项目简介 本成果属于高浓度废水处理设备,具体地说,是一种以分段进水操作为主要特征的废 水厌氧生物处理设备。由挡板将厌氧反应室分为若干厌氧反应隔室，每个隔室又分为上 下两个区，将污水分段处理，；厌氧反应室围绕在反应器主体周围,反应器主体中部设有 脱氮除磷区，底部设有污泥沉淀区，集脱氮除磷、沉淀一体的一种能耗极低、耐负荷高、 剩余污泥量少、生物固体截留能力强、水利混合条件好、设备简易的厌氧污水处理装置。 性能指标

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。

其他成果/n一种利用超高压处理提高胶原热稳定性能的方法，该方法包括以下步骤：1)用醋酸水溶液溶解天然胶原得胶原溶液；2)将胶原溶液置于软性包装材料中进行抽真空密封包装；3)将密封包装的软性包装材料置于超高压容器中，进行超高压处理；4)取出胶原溶液，冷冻干燥即得热稳定性能得以改善的胶原产品。本发明通过超高压物理处理方法，有效改善了胶原分子的热稳定性能。与现有的化学改性和化学交联等方法相比，具有不改变胶原分子基本结构组成、不引入新的化学成分、胶原独特的生物活性和生物安全性不发生改变、处理手段简便易行等优点。

针对海底天然气水合物的实际生成条件，在国内首次设计和制造了具有自主知识产权的低温高压天然气水合物模拟合成与分解设备。该成套设备由高压可视化釜体、制冷及浴槽温控系统、磁力搅拌系统、参数控制台及计算机数据采集系统、模拟天然气配气系统、天然气高压增压系统共 6个子系统组成。应用结果表明，该设备安全可靠， 能成功地应用于天然气水合物模拟合成、分解和有关测试分析，其部分结构和功能有所创新，达到国外相关部分类似产品的水平。测试内容：① 新型压力设备开发② 松软地基上压力管道沉降与热变形安全评估③ 材料微结构分析与动态力学性能测试④ 材料表面镀层粘着力与耐磨强度的划痕测试

本发明公开了一种联络线功率摇摆峰值的抑制方法，其通过设 置直流紧急控制的启动、退出时刻及紧急功率调制量以实现对联络线 功率摇摆峰值的抑制，该方法包括：实时测量联络线功率摇摆数据的 步骤；当联络线功率值大于启动阈值时，启动直流紧急控制，并根据 联络线功率摇摆斜率确定相应的直流紧急功率调制量大小，进而采用 直流紧急控制的步骤；以及当联络线功率达到摇摆峰值时退出直流紧急控制，即将直流紧急功率调制量归零的步骤。本发明还公开了一种 特高压联络线功率摇摆峰值的抑制方法。本发明的方法抑制了由于暂 态功率扰动冲击造

本发明公开了一种极性快速转换的直流高压发生器，该发生器 包括：绝缘筒(6)，直线排列在绝缘筒(6)内的高压硅堆(9)，绝缘筒(6) 外壁上对称开孔且引出圆柱电极(5)；脉冲电容器(2)，其按绝缘要求分 别固定在所述绝缘筒(6)外的两侧，连接杆(7)设置于所述脉冲电容器(2)和绝缘筒(6)外壁之间的空间内，用于连接所述脉冲电容器(2)和平板电 极(3)；以及固定马达转轴(4)，其与绝缘筒(6)的一端连接，用于驱动绝 缘筒(6)旋转。本发明还公开了利用该发生器实现极性快速转换方法。 本发明的发生器整体结

本发明公开了一种基于变结构的高压直流输电多通道附加阻尼控制方法。其特点在于通过具有高运算效率和抗扰能力的TLS-ESPRIT算法辨识出次同步和低频振荡频率、阻尼，以及系统降阶模型，结合变结构控制原理，设计含虚拟状态变量的附加控制器，最后引入状态观测器，消除虚拟状态变量，实现输出反馈形式的HVDC变结构控制器，然后采用变结构控制理论设计多通道直流附加阻尼控制器，降低振荡模式间的相互影响，能够同时抑制次同步和低频振荡。该方法高效易行，而且变结构控制理论对于实际电网的复杂多变工况具有较强的抗扰性，同时该控制器利用多通道结构，解决了多控制器间的协调控制问题，提出了一套具有很强操作性的实际大电网的控制器设计方法。

本发明公开了一种高压陶瓷电容器的充放电寿命检测装置，包 括可调高压直流电路、脉冲形成电路、放电电路和检测电路；可调高 压直流电路是用于将交流电压转换成直流电压，提供可调的高压直流 电压；脉冲形成电路用于在试品电容器两端产生脉冲高压；放电电路 用于试品电容器的放电；所述检测电路用于判断试品电容器是否失效， 当放电电路中的陡化开关连续导通失败，试品电容器放电电路无电流， 且通过检测试品电容器的充电电压和放电电流显著减小时，判断试品 电容器失效。本发明可以检测高压陶瓷电容器在高电压、大电流、陡 脉冲的条件

本发明公开了一种基于高压静电的无接触式清洗装置，包括：高压电源，用以产生脉冲电压；电极板(11)，与所述待清洗的金属板(2)分别连接到高压电源的两极，以形成电场，且该电极板(11)面对污染液的表面上设置有阵列布置的尖端凸起(12)；收集板(13)，紧贴所述尖端凸起(12)设置在电极板(11)与所述待清洁的金属板(2)之间，用以收集污染液；金属板(2)表面的污染液在所述电场作用下形成射流，并通过所述尖端凸起(12)导引，射到所述收集板(13)上，完成污染液的收集。本发明还公开了一种清洗金属板表面的方法。本发明可以进行无接触的清洗，不会对物体表面产生损伤。