项目公示信息表.doc

项目公示信息表一、项目基本情况奖 种国家技术发明奖项目名称大型二氧化氯制备系统及纸浆无元素氯漂白关键技术及应用主要完成人王双飞、孙润仓、杨崎峰、聂双喜、詹磊、覃程荣提名单位中国轻工业联合会提名单位意见（不超过600字，对技术发明点的创造性、先进性、应用效果进行概述，并对照国家技术发明奖授奖条件，填写提名意见和提名等级）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的“大型二氧化氯制备系统及纸浆无元素氯漂白关键技术及应用”项目紧密结合生产实际，针对二氧化氯制备技术长期被国外垄断、导致我国造纸行业清洁漂白技术推广难的问题，历时十多年攻关，攻克了二氧化氯制备体系核心技术难题，打破国外技术垄断，发明了高效稳定不产生固形物的综合法二氧化氯制备技术、组合还原剂二氧化氯制备技术、多重强化纸浆无元素氯漂白技术，实现了纸浆漂白AOX超低排放，达到国际领先水平。项目技术已推广应用于国内外23家企业30台（套）。项目获得授权专利51件，其中美国、加拿大等国外发明专利7件，中国发明专利24件，发表论文251篇，其中SCI收录165篇（JCR一区Top论文68篇），EI论文51篇。该项目首次实现了二氧化氯制备成套技术出口海外，使我国一举由二氧化氯技术进口国转变为技术出口国，有力推动了我国纸浆清洁漂白的进程，为造纸行业落实“水污染防治行动计划”（2015年）提供了技术保障。提名该项目为国家技术发明奖二等奖。二、项目简介（不超过1页。应包含项目主要技术内容、授权专利情况、技术经济指标、应用及效益情况等）我国造纸工业总产值约占GDP的2%，为满足人民生活需求发挥了重要作用。但传统纸浆氯气漂白过程排放的废水含有大量的有毒有害可吸附有机卤化物，如有毒甚至剧毒的氯酚、氯苯、二噁英等，具有强致畸、致癌性。纸浆无元素氯漂白（ECF）可显著提高纸浆性能，大幅度降低毒性大、可致癌的有机卤化物AOX含量，实现环境、经济和社会效益的有效统一。上世纪90年代发达国家已全面采用ECF等先进漂白工艺。实现ECF漂白的关键是ClO2制备技术，其核心技术长期被国外企业垄断，导致我国造纸行业清洁漂白技术推广缓慢。该项目历时十多年攻关，打破了国外技术垄断，独创了高效稳定不产生固形物的综合法ClO2制备技术、组合还原剂ClO2制备技术、多重强化纸浆无元素氯漂白技术，实现了纸浆漂白AOX超低排放，为落实“水污染防治行动计划”（2015年）提供了全系统技术，有力推动了我国纸浆清洁漂白行业的跨越式发展。主要发明点及技术内容包括：1）发明了一种稳定、高效、不产生固形物的综合法ClO2制备技术，攻克了传统综合法ClO2制备系统运行不稳定、产品中Cl2含量高、电解氢气中氧含量高等难题，ClO2生成效率从90.0%提高到93.5%，Cl2浓度从1.8 g/L降到0.2 g/L，电解产生的氢气中氧含量从3.2%降低至2.6%以下；2）发明了组合还原剂ClO2制备和酸性芒硝中性化回收技术，解决了传统甲醇还原法氯酸钠转化率低、产品中Cl2含量高、副产品难以资源化利用等难题，氯酸钠转化率从95%提高到97%以上，Cl2含量从高达1.2 g/L降低至0.2 g/L以下，实现了酸性芒硝高值资源化利用；3）发明了多重强化无元素氯漂白AOX超低排放技术，解译了水热及超稀酸预处理过程原料中木质素氧化解离结构变化规律及特征，揭示了高温ClO2漂白过程木质素和己烯糖醛酸对AOX生成的影响机理，大幅度减少了ClO2用量，与传统ClO2漂白过程相比AOX降低33%以上。该技术具有完全自主知识产权，彻底打破了国外技术垄断，构建了国内目前唯一掌握上述两种ClO2制备技术的团队，从根本上解决了我国造纸行业纸浆漂白重度污染的技术难题，成果经中国轻工业联合会鉴定达到国际领先水平。成果2009年开始产业化，2012年首次实现了我国二氧化氯制备成套技术出口海外，使我国一举由ClO2技术进口国变为技术出口国。该技术已在我国、印度尼西亚、印度、泰国等国的23家大型造纸企业应用30多台（套）。近三年主要应用企业累计生产ECF漂白浆735.3万吨，新增销售额269.5亿元，新增利润39.0亿元，取得了重大的经济、社会及生态效益。项目授权专利51件，其中美国、加拿大等国外发明专利7件，中国发明专利24件，发表论文251篇，其中SCI收录165篇（JCR一区Top论文68篇），EI论文51篇，主编中文专著1部、参编英文专著1部，应邀在国际会议上做特邀和大会报告12人次。系列研究成果获教育部技术发明一等奖、广西科技进步一等奖、中国轻工业联合会技术发明一等奖。三、客观评价（限2页。围绕技术发明点的首创性、先进性和技术价值进行客观、真实、准确评价。填写的评价意见要有客观依据，主要包括与国内外相关技术的比较，国家相关部门正式作出的技术检测报告、验收意见、鉴定结论，国内外重要科技奖励，国内外同行在重要学术刊物、学术专著和重要国际学术会议公开发表的学术性评价意见等。非公开资料（如私人信函等）不能作为评价依据。）1. 国内外相关技术的比较印度尼西亚Lontar Papyrus Paper & Paper Industry和Indah Kiat Paper & Paper两家国外企业应用了该项目技术后一致认为“二氧化氯制备工艺稳定、可靠，电解电耗明显降低，氢气中氧含量降至2.6%及以下；与传统氯气漂白相比，漂白浆黏度、得率、白度稳定性等显著提高，废水中AOX减少了90%”（附件2.1.2-2.1.4）。印度企业Kuantum Papers Ltd使用该项目技术后，实现了副产物芒硝的资源化利用，制备出高品质无水硫酸钠，增加了企业经济效益。2. 科技情报部门评价广西壮族自治区科学技术情报研究所对“大型二氧化氯制备系统的研发及其在纸浆无元素氯漂白中的应用”项目主要技术发明点进行国内外文献检索，比较分析后发现，“除本项目委托单位及其合作单位的部分研究外，未见有采用文献6所述自然循环氯酸钠电解技术研发二氧化氯制备系统的公开文献报道；未见有采用文献15所述热能回收技术研发二氧化氯制备系统的公开文献报道”。 3. 技术检测报告利用该技术生产的二氧化氯水溶液于2016年12月经广西壮族自治区轻工产品质量监督检验站检验，二氧化氯浓度达到10.1 g/L，Cl2含量小于0.2 g/L。利用该发明技术生产出的工业硫酸钠于2011年10月经广西产品质量监督检验院检测，各项指标均超过国标要求。4. 科技成果鉴定中国轻工业联合会于2018年7月主持召开了科技成果鉴定会（大型二氧化氯制备系统关键技术研发及其在纸浆清洁漂白中的应用，中轻联科鉴字2018第064号），鉴定委员会专家一致认为“该项目完成了大型二氧化氯制备系统的国产化，实现了重大的技术突破，取得多项发明专利，打破了国外技术与装备的垄断。氯酸钠转化率提高到97%以上，产品中氯气含量降低至0.2 g/L以下，二氧化氯生成效率从90.0%提高到93.5%，电解过程中氢气含氧量降低至2.6%以下，漂白过程AOX降低33%以上。项目成果已在国内外21家大中型制浆造纸企业成功应用，并取得了显著的经济效益、社会效益和环境效益，形成了具有自主知识产权的二氧化氯制备系统及清洁化漂白技术，成果达到国际领先水平”。 5. 重要科技奖励（1）王双飞教授等主持的项目“大型还原法二氧化氯制备系统开发及其在纸浆无元素氯漂白中的应用”，获得2015年度广西科技进步一等奖。（2）王双飞教授、孙润仓教授等主持的“综合法二氧化氯制备及纸浆漂白AOX超低排放关键技术研发与应用”项目获得2018年度教育部技术发明一等奖（已公示）。（3）王双飞教授、孙润仓教授等主持的“大型二氧化氯制备系统及纸浆漂白过程AOX超低排放关键技术研发与应用”项目获得2018年度中国轻工业联合会技术发明一等奖。6. 学术性评价意见（1）美国北卡罗来纳州立大学Hou-Min Zhang教授在Bioresource Technology发表的文章（2016, 219: 600-607）中指出该项目的水热预处理（180oC，15 min）可从桉木中脱除26%的木质素；韩国首尔大学Tai Hyun Park教授在Biomass and Bioenergy发表的文章（2017, 105: 190-196）指出，孙等人发明的稀酸耦合稀碱处理比传统单一的处理方法更加有效。（2）瑞典Arshadi 教授在Green Chemistry发表的文章（2016, 18:6160-6204）中指出，覃等人的研究评估了利用控制pH的水热预处理可有效从蔗渣中分离出半纤维素。（3）美国田纳西大学的Ragauskas在ACS Sustainable Chemistry & Engineering发表的文章（2018, 6: 957-964）中指出覃等人的研究（Extraction of hemicellulose by hot water to reduce adsorbable organic halogen formation in chlorine dioxide bleaching of bagasse pulp, ESI高被引论文）水热预处理后的残余木质素在二氧化氯漂白过程中被有效脱除。7. 入选产品名录及称号（1）中华人民共和国科学技术部2012年授予“制浆漂白BSC型二氧化氯制备系统产业化”为国家火炬计划产业化示范项目。（2）中国环境保护产业协会2015年认定“甲醇还原法制备二氧化氯技术”为度国家重点环境保护实用技术。（3）广西工业信息化委员会2016年发布关于公布2016年首台（套）重大技术装备名单的通知（桂工信装备2016400号），认定“综合法大型二氧化氯制备系统”为广西国内首台（套）节能环保和资源利用重大成套技术装备。（4）广西壮族自治区质量技术监督局2016授予“博世科牌甲醇法二氧化氯制备系统”广西名牌产品。（5）广西壮族自治区工业和信息化委员会2015年授予“纸浆漂白配套二氧化氯制备系统”广西壮族自治区工业新产品称号。四应用情况成果2009 年开始产业化推广，2012 年首次实现了我国二氧化氯制备成套技术出口海外，使我国一举由二氧化氯技术进口国转变为技术出口国，目前已在APP Group PT Indah Kiat Pulp & Paper TBK（IKPP 印度尼西亚）、PT Lontar Papyrus Pulp & Paper Industry（IPPPI 印度尼西亚）、Kuantum Papers Ltd（KPL印度）、海南金海浆纸业有限公司、泸州永丰浆纸有限责任公司、广西永凯糖纸有限责任公司、广西博冠环保制品有限公司、广西田阳南华纸业有限公司等国内外23 家大型造纸企业应用30 多台（套）。近三年主要应用企业累计生产ECF漂白浆735.3万吨，新增销售额269.5亿元，新增利润39.0亿元，取得了重大的经济、社会及生态效益。五、主要知识产权和标准规范等目录（不超过10件）知识产权（标准）类别知识产权（标准）具体名称国家（地区）授权号（标准编号）授权（标准实施）日期证书编号（标准批准发布部门）权利人（标准起草单位）发明人（标准起草人）发明专利（标准）有效状态发明专利Method and system for the integral chlorine dioxide production with relatively independent sodium chlorate electrolytic production and chlorine dioxide production美国US 9,776,163 B12017.10.03US 9,776,163 B1广西大学Shuangfei Wang, CR Qin, XP Song, XS Li, SX Nie, L Chen授权发明专利生产二氧化氯产生的副产品酸性芒硝的回收利用方法中国ZL200910114032.32011.05.11775375广西大学王双飞;农光再;李许生;杨崎峰;宋海农;许开绍;覃程荣;陈楠授权发明专利Excess heat recovery during high temperature pulp bleaching美国US 9,777,431 B12017.10.03US 9,777,431 B1广西大学Shuangfei Wang, SX Nie, CR Qin, XP Song, HC Zhang, K Zhang授权发明专利Efficent electrolysis system for sodium chlorate production美国US10,106,900 B22018.10.23US10,106,900 B2广西大学Shuangfei Wang, CR Qin, XS Li, C Liang, XL Liu, ZW Wang授权发明专利一种不产生固形物的二氧化氯制备方法中国ZL201410493558.82016.2.171956827广西大学王双飞, 詹磊, 覃程荣, 周敬红, 李许生, 梁辰, 刘新亮, 宋雪萍授权发明专利从木质纤维原料提取半纤维素、纤维素和木质素的方法 中国ZL201210051748.52013.12.111320126北京林业大学孙润仓, 肖领平, 许凤, 史正军授权发明专利An integrated method and system for the chlorine dioxide Production coupled with a relatively independent sodium Chlorate electrolytic production加拿大29460162018.01.162,946,016广西大学Wang Shuangfei, Xv CS, Zhan L, Song HN, Huang BG, Yang Y, Ban F授权发明专利一种用于稳定控制甲醇法二氧化氯生产的方法中国ZL201610706322.72018/09/253088976广西博世科环保科技股份有限公司詹磊 徐萃声 黄丙贵 王双飞 刘良青 杨彦授权发明专利Method for photo-assisted chlorine dioxide bleaching of pulp加拿大2,946,0122017.11.072,946,012广西大学Shuangfei Wang, SX Nie, CR Qin, XP Song授权发明专利A process of producing chlorine dioxide without generating solid crystalline印度尼西亚IDP0000406132016.4.11IDP000040613广西大学Wang Shuangfei, Zhan L, Qin CR, Zhou JH, Li XS, L Chen, Liu XL, Song XP授权注：应填写直接支持本项目主要技术发明成立且已批准或授权的知识产权（包括发明专利、植物新品种权等）和标准规范等。应按与主要技术发明点的密切和重要程度排序，列表前3项视为核心知识产权。六、主要完成人情况表姓 名王双飞排 名1技术职称教授工作单位广西大学行政职务无完成单位广西大学对本项目技术创造性贡献：项目总负责人，制定项目整体方案和实施计划，指导关键技术的解决，组织成果的转化和推广应用，协调各合作单位的具体实施工作。对本项目主要技术创新点中的第1、2、3项技术创新做出了创造性贡献。授权发明专利29件，其中国外专利7件，出版专著1部，获得相关科研奖励3项。注：前三位完成人应为“主要知识产权和标准规范等目录”所列授权发明专利的发明人。参与项目验收、鉴定的专家组成员不能作为完成人。1.排名：应按照贡献大小排序，一等奖、二等奖单项授奖人数不超过6人。2.工作单位：根据人事关系填写完成人现工作的单位，已退休的填写退休前的工作单位，在国外工作的，填写国外单位。3.完成单位：填写完成人参与本项目主要研究工作时所在单位，应为国内法人单位。如涉及多个单位，应根据贡献大小填写一个单位。完成单位与奖励证书关联，请根据实际情况审慎填写。4.对本项目技术创造性贡献：不超过300字。六、主要完成人情况表姓 名孙润仓排 名2技术职称教授工作单位北京林业大学行政职务重点实验室主任完成单位北京林业大学对本项目技术创造性贡献：项目技术主要负责人，负责项目申报、试验实施、技术研发与推广应用。对本项目主要技术创新点中的第2、3项技术创新做出了创造性贡献，主要负责多重强化纸浆无元素氯漂白技术，实现纸浆漂白AOX超低排放。授权发明专利2件，相关科研奖励2项， 参编英文专著1部，发表SCI论文100余篇。注：前三位完成人应为“主要知识产权和标准规范等目录”所列授权发明专利的发明人。参与项目验收、鉴定的专家组成员不能作为完成人。1.排名：应按照贡献大小排序，一等奖、二等奖单项授奖人数不超过6人。2.工作单位：根据人事关系填写完成人现工作的单位，已退休的填写退休前的工作单位，在国外工作的，填写国外单位。3.完成单位：填写完成人参与本项目主要研究工作时所在单位，应为国内法人单位。如涉及多个单位，应根据贡献大小填写一个单位。完成单位与奖励证书关联，请根据实际情况审慎填写。4.对本项目技术创造性贡献：不超过300字。六、主要完成人情况表姓 名杨崎峰排 名3技术职称教授工作单位广西博世科环保科技股份有限公司行政职务研发部主任完成单位广西博世科环保科技股份有限公司对本项目技术创造性贡献：主要负责二氧化氯制备关键技术和设备研发，并主持成果产业化应用与推广，对创新点1、2、3做出创新性贡献，授权发明专利2件，获得相关科研奖励1项。注：前三位完成人应为“主要知识产权和标准规范等目录”所列授权发明专利的发明人。参与项目验收、鉴定的专家组成员不能作为完成人。1.排名：应按照贡献大小排序，一等奖、二等奖单项授奖人数不超过6人。2.工作单位：根据人事关系填写完成人现工作的单位，已退休的填写退休前的工作单位，在国外工作的，填写国外单位。3.完成单位：填写完成人参与本项目主要研究工作时所在单位，应为国内法人单位。如涉及多个单位，应根据贡献大小填写一个单位。完成单位与奖励证书关联，请根据实际情况审慎填写。4.对本项目技术创造性贡献：不超过300字。六、主要完成人情况表姓 名聂双喜排 名4技术职称副教授工作单位广西大学行政职务无完成单位广西大学对本项目技术创造性贡献：项目主要完成人，主要参与二氧化氯制备的关键技术研发和设备研制以及多重强化无元素氯漂白技术的开发。对创新点1、2、3做出创新性贡献，授权发明专利15件，获得相关科研奖励1项。注：前三位完成人应为“主要知识产权和标准规范等目录”所列授权发明专利的发明人。参与项目验收、鉴定的专家组成员不能作为完成人。1.排名：应按照贡献大小排序，一等奖、二等奖单项授奖人数不超过6人。2.工作单位：根据人事关系填写完成人现工作的单位，已退休的填写退休前的工作单位，在国外工作的，填写国外单位。3.完成单位：填写完成人参与本项目主要研究工作时所在单位，应为国内法人单位。如涉及多个单位，应根据贡献大小填写一个单位。完成单位与奖励证书关联，请根据实际情况审慎填写。4.对本项目技术创造性贡献：不超过300字。六、主要完成人情况表姓 名詹磊排 名5技术职称高级工程师工作单位广西博世科环保科技股份有限公司行政职务副总经理完成单位广西博世科环保科技股份有限公司对本项目技术创造性贡献：项目主要完成人，负责关键二氧化氯制备技术研发和设备的研制，并主持成果产业化应用与推广，对创新点1、2、3做出贡献，授权发明专利14件，相关科研奖励2项。注：前三位完成人应为“主要知识产权和标准规范等目录”所列授权发明专利的发明人。参与项目验收、鉴定的专家组成员不能作为完成人。1.排名：应按照贡献大小排序，一等奖、二等奖单项授奖人数不超过6人。2.工作单位：根据人事关系填写完成人现工作的单位，已退休的填写退休前的工作单位，在国外工作的，填写国外单位。3.完成单位：填写完成人参与本项目主要研究工作时所在单位，应为国内法人单位。如涉及多个单位，应根据贡献大小填写一个单位。完成单位与奖励证书关联，请根据实际情况审慎填写。4.对本项目技术创造性贡献：不超过300字。六、主要完成人情况表姓 名覃程荣排 名6技术职称教授工作单位广西大学行政职务院长完成单位广西大学对本项目技术创造性贡献：项目主要完成人，主要参与二氧化氯制备的关键技术研发和设备研制以及多重强化无元素氯漂白技术的开发。对本项目的创新点1、2、3做出贡献，授权发明专利20件，相关科研奖励1项。注：前三位完成人应为“主要知识产权和标准规范等目录”所列授权发明专利的发明人。参与项目验收、鉴定的专家组成员不能作为完成人。1.排名：应按照贡献大小排序，一等奖、二等奖单项授奖人数不超过6人。2.工作单位：根据人事关系填写完成人现工作的单位，已退休的填写退休前的工作单位，在国外工作的，填写国外单位。3.完成单位：填写完成人参与本项目主要研究工作时所在单位，应为国内法人单位。如涉及多个单位，应根据贡献大小填写一个单位。完成单位与奖励证书关联，请根据实际情况审慎填写。4.对本项目技术创造性贡献：不超过300字。七、完成人合作关系说明（完成人合作关系说明：应以第一完成人角度，介绍项目完成人之间的合作经历或合作关系，不局限于第一完成人与其他完成人的合作，也可以包括其他完成人之间的合作。）。2004年1月，王双飞研究团队开始从事二氧化氯制备及清洁化漂白新技术研究，攻克了二氧化氯制备体系核心技术瓶颈，发明了高效稳定不产生固形物的综合法ClO2制备技术、组合还原剂ClO2制备技术、多重强化无元素氯漂白技术，在广西博世科环保科技股份有限公司实现二氧化氯制备装备的产业化生产，2009年首先在国内应用，2012年首次实现我国二氧化氯制备成套技术出口海外。（1）第一完成人王双飞负责项目总体思路构建、制定整体方案和实施计划，获专利29件，其中国外专利7件，主编专著1部，获广西科技进步一等奖（大型还原法二氧化氯制备系统开发及其在纸浆无元素氯漂白中的应用）、教育部技术发明一等奖（综合法二氧化氯制备系统及纸浆漂白AOX超低排放关键技术开发与应用）及中国轻工业联合会技术发明一等奖（大型二氧化氯制备系统及纸浆漂白过程AOX超低排放关键技术研发与应用）。（2）第二完成人孙润仓于2009年加入项目组，负责多重强化纸浆无元素氯漂白等技术的研发与应用，对创新点2、3做出贡献，获专利2件，参编英文专著1部。与第一完成人王双飞共获教育部技术发明一等奖及中国轻工业联合会技术发明一等奖、联合发表相关SCI收录论文3篇、完成成果鉴定1项、完成校企合作项目“制浆、氧脱及二氧化氯漂白过程中木质素的结构变化研究”。（3）第三完成人杨崎峰自2004年加入项目组，负责二氧化氯制备关键技术和设备研发，并主持成果产业化应用与推广，对创新点1、2、3做出贡献，与第一完成人王双飞共获广西科技进步一等奖、专利2件。（4）第四完成人聂双喜自2012年加入项目组，对创新点1、2、3做出贡献，与第一完成人王双飞共获教育部技术发明一等奖、专利15件、成果鉴定1项。（5）第五完成人詹磊自2006年加入项目组，对创新点1、2、3做出贡献，与第一完成人王双飞共获广西科技进步一等奖、中国轻工业联合会技术发明一等奖、专利14件、成果鉴定1项。（6）第六完成人覃程荣自2004年加入项目组，对创新点1、2、3做出贡献，与第一完成人王双飞共获广西科技进步一等奖、专利19件、成果鉴定1项。15