石膏污染的世界性难题。与同类成果相比的优势分析：硫磺分解磷石膏制硫酸装置，半水石膏煅烧成本≤35kg标煤/吨，磷石膏中硫脱除率≥95%，分解温度≤1100℃，气相SO2浓度≥10%，脱硫钙渣可直接代替石灰用于饲料级磷酸氢钙生产。全流程的“三废”达标排放，硫酸生产成本小于硫磺制酸成本（按硫磺1500元/吨计，则本技术生产成本应≤500元/吨）。 国际先进

成果介绍宽带化移动信息服务成为现代信息社会发展的基本需求。在频率资源日趋匮乏的条件下，如何大幅度提升其使用效率，成为宽带移动通信的核心技术问题。 本技术发明揭示了多天线宽带移动通信环境下的容量可达传输为特征模式传输，在攻克了广义多载波、普适多天线传输以及双涡轮迭代接收等一系列关键技术的基础上，率先将宽带移动通信容量逼近理论与技术推向工程实践和规模产业化应用，关键技术指标处于业界领先水平。相关提案被3GPP国际标准化组织采纳，并获通信国际学术界有重要影响的IEEE通信理论莱斯最佳论文奖。技术创新点及参数1、广义多载波传输技术：为解决宽带化所引发的系统复杂性，发明了广义多载波传输技术，经典的正交频分复用多载波技术为其特例。具有快速实现、频谱利用率高、抗多径能力强、峰均比低、对频偏不敏感、子载波可异步运用等一系列优点，适应大范围覆盖和无线资源的灵活调配。 2、普适多天线传输技术：采用多天线的MIMO 传输技术是大幅度提高频谱和功率效率的基本途径。针对普遍意义上的空时联合相关信道模型，发明了普适MIMO 传输技术，通过信道特征的实时感知及在线容量估算，自适应地优化发送机与接收机，在实时逼近信道容量限的同时，解决了一直困扰业界的MIMO 技术在各种复杂无线环境中的应用难题。 3、双涡轮迭代接收技术：逼近容量限的接收技术是业界长期追求的目标。发明了双涡轮迭代接收技术，通过双层并发迭代环路，对多载波、多天线接收机进行整体优化，在获得逼近容量限接收性能的同时，突破了计算复杂度及处理延时等方面的应用瓶颈。市场前景本发明被应用于华为公司的3G 增强及演进型宽带主力基站产品，已在世界五大洲20 余个国家投入商用；本发明还被应用于展讯公司终端芯片产品及瀚讯公司宽带无线应急通信系统等。本发明已累计产生了近10 亿元直接经济效益，并在世博安保及汶川抗震救灾中发挥了重要作用。本发明所涉及的18 篇技术提案被3GPP 主流国际标准化组织采纳，相关成果在IEEE 核心刊物发表，并被欧洲标准化组织ETSI 丛书收入。 有关宽带移动通信容量逼近研究成果“宽带多载波普适MIMO传输与迭代接收技术”获2009年教育部高等学校技术发明一等奖，并于2011年获国家技术发明一等奖。

苯乙烯单体是一种重要的有机化工原料，主要用于聚苯乙烯(PS)、ABS树脂、丁苯橡胶、 不饱和树脂等产品的生产。相对来说国内苯乙烯生产装置规模偏小，优化运行技术在苯乙烯行 业的应用相对落后，缺乏国际竞争力。为了改变这一现状，本项目综合应用化学工程技术、建 模技术、计算机应用技术、数据分析处理技术及优化技术，针对乙苯脱氢制苯乙烯工业生产装 置的实际情况，开展烷基化制乙苯过程的机理建模、烷基化产物精馏过程的机理建模、乙苯脱 氢制苯乙烯反应过程的机理建模、乙苯脱氢制苯乙烯产物精馏过程的机理建模、以及基于上述 模型的工业装置关键工艺参数操作特性研究，完成苯乙烯装置在线优化运行技术的研发；并通 过工业装置实际应用，在满足装置约束的前提下，使得生产装置更加接近于约束边界的条件运 行，实现装置运行过程中物耗和能耗的降低与生产效益的最大化。此外，开发了优化系统的界 面，操作人员在浏览器端就可以按要求输入优化系统所需的参数，提交完毕后，优化系统会根 据输入的参数计算出优化值。根据系统给出的优化操作值，调整现场的相关参数指导了苯乙烯 全流程的调优，实现了装置的节能降耗。 该项目在齐鲁石化20万吨/年乙苯/苯乙烯装置上实施以后，烷基化反应产物分离过程蒸汽 消耗降低了2.7%，乙苯脱氢反应过程蒸汽消耗降低了2.6%，脱氢反应产物分离过程蒸汽消耗降 低了2.1%，综合能耗降低2.3%，各项技术和经济指标达到了令人满意的效果，经过技术科经济 核算，可净创直接经济效益425.6万元/年。