成果与项目的背景及主要用途 二甲醚作为一种替代石油的新型绿色清洁能源，被一些专家评论为“解决中国能源与环境问题的关键”，产品前景被普遍看好。采用甲醇气相一步法合成二甲醚工艺前景相当乐观,发展二甲醚工业具有明显的社会和经济效益。南开大学通过“产学研”紧密合作攻关，已经完成了1000吨/年二甲醚中试生产装置的建设并全面达到了预定的各项技术要求。 技术水平及专利 南开大学经多年研究，采用一种具有

中国科学技术大学国家同步辐射实验室闫文盛教授研究组与孙治湖副研究员合作，提出了通过调控催化剂的反应环境来优化催化剂催化性能的技术策略。

本技术采用自主开发的流场结构化新型立式鼓泡塔式反应器，通过特殊的内构件设计与组合，实现反应器内气 (醇) 液 (酸) 呈现鼓泡式逆向流动，反应器内局部与整体混合状况均良好，温度分布、停留时间及压降等操作条件可控，有效的耦合了聚酯多元醇或增塑剂生产过程中酯化反应过程和移走副产物小分子的精馏过程，强化了小分子副产物的分离效率，实现了传质传热和反应过程的耦合强化，使过程效率大幅提高。以PEA为例，生产周期可从传统的20多小时缩短至6个小时，酸值等即可达到指标要求。该技术不但节能降耗，提高产品品质，还可满足柔性化生产要求。其主要技术特点： 1. 流场结构化新型立式鼓泡塔式反应器中气液呈鼓泡式逆向流动，反应器内局部和整体流型可调控，无死区。 2. 新型立式鼓泡塔式反应器采用多段组合的连接方式，拆装方便，反应器内物料停留时间、温度分布等可调控，自动化程度高。 3. 连续化技术生产的产品质量稳定，酸值低，水含量低。 4. 该连续化生产技术可大幅缩短生产周期，大大减少能耗等。 5. 该连续化生产技术适应性强，操作弹性大，适合多种聚酯多元醇和增塑剂的柔性化生产。

1.项目背景 化学反应器与精馏装置是石化生产过程中使用最为广泛的设备，也是最主要的耗能单元，反应器与精馏塔运行的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。反应与分离强化过程通常由多个单元耦合联接而成，其不仅涉及反应与分离能力的协同机制、多单元组合与系统整体运行效能的关系，而且强化过程具有强非线性、大滞后和多变量耦合特性，以及经济、环境与安全等不确定性因素的干扰，都对强化过程的平稳操作、协同调控与分级优化带来诸多的挑战。 采用反应与精馏强化技术，通过传质与传热的强化、物质流与能量流相互耦合，使强化过程具有大幅度提高反应转化率或选择性，降低生产能耗和污染物排放等优越性。然而这种集成优势只有在反应能力与分离能力动态协同作用条件下才能被充分发挥，而且强化过程具有多稳态、强非线性和多变量强耦合特性，这些都对强化过程的自动控制与优化理论提出了新的挑战。 采用传统控制模式，当系统受到干扰时，很容易引起反应与分离能力动态失调和工况发生大范围波动与偏移，造成产品质量不合格和能耗增加等控制难题。因此，在传统控制模式的基础上，探索反应与精馏强化过程的动态协同调控方法与动态优化理论，对解决集成装置的平稳操作与自动控制难题，切实提高系统运行品质，有效降低装置生产能耗和污染物排放方面具有重要意义 2.项目技术原理 南京工业大学绿色化工研究所，经过多年研究发明了不同工况反应与蒸馏集成技术，可根据不同体系的特殊要求，实现不同工况反应与精馏的最佳匹配，解决了反应与蒸馏操作条件必须一致等问题。本项目在对强化过程机理模型、经济稳态优化和动态特性分析的前期研究基础上，研究反应能力与精馏能力的动态协同调控新方法和强化过程的分级优化理论，提出反应与精馏强化过程一体化设计思想，对传统多单元生产过程具有很好的借鉴作用。项目针对反应与精馏过程自动控制系统设计与性能优化调节方面主要开展以下技术： （1）反应与精馏强化过程多变量自动控制方案的设计与性能分析 在对反应与精馏过程机理建模、经济稳态优化设计和动态特性分析基础上，采用稳态增益矩阵和奇异值分析方法，合理选择过程被控变量和操作变量配对模式，运用传统控制策略设计反应精馏强化过程多变量自动控制方案，采用ASPEN PLUS流程模拟软件和ASPEN DYNAMIC模块进行控制方案的动态模拟测试，并根据实际工艺扰动情况，通过在动态流程模拟系统上分别加入不同幅度和方向的多种扰动和改变系统设定值，评价传统控制模式闭环系统性能，在此基础上，改进自动控制方案设计，确保设计的自动控制方案在实际应用中能够维持平稳有效运行。 （2）生产负荷自动调节和优化技术原理 反应与精馏过程的生产负荷经常随着市场需求的变化进行调整，负荷的变化将可能引起系统工况的波动，产品质量下降，能耗增加等问题，甚至造成系统不稳定而被迫停机。本项目采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制与传统控制相融合方法，实现反应与分离能力动态协同调控；本项目在多变量基础控制系统上，在关键控制回路增加设定值智能调节模块和多变量协调预测控制模块，分别采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制（Error tolerant DMC）与传统控制相融合方法，实现反应能力与分离能力动态协同调控，使系统获得了良好的跟踪性能和鲁棒性。解决传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调，导致产品质量不合格、能耗和污染物排放增加等控制问题。在多变量协调预测控制模块设计中，对于反应器出口成分和产品质量等不可在线测量的关键变量，采用机理模型和经验模型建立产品成分软测量模型，实现对产品成分、反应转化率等不可测被控变量的在线估计。 （3）反应与精馏强化过程的系统性能优化技术 在经济稳态优化设计前期研究基础上，开展多目标多约束动态优化与多变量跟踪控制相结合的分级优化理论研究。在上层多目标多约束的动态优化设计中，是以能耗和操作成本最小为优化目标，以质量、尾气/废液排放和过程动态模型等为约束条件，采用多目标优化算法对强化过程的关键操作参数进行动态优化计算，给出工况最优调节方案。根据多目标动态优化给出的关键参数设定值最优调节方案，采用设定值多步长滚动优化给出多变量预测控制的参考轨迹，通过多变量协调预测控制和基础控制回路的跟踪调节，使系统输出快速跟踪设定值的最佳操作值，实现工况优化与平滑调节，确保系统维持高品质运行特性，从源头降低工况大范围波动和事故发生的概率。 3.关键技术路线 项目针对反应与精馏过程，融合了化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术，采取理论研究、模拟实验和工业应用相结合的技术路线，如下图所示。项目分别开展反应精馏过程的多变量基础控制系统设计、反应与分离能力动态协同调控新方法、强化过程分级优化理论研究，并将项目成果融合，开展不同工况反应与精馏强化过程的一体化工程设计，研制一套流程模拟综合实验平台，进行模拟验证和工程应用研究。 4.项目技术特色和创新性 （1）针对反应与精馏强化过程，在传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调和工况偏移，导致集成优势难以充分发挥工程问题，项目提出将设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制、多目标多约束动态优化与传统基础控制相融合的动态协同调控新方法与分级优化理论，在反应与分离动态协同作用下实现工况的优化与平滑调节，确保系统维持高品质运行特性。 （2）项目沿着学科交叉与融合方向，将化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术相结合，提出不同工况反应与精馏强化过程流程模拟、控制系统设计与集成优化理论相结合的一体化工程设计思想，并在常压反应与减压精馏集成的甲苯氯化反应精馏工业装置上进行工程应用研究，解决装置自动控制与平稳操作等实际控制问题，发挥强化过程高转化率/高选择性、低能耗的集成优势。

本发明的硅基缝隙耦合式Ｔ型结的间接式毫米波信号检测仪器是由传感器、模数转换、ＭＣＳ５１单片机和液晶显示四大模块组成，传感器是由共面波导传输线、缝隙耦合结构、移相器、单刀双掷开关、Ｔ型结功分器、Ｔ型结功合器以及间接式热电式功率传感器所构成，整个结构基于高阻Ｓｉ衬底制作，上方的两个缝隙耦合结构实现信号的频率测量，下方的两个缝隙耦合结构实现信号的相位测量；Ｔ型结功分器和Ｔ型结功合器主要是由共面波导传输线、扇形缺陷结构和空气桥所组成；间接式热电式功率传感器由共面波导传输线、终端电阻以及热电堆所构成。模数转换

本发明的硅基缝隙耦合式Ｔ型结的直接式毫米波信号检测仪器是由传感器、模数转换和液晶显示三大模块组成，传感器由共面波导传输线、缝隙耦合结构、移相器、单刀双掷开关、Ｔ型结功分器、Ｔ型结功合器以及直接式热电式功率传感器所构成，该结构是制作在高阻Ｓｉ衬底上，上方的两个缝隙耦合结构实现信号的频率测量，下方的两个缝隙耦合结构实现信号的相位测量；Ｔ型结功分器和Ｔ型结功合器是由共面波导传输线、扇形缺陷结构和空气桥组成；直接式热电式功率传感器由共面波导传输线、热电偶和隔直电容所构成。模数转换部分由ＳＴＭ３２和ＡＤ６２０

集热式磁力搅拌器型号：101S　 　 产地：郑州技术参数DF-101S 特征：平板 ； 搅拌容量：最大2000ml ； 搅拌速度：无级调速 0-2600； 加热温度：室温-400℃ ； 控温方式：智能自动； 工作电压：220V/50Hz ； 整机尺寸：239×245×220 ； 主要特点随意设定，自动恒温，使用更加方便、直观，控温精度高、准确可靠。 仪器介绍DF-101S在DF-101B基础上，增加了高精度时间比例式数显温控仪和智能型数字显示温度两种型号，随意设定，自动恒温，使用更加方便、直观，控温精度高、准确可靠。

本发明提供了一种提高小球藻在养猪废水中生物量的方法，属于微生物应用领域。本发明将保藏编号为CGMCC NO.9225的小球藻与保藏编号为CGMCC NO.7724的类芽孢杆菌共培养于养猪废水中，结果发现类芽孢杆菌能够显著提高小球藻在养猪废水中的生物量，促进作用达1.6倍。本发明方法解决了养猪废水处理问题，降低环境污染，类芽孢杆菌的加入改善了养猪废水中水体微环境，显著提高小球藻生物量，降低了微藻生物柴油的生产成本，取得较好的经济效益，具有良好的市场应用前景。

本装置可以进行动态提取或静态提取，也可以使用各种溶剂进行渗漉或索氏提取，具有多 种用途。本设备的动态提取方式，采用热流体循环提取方式，有效加强了在提取过程中固体药 材表面与提取溶剂之间浓度推动力。流体的动态过程，消除了溶剂层的外扩散阻力，能维持药 材表面和溶剂之间始终存在较大浓度推动力，从而在同等的提取条件下缩短提取时间，提取效 率也能得到相应的提高。索氏提取过程中溶剂的蒸发采用内循环式蒸发器，其优点是溶剂蒸发 量大，可提高单位时间内提取次数。 本装置的蒸发浓缩采用单效蒸发和双效蒸发的组合形式，即能进行单效的蒸发浓缩操作， 也能进行双效的蒸发浓缩操作，单效浓缩采用强制循环的蒸发方法，双效浓缩则采用正、负压 操作的蒸发形式，保证二次蒸汽能充分有效的利用。 本套装置的综合优点： (1) 综合传统和现代提取方法，多功能组合； (2) 采用先进的单元设备进行工艺组合； (3) 热流体循环提取速度快、时间短、效率高； (4) 蒸发浓缩热效率高、能耗低； (5) 整套装置可手动操作或计算机 (触摸屏) 全程自动控制；手动操作简便、流畅，计算机 控制更安全、稳定、可靠。

本装置可以进行动态提取或静态提取，也可以使用各种溶剂进行渗漉或索氏提取，显示了其多功能用途的特点。本设备的动态提取方式，采用热流体循环提取方式，不断加强了在提取过程中固体药材表面与提取溶剂之间浓度推动力。流体的动态过程，消除了溶剂层的外扩散阻力，能维持药材表面和溶剂之间始终存在较大浓度推动力，从而在同等的提取条件下缩短提取时间，提取效率能得到相应的提高。索氏提取过程中溶剂的蒸发采用内循环式蒸发器，溶剂蒸发量大，可提高单位时间内提取次数。本装置的蒸发浓缩采用单效蒸发和双效蒸发的组合形式，即能进行单效的蒸发浓缩操作，也能进行双效的蒸发浓缩操作，单效浓缩采用强制循环的蒸发方法，双效浓缩则采用正、负压操作的蒸发形式，保证二次蒸汽能充分有效的利用。本套装置的综合优点：（1）综合传统和现代提取方法，多功能组合；（2）采用先进的单元设备进行工艺组合；（3）热流体循环提取速度快，时间短，效率高；（4）蒸发浓缩热效率高，能耗低；（5）整套装置可手动操作或计算机（触摸屏）全程自动控制；手动操作简便、流畅，计算机控制更安全、稳定、可靠。本套装置可整机提供，手动操作整套48万元，自动操作98万元；也可根据用户需要进行工艺组配设计；或进行50吨/年、100吨/年、500吨/年、1000吨/年、2000吨/年生药量的中药提取生产流水线的设计。