水煤浆是一种采用物理方法制备而成的全煤基、流体化的洁净煤燃料。所以采用本项目的主要目的在于：代油应用以提高经济效益或代煤应用以满足环保要求。 在代油市场上与其他以煤代油方式相比具有以下特点： 对原烧油设备（储罐、管道、仪控系统等）利用程度高，代油工程改造费用低； 不需增设煤场，节约占地面积； 运输损失和储存损失小； 燃烧效率高，物理不完全燃烧损失小； 便于实现燃烧过程和生产工况的自动调节、优化控制和计算机智能管理，从而不仅有利于工人劳动条件的改善和劳动强度的旧的降低，而且有利于生产工况的稳定和产品质量的提高； 储存及使用安全，无自燃着火与爆炸之虞。 与其他煤基燃料（粉煤、块煤）相比，水煤浆具有如下优越性： 易于运输、储存，特别是在我国目前铁路运力严重不足情况下，如果结合管道输煤而广泛应用水煤浆，将非常有利于缓解铁路交通紧张的局面； 由于采用雾化燃烧方式，燃烧强度明显高于煤的层状燃烧； 在燃料投入量和燃烧工况的调节、控制方面，明显比粉煤来得容易，而且准确可靠； 使用安全性好； 对大气环境的污染较轻； 投资和运行成本低于煤的气化和液化。 本项目系六五和七五期间的国家重点科技攻关研究项目，总计通过了七项省部级鉴定和国家级鉴定验收，达到世界先进水平，1991年获得冶金工业部科技进步二等奖，1993年获得国家科技进步三等奖，并被列为95国家科技成果重点推广项目（项目编号为：工-1-2-1-19），成立有国家水煤浆工程技术研究中心工业炉窑燃烧技术研究所，负责推广应用。

针对低碳城市污水和生物难降解有机废水除磷脱氮过程中存在碳源竞争、除磷脱氮效率不高、需要外加碳源问题，开发酸碱联合调节、微波组合技术，从污水处理厂内部副产物--污泥（主要有初沉污泥和剩余污泥）中提取生物易利用碳源（特别是乙酸等VFAs（挥发性脂肪酸）），用于增强污水生物除磷脱氮过程，实现污泥原位碳源开发和应用。主要内容：1、揭示先酸后碱、先碱后酸等酸碱联合调节污泥氮磷释放、VFAs形成及脱水性能变化规律，阐明氮磷释放和VFAs形成机理，优化酸碱调节技术，在同一装置中利于污泥中VFAs形成、氮磷释放及污泥脱水性能改善，并应用于实际工程中；2、研究酸碱调节污泥释放的氮磷回收过程；3、研究微波碱解、酸解及联合过氧化氢氧化过程中，剩余污泥中不溶有机物破解、VFAs等形成规律，优化微波组合工艺促进VFAs形成过程。特点：与其他污泥处理的化学、物理和生物法相比，酸碱联合调节方法简单易行，解决了单独调酸或调碱只利于氮、磷释放或VFAs形成而无法实现综合利用的问题，其中先酸（pH 3.0）后碱（pH 10.0）顺次调节方式在调酸时利于氮磷释放，在调碱时利于VFAs形成（每吨污泥有机质可生成VFAs约200公斤），同时污泥脱水性能得到改善；微波与碱解、酸解及过氧化氢相联合，可实现剩余污泥高效快速破解，其中微波/过氧化氢和微波/硫酸依次串联技术，在30min内剩余污泥破解率达80%，乙酸占VFAs含量大于80%。本工艺简单，VFAs产率高，实现了污泥的原位碳源开发、节省了外加碳源和污泥处理处置费用，具有很高的环境和社会效益，具有推广价值。

成果与项目的背景及主要用途： 化工上常见的分离过程包括蒸馏、吸收、萃取和结晶等，其中蒸馏是分离液 体混合物的典型单元操作，应用最为广泛，约占全部化工工业分离过程的 75%。 在精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取等工业过程中，经常用到精 馏分离过程，所分离的物系通常为热敏性物系或难分离物系，对分离的要求很高， 采用普通的精馏过程难于达到分离要求，需要对精馏过程进行强化或采用特殊的 精馏分离方法。因此，天津大学经过多年的研究，开发出了组合精密精馏技术。 技术原理与工艺流程简介： 蒸馏过程耗能巨大，化工过程中 40%~70%的能耗用于分离，而蒸馏能耗又 占其中的 90%，所以蒸馏过程节能是目前蒸馏领域研究的热点。精馏塔再沸器的 加热采用降(升)膜加热技术可以降低传热温差，提高热能利用率，并可减少物料 的受热时间，特别适用于热敏性物系的分离。对于减压精馏等过程，其液体负荷 通常很低，填料表面不能充分润湿，使得传质效率降低。通过采用填料表面处理 技术，可以改善填料表面的润湿性能。外加磁场对物系的精馏过程有一定的影响， 总体上呈正效应。其原因如下：一是物系在磁场作用下，汽液平衡关系发生变化， 组分间的性对挥发度加大；另一是物系在磁场作用下，黏度和表面张力等下降， 改善了液体在填料表面的润湿性能，使传质效率得到提高。蒸馏过程的强化包括 设备的强化和过程的强化。蒸馏设备的强化主要是采用新型高效塔板或采用新型 高效塔填料和高性能液体分布器，达到提高分离效率和减小压降的目的。 技术水平及专利与获奖情况： 组合精密精馏技术属于通用型高新技术，它将精馏塔节能技术、降(升)膜加 热技术、填料表面处理技术、磁化处理技术、精馏设备强化技术等多种先进的关 键技术集于一体。对于一定的精馏分离过程，根据物系的特点和分离要求，将上 述各关键技术有机组合，即构成该物系的组合精密精馏分离技术。 获得天津市科学技术进步三等奖 获得以下专利：天津大学科技成果选编 1. 从废丙酮溶媒中磁化精馏回收丙酮的方法，ZL200710060107.5 2. 从废甲醇溶酶中磁化精馏回收甲醇的方法，ZL200710060106.0 3. 中药生产废乙醇溶媒的磁化精馏回收乙醇方法，ZL200610013217.1 4．集磁化与减压精馏由山苍子油提取柠檬醛的方法，CN200410072294.5 5. 由山苍子油精馏提取柠檬醛的方法，ZL011350563应用前景分析及效益预测： 在精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取等工业过程中，经常用 到精馏分离过程，所分离的物系通常为热敏性物系或难分离物系，对分离的要求 很高，采用普通的精馏过程难于达到分离要求，需要对精馏过程进行强化或采用 特殊的精馏分离方法。 应用领域：精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模） 根据具体情况面议 合作方式及条件：根据具体情况面议

气凝胶（Aerogel）是一种具有超高孔隙率的三维纳米多孔材料，是目前世界上质量最轻、保温隔热性能最好、孔隙率最高、比表面积最高的固体材料。其密度极低，在3~500 mg/cm3之间可调，孔隙率高达80 %~99.8 %，比表面积可达1000 m2/g，常温下的热导率低至0.015 W/m·K，典型的孔径尺寸在1~100 nm之间。独特的纳米多孔结构使气凝胶具有许多特殊的物理性能，例如低热导率、低折射率、低声阻抗、低介电常数、强吸附性、高催化活性等等。这些优异的物理性能使气凝胶在航空航天、保温隔热、高效吸附、隔音、催化和储能等领域具有广阔的应用前景。 气凝胶比表面积高、孔隙率高、孔洞又与外界相通，性能稳定，因此它是很好的吸附材料，可以用来吸附有害气体和过滤有机物，有利于保护环境。碳气凝胶结合了碳材料本身的导电特性与气凝胶材料多孔的结构特性，可以应用在海水淡化等领域。 目前技术采用高比表面积的多孔碳气凝胶制成电极，制成海水淡化原理型装置。通过正反接电压实现装置的连续脱盐，提高装置的脱盐效率。

奖励类别及等级：2018年国家科技进步一等奖 成果简介：      项目针对软弱地基工程建设的迫切要求，并结合我国发展中国家的国情，经过近30 年科技攻关，在复合地基理论体系、考虑基础刚度影响的路堤下复合地基设计理论和方法、经济高效的新型复合地基技术和复合地基工程应用体系等四个方面取得自主创新突破，形成系统的复合地基理论、设计方法和关键技术，主编我国复合地基相关主要规范、标准5部，参编1部；出版学术著作6部，发表SCI/EI论文360篇；授权发明专利17项、实用新型专利39项；获批国家及省部级工法4项。成果已成功应用于京津城际高速铁路、京沪高速铁路、京沈客运专线、通平高速公路等重大工程中，产生了巨大的社会经济效益。

本项目以风电场扇区管理为研究对象，通过开发工程尾流模型和改进机组偏航控制品质，将尾流效应模型与场内机组偏航指令有效结合，以管理各机组尾流所覆盖的扇区，利用风电场多机组的偏航协同控制，实现以多机群或风场级发电量为优化目标的机组偏航动作，从而提高整体发电量。主要包括以下内容： （1）风电机组偏航参数优化方法 围绕偏航系统的稳态误差校准展开研究，利用SCADA历史数据及高精度传感测量装置，开发数据驱动的校准分析方法，改进机组偏航控制系统的信号品质，提升机组功率输出性能。 （2）机组级尾流复合建模方法 以特定机组为研究对象，通过测风仪与风向标数据，分析前排机组尾流空间分布特性，以建立有效简化的工程尾流模型。在此基础上，结合先进CFD风场仿真与现场测试，主动改变上游机组的偏航角，测试量化上游机组的尾流效应变化对下游机组的特性影响，最终建立起机组尾流效应到单机发电量的数学联系。 （3）风电场级尾流评估技术 以风电场中机组位置信息为依据，整合机组级尾流模型得到描述整场尾流效应的流场模型，基于风场当前的运行状况、机组受尾流影响等方面的分析，考虑尾流叠加空间耦合的影响。划分得到处于下游且受尾流影响较大的机组群，分析扇区管理实现优化改进的可行性及优化区域范围。 （4）扇区优化管理技术 在场级流场建模及评估的基础上，研究风场内多机组的扇区协同管理调度。以提高整场的发电量为目标，利用优化算法集中式优化整场各机组的动态偏航角，以降低尾流对后排机组的影响。

高校科技成果尽在科转云

颗粒的粒度和粒形分析采用激光粒度分析仪和JEM-1299EXⅡ透射电子显微镜，原始锌粉的中值粒度大约在3~10微米之间，粒形近似为球形。实验结果证明，经过1小时处理后，原始的150克球状锌粉基本上都成了薄片状，颗粒的厚度分布在10～50nm之间，直径方向尺寸度分布在20—100nm之间，这一转变过程的电力消耗只有0.12度。按照150克/小时计算，本技术班纳米锌片可达1公斤以上，每班电力消耗还不到1度。得到的产品形状规则，均匀，无污染，几乎无缺陷。 本项目不但在国内外率先成功地在温室下用振动方法制备出了纳米片状锌粉，而且还适用于其他金属及金属氧化物纳米片的制备。可开发的领域有：纳米片涂层技术，纳米片指纹粉体，纳米片催化技术，高密度、高分辨率、低噪声磁性记录介质等等。

柴油机的燃烧以扩散燃烧为主，其燃烧速率决定于混合气形成快慢。大连理工大学隆武强教授团队发明了双层分流燃烧室和高扰动喷油嘴，结合缸内气体流动控制，有效地改善喷射油束的雾化效果和空间分布，从而提高燃油与空气混合的速度和均匀度，形成完整的柴油机高效清洁燃烧技术。 双层分流燃烧室如图 1所示，燃烧室的活塞顶面开口直径大、凹坑深度浅、唇口突出且位置靠下，使燃油在燃烧室内产生分层流动与燃烧，加快油气混合速率，提高空间利用率。可降低油耗4%左右。 高扰动喷嘴如图 2所示，每组喷孔由两个子喷孔组成，呈“V”字形，子喷孔内的燃油在喷油嘴内部交汇。高扰动喷油嘴两个子喷孔内的流动汇聚时产生强烈的动量交换，即扰动，这个过程将一部分平均流动能转化为湍流动能，而湍流动能的急剧增加可以有效地增加雾化质量。如图 3所示，高扰动喷油嘴液相喷雾贯穿距受环境温度影响更大，蒸发速率更快，这种提高蒸发速率减小液相贯穿距的效果与提高喷射压力的作用相同。高扰动喷嘴能强化液体燃料破碎，控制喷雾贯穿距，提高燃油经济性、降低NOx及Soot排放。 高效清洁燃烧技术获得多项国内外发明专利（美国发明专利-US10662866B2，美国发明专利-US10563569B2，日本发明专利-特许第6527875号，中国发明专利-ZL201210152367.6，中国发明专利-ZL201410061414.5，中国发明专利-ZL200810012342.X，中国发明专利-ZL03143790.7，中国发明专利-ZL03143789.3，中国发明专利-ZL200410097761.X，中国发明专利-ZL201110428301.0），与国内外多家柴油机厂商合作，取得了良好的社会效益和经济效益。

"耐热高性能铝合金是国防工业和高端制造业轻量化、绿色可持续发展的关键材料之一。传统铝合金强度随温度升高急剧降低，350℃抗拉强度仅为室温的25%左右，远不能满足现代汽车交通、海洋船舶动力装备、重型装甲武器、先进空天飞行器等越来越苛刻服役环境对铝合金耐热性能的迫切需求。合金体系不完善、耐热相与基体不匹配、耐热相构型不可控是制约铝合金耐热性提升的关键共性难题。 本项目获得2016年度山东省技术发明一等奖，从源头上着手，以熔体结构调控为突破口，发明纳米晶种材料及其应用技术，调控基体与耐热相空间构型，提出铝合金高温强化新思路。磷、碳、氮与铝热力学上可形成高熔点晶种型化合物，但这三种元素在铝熔体中溶解度极低，化合物在铝熔体中结构易演变，这加剧了高数量密度、热稳定纳米晶种原位合成的难度。在国家及省部级项目支持下，历时十八年系统研究，形成以下技术发明： ◆ 耐高温铝合金复合材料（SD-HRSAl-1）：该材料制造的搅拌器在800℃温度以下的铝熔体中长时间服役不发生蠕变。表明该材料不仅耐高温，而且可耐铝熔体侵蚀。 ◆ 耐热高强铝合金材料（SD-HRSAl-2）：该材料具有显著突出的高温强度，350℃抗