南开大学科技成果重点推广项目选2.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第42页 共42页南开大学科技成果重点推广项目选南开大学科技处（邮编300071）联系人：米江林 张玮光吴伟华电 话：(022)23508838传 真：(022)23504856网 址： 目 录南开大学科技成果重点推广项目选11.用于生物气净化分离的新型分子筛的研发及制备12.有机废弃物快速高效生物反应器研发23.限进克伦特罗分子印迹固相提取整体柱34.限进手性分离材料45.用于生物医学工程的微操作机器人46.全彩色立体地形模型加工系统67.欠驱动非线性桥式吊车自动控制系统88.具有巨霍尔效应的纳米铁磁金属颗粒薄膜磁敏材料99.新型智能化电动自行车控制器1110.发光二极管阵列铁路信号装置1311.皮肤病无创检测的光学成像技术1412.肌电假手技术1513.节能与清洁生产1714.循环冷却水水质处理剂2415.单壁碳纳米管和石墨烯的制备及其在能源、光电器件和复合材料等方面的应用2716.一种高电压锂离子电池的制备方法3117.锂离子动力电池正极材料3118.一种用于高电压（5V）锂离子电池的电解液3219.高比电容NiO电极材料3220.基于离子液体电解液的Li-S二次电池材料3321.铁皮石斛种苗简易化工厂生产3422.铁皮石斛四倍体的培育3423.聚氯乙烯（PVC）低汞、无汞催化剂3424.快速响应的水凝胶薄膜光学传感技术3525.EIS型无标记病理芯片及其检测系统的研究3626.玫瑰花提取物及其应用3827.超分辨、高灵敏度、高特异性超级光学显微镜381. 用于生物气净化分离的新型分子筛的研发及制备SAPO-34分子筛由于其特殊的孔结构和量子效应，使其在选择性吸附与分离、能源开发、石油炼制等方面有着广泛的应用前景，尤其对于垃圾生成的生物气中甲烷与二氧化碳的分离有着优异的性能。南开大学与有关单位形成产学研合作，共同开发SAPO-34分子筛的制备及在生物气净化分离中的重要应用。目前已完成实验室第一阶段研发及小规模中试生产，并实现部分销售。本项目开发出一种在碱性条件下超声波老化，程序升温晶化法合成SAPO-34分子筛新方法。可以有效地将老化时间降低3/4，大大缩短工期，提高分子筛性能，将陶瓷膜分离与喷雾干燥相结合进行产品的干燥、成型，成功地解决SAPO-34分子筛晶粒较小（纳米级），分离困难等问题。采用电解与离子交换膜结合法处理工业废水技术，做到变废为宝，排放零污染。已与国际著名生物气净化分离设备供应商XEBEC公司形成合作，在不断的交流与完善中，制备的SAPO-34应用于XEBEC研制的专利产品生物气净化处理器中，分离效果得到国外客户的充分肯定。我们有信心将自主研发、生产的具有民族品牌的SAPO-34新型分子筛产品，切实应用于“低碳经济”环节链中，充分利用废物资源，变废为宝，为天津市的经济增长做出应有的贡献。2. 有机废弃物快速高效生物反应器研发本课题组前期针对城市生活垃圾及城市园林绿化垃圾（草、树枝、树叶等），应用微生物菌剂将其降解为生物有机肥。本课题组前期已筛选出特效菌株7株；设计出中试设备2台；采用自有菌剂降解生产有机肥的时间为7-10天，菌剂用量为园林绿化垃圾处理量的1/10000；土壤有机肥部分指标平均值：氮磷钾总量为3-4%、有机质为60-70%、pH值为6-8；申请相关专利5项，即“高效混合菌剂降解园林绿化垃圾生产有机肥的方法（申请号：200910070074.1）”、“园林绿化垃圾高效降解复合菌剂及其制备方法（申请号：200910070073.7）”、“移动式车载园林垃圾太阳能生物处理器（申请号：200910070510.5）”、“降解生物质垃圾的超顺磁性载体固定化细胞及其制备方法（申请号：200910228851.0）”、“一种高效微生物固态发酵反应装置及其使用方法（申请号：201010191577.7）”。本成果就是要利用微生物降解技术，将城市生活垃圾和园林绿化垃圾固废转化为高附加值的土壤有机肥和饲料，实现城市生活垃圾中有机质固体废弃物的无害化、资源化和减量化，社会效益和经济效益显著。成果照片生活垃圾高效太阳能生物反应器生活垃圾高效生物反应器生活垃圾高效生物反应器内部结构图3. 限进克伦特罗分子印迹固相提取整体柱限进克伦特罗分子印迹整体柱是可以用于生物样品中的克伦特罗选择性提取的固相萃取柱。是一种新型的多功能分离材料，这种材料结合了分子印迹和限进材料双重特性。材料中有分子印迹聚合物层，具有对于克伦特罗的识别位点，对克伦特罗及其结构类似物具有很强的选择性亲和能力；材料也具有大分子限进层，可以对大分子进行排阻，使其不能进入内部分子印迹结合层，避免生物样品中的蛋白在柱上沉淀及对于识别性结合的干扰。限进克伦特罗分子印迹整体柱用于生物样品中克伦特罗的分析时，样品可以直接进样，免去沉淀蛋白的预处理程序。样品上样后，蛋白及其它样品基质组分在前沿流出，而克伦特罗被保留，达到同时进行样品净化和浓缩痕量克伦特罗的目的。应用这种具有专一选择性的固相提取柱，可以大大简化分析步骤，降低分析检测线，在复杂体系的克伦特罗分析中具有很好的应用价值。4. 限进手性分离材料限进手性分离材料主要用于生物样品中手性化合物的色谱分离分析。这种材料以固载的环糊精为手性试剂进行光学异构体分离，并具有蛋白排阻功能，样品中的蛋白不会沉积在柱上，因此可以作为色谱固定相，对于生物样品进行直接进样分析（不需要去除蛋白的预处理过程）。材料以硅胶微球为基质合成。5. 用于生物医学工程的微操作机器人项目的背景及目的作为特型机器人的一种，微操作机器人因其具有系统位移精度高，定位精密，操作精密等特性，将人们的工作空间从宏观领域拓展到了细微空间领域。用于生物工程中的微操作机器人系统，可以代替人工完成生物实验中常见的细胞级显微操作（转基因微注射，染色体切割，细胞分离，细胞融合等）。技术原理与工艺流程因为生物和医学试验中的显微操作过程是对生物细微体，如生物细胞、染色体等活性物质进行显微操作。这些物体的几何尺度都在微米或亚微米的数量级，在宏观环境中观察不到。所以显微操作的全部工作都要在显微镜下进行，为了便于操作，还应该有足够的空间能够放置生物培养皿，满足微操作工具的运动和装卸工作，所以能够完成这种显微操作的微操作机器人系统的主体是一台倒置的生物显微镜。完成对生物细微体显微操作的部件是两套结构对称的、分别位于主体显微镜两侧的三维高精度运动平台。为了提高系统的自动化程度和对环境的适应性，对显微镜的结构作了修改，将原来手动调节的载物平台运动改装成电动控制运动，将显微镜焦距调节由手动改为电动调节。这样显微镜部分的所有运动都实现了电动控制，可以在计算机控制下完成多种形式的运动。主要技术性能指标微操作手臂的可移动范围是20mm，运动精度为1m，三个结构相同的平台可以组合成做空间三维运动的平台组，其操作空间范围是20mm×20mm×20mm，每一方向的操作精度是1m。技术水平本项目得到7项国家“863”计划项目支持,授权专利号ZL97121702.5，获2002年度国家技术发明奖（二等奖）。应用前景分析及效益预测应用行业1.生物工程2.医学工程用显做操作装置对细胞进行解剖手术、人工受精、细胞核移植、基因注入、细胞内微量注射、胚胎切割等的技术。显微操作术在核质关系、基因表达、胚胎发育机制等的研究中具有重要意义。对这种显微操作技术的掌握与应用的程度，也是衡量一个国家生物、医学研究、生物工程技术发展与应用的重要标志之一。目前，国内绝大部分使用价格昂贵进口设备。要使微操作应用普及的话，就必须使操作设备国产化，所以应用前景还是很好的。如果得到普及的话，每年需求约在百台以上。6. 全彩色立体地形模型加工系统项目的背景及目的现有喷墨打印技术仅能在平面上进行，而对于大量诸如地形沙盘、风景区景点演示、城市规划等领域，目前仍普遍采用人工着色的方法。该方法存在加工时间长、色彩真实度低、产品一致性差、成本昂贵等缺点，很难满高精度的应用需求。为此，南开大学机器人与信息自动化研究所在平面喷绘技术的基础上，设计并实现了一套针对立体材质的彩色喷绘系统，该系统提高了对立体材质表面着色的速度、精度、色彩还原度，降低了加工费用。技术原理与工艺流程本项目由一体化全真地形模型加工系统、喷墨控制系统组成。一体化全真地形模型加工系统利用三自由度直角坐标机器人系统作为全真地形模型加工平台。该平台采用真空吸附固定被加工对象，利用高精度滚珠丝杠进行传动，利用工控机和多轴机器人控制器进行加工轨迹规划和实时控制。喷墨控制系统硬件上采用了双处理器外加FPGA的体系结构，软件体系结构由中央主控模块软件和喷头运动控制系统DSP模块软件组成。中央主控模块软件由喷绘控制系统应用软件、LINUX操作系统及设备驱动程序三部分构成，其中LINUX操作系统的引入主要是为了简化对硬件资源的控制和方便喷绘控制系统应用软件的编程。喷绘控制系统应用软件的主要功能将在下一节详细叙述。运动控制系统DSP模块软件由接口通信程序、运动控制主程序、运动控制算法及运动控制模块输入输出驱动程序四部分构成。接口通信程序提供与中央主控模块软件通信的接口通道；运动控制模块输入输出驱动程序负责运动控制系统模块中DSP与FPGA通信。主要技术性能指标从一体化小型化角度设计整个系统的体系结构，解决全真三维模型的加工与喷墨作业，保证系统具有高精度和色彩还原度。主要技术指标： 系统外形尺寸：3000mm×2000mm×1800mm 最大加工面积：2500mm×1200mm×600mm 模型匹配精度 < 0.05mm 色彩分辨率 ：90180dpi 整机重量：2000kg 支持卫星遥感影像数据包括TM、ETM、SPOT、ALOS、ASTER、IKONOS、QUICKBIRD（快鸟）、IRS-P6（印度星）等。 能够针对无人机航拍影像数据与GPS导航数据进行数据处理 保证原有各类数据来源的精度不变 色彩分辨率 ：90180dpi技术水平及用途地理沙盘能形象、立体展示山地、河流、城镇、交通及单位部署及行动方案，不仅有使用价值，且有装饰和欣赏效果。地理沙盘系统可用来研究地形、确定部署、进行规划、指挥调度、研究方案、广告宣传等，是用户展示本单位建设成果和工作业绩的有力窗口，因而广泛运用于部队、政府机关、水利、交通、电力、人防、通信、公安、旅游、金融、国土资源、农业、房地产等部门以及需要的企业单位。应用行业：1.军事2.旅游区展示3.土地规划应用前景分析及效益预测随着国民经济的快速发展，对地理模型的需求量越来越大。传统地理模型采用纯手工制作，耗时长，成本高，本项目可以极大提高地理模型的制作水平，降低制作成本，并把原来手工制作需要长达数月的工作缩短到十几个小时。现在地理模型制作每平米市场价格是万元以上，本项制作地理模型的成本可以控制在千元以下，具有极强的市场竞争力。7. 欠驱动非线性桥式吊车自动控制系统项目的背景及目的桥式吊车是一种十分常见的装配运输工具，在港口、仓库、建筑工地等场所得到了广泛的应用，当前，对于桥式吊车主要还是通过有经验的工人来进行操纵的，存在着培训周期长，劳动强度大，工作效率低，安全性不高等缺点。为此，设计一套操作方便的吊车自动控制系统，可以提高吊车系统的工作效率与安全性能, 并将工作人员从当前这种艰苦的工作环境中解放出来。技术原理与工艺流程1） 桥式吊车自动控制系统设计桥式吊车自动控制系统主要包括三个部分：吊车控制单元，工作空间监控单元，和操作单元。控制单元是整个系统的核心部分，它主要负责吊车的作业控制。该单元接收来自操作员的命令，还接收来自工作环境监测单元的环境信息，从而实现自动避障或紧急制动。监测单元主要由多个CCD摄像头和图像处理器构成，主要包括两方面功能：将采集到的环境图像实时地传输到操作单元；对环境信息进行处理，得到障碍位置信息传输给控制单元以实现自动避障。操作单元是桥式吊车自动控制系统的人机接口。2）桥式吊车实验平台桥式吊车实验平台主要由机械主体，驱动装置，测量装置和控制系统四部分组成。机械主体是指桥式吊车的机械部分。驱动部分根据控制量来为机械部分提供相应的力/力矩，从而实现对负载的安全、平稳运送。控制系统的控制命令是跟据吊车系统的动力学模型以及实时状态反馈来在线计算的，而实时状态的反馈则通过测量部分（主要包括编码器等传感元件）来完成。主要技术性能指标Ø 桥式吊车自动控制系统桥式吊车实验平台主要技术指标：l 负载定位精度：5mm。l 负载摆角抑制：-10度10度。l 具有负载紧急制动能力。l 友好的人机界面。Ø 桥式吊车实验平台主要技术指标：l 外形尺寸：2m×1.2m×0.5m。l 控制周期：<1ms。l 控制方式：力控制。应用行业1.运输2.工业3.建设。本项目的应用可以提高桥式吊车系统的工作效率与安全性能, 既可将工作人员从艰苦的工作环境中解放出来，又可以增加桥式吊车在危险、极端环境下的作业能力。此外，本项目所设计开发的桥式吊车实验平台，也可以用于各大高校研究所进行非线性欠驱动系统教学、科研的平台。应用前景本项目的研究成果，可以有效地提高桥式吊车系统的装运效率，减小系统操作复杂度，降低劳动强度，增加系统的安全可靠性。从而将科学技术转化为生产力，创造出良好的经济效益。同时，随着素质教育的进一步深化，各大高校正不断地寻求良好的实验平台以提高学生的动手能力和学习兴趣，桥式吊车作为一种典型的欠驱动非线性系统是一个很好的研究对像，因此，项目组所设计开发的桥式吊车实验平台在教学、科研上也有广阔的应用前景。8. 具有巨霍尔效应的纳米铁磁金属颗粒薄膜磁敏材料本项目将巨霍尔效应这一纳米体系的新效应应用于器件领域，以纳米铁磁金属颗粒薄膜替代现有霍尔器件的掺杂半导体活性层材料，是一个全新的技术，取得了多项具有原始创新性的技术成果，进一步推进了纳米材料在新材料技术、电子信息技术等领域的应用。相关成果已获国家发明专利授权九项。纳米铁磁金属颗粒薄膜霍尔器件具有的工作温度宽、温度稳定性能优异、抗核辐射等优点，在微弱磁场探测、航天器的精确定位、导航以及军事装备等方面都具有十分重要的用途，市场前景广阔。图1 沉积超薄（10 nm）颗粒薄膜敏感层后的光学显微镜照片。Au/Cr电极（亮的区域）的间距为20m。图2 沉积超薄（10 nm）颗粒薄膜敏感层后的光学显微镜照片。Au/Cr电极（亮的区域）的间距为100m。图3 2 英寸单晶硅片沉积的3x3阵列原型器件的光学显微镜照片。9. 新型智能化电动自行车控制器 项目组研发了一款专用微控制器MCUDDC101，并以此芯片为核心开发出新型电动自行车控制器产品DSC01。该产品总结、继承和发扬了以往电动自行车控制器，控制简单、操控性强、使用方便、性/价比高等优点，使这一产品技术特性更加完善。并针对以往控制器自控性不高、电动机运行管理较差、动力使用效率低等问题大胆将闭环控制、智能化电动机驱动动力管理、车辆运行自动驾驶控制、电子安全识别等高科技设计手段和技术成功地运用到这一产品中。该智能电动自行车控制器基本框图如图1所示。图1、智能电动自行车控制器DSC01框图 技术特色对电动自行车控制器的控制模式、电路模型重新进行了设计，保留和改进了原有的电源电压现实、欠压预警、欠压保护、过流保护和安全刹车控制等性能，相比原来的控制器主要还有以下改进：1. 闭环控制电机调速方式。使车辆真正地实现助力功能，使电动自行车可以有效利用人力，既保留了传统自行车健身的优点，又可以在人力不足时补充动力。2. 增加冷启动禁止功能。即时速低于5公里时不输出动力，实现了提高寿命和运行效率，降低动力消耗，安全可靠行驶的一举多得。3. 即时定速巡航。可以实现真正的无级调速。4. 电子安全钥匙自动识别。可以更有效地防止被盗。5. 人力电力驱动转换方便。6. 专用MCU控制芯片。可以利用它研发新一代产品。DSC01控制器是一款具有自主知识产权（专利号为：200720096067.5）的高新技术产品。它的市场定位为中国的高端电动自行车用电子控制器和出口型高级电动自行车用控制器。相信通过它的应用，会将我国的电动自行车的智能化电子控制技术提高到一个新的水平。同时可为企业创造不可估量的经济效益。 10. 发光二极管阵列铁路信号装置本专利技术提供一种发光二极管阵列铁路信号装置，能满足铁路信号机光学性能和技术指标，应用铁路信号灯，发光效率高，节电，发散角小，可靠性强；专为铁路部门设计的新型铁路信号机光学系统，可替代目前用白炽灯和螺纹有色聚光镜构成的各种铁路信号灯（机），远远优于白炽灯。玻璃灯罩透镜阵列壳体LED阵列后盖(e) 白色信号机样机照片(a) 红色信号机样机照片(b) 黄色信号机样机照片(c) 绿色信号机样机照片(d) 蓝色信号机样机照片红、黄、绿、蓝和白信号机样机照片11. 皮肤病无创检测的光学成像技术光学相干层析术 (Optical Coherence Tomography，简称OCT) 利用宽带光波场的低相干性来探测被测组织内部不同深度处的散射光信号，是继超声波、X-CT、MRI技术之后的一种全新的医疗检测和成像技术，并被证实在临床医学中有着巨大的应用前景，已成为现代生物医疗仪器领域的一个极其重要的研究热点，在眼睛、耳鼻喉科、胃肠病、妇科、牙科等等医学领域有广泛的应用价值。OCT技术的探测深度为1.52毫米，分辨率为几十几微米，可非接触、无创、原位及实时地诊断表皮、上真皮及皮肤附属器的一些病变特性，如活动性炎症、坏死和角化过度、角化不全、真皮内空洞形成、大疱性疾病、恶性黑色素瘤、湿疹、疥螨及银屑病等皮肤疾病，可精确给出病灶或可疑病灶区域的大小、形状和所在位置。OCT技术涉及光、机、电、控制、图像处理、信号处理、光生物学及生物医学诊断等多个学科的知识。本项目课题组从事光学相干层析术的研究，搭建了光纤型光学相干层析系统样机，在进一步优化系统各项技术指标的同时，开展了大量的实验和理论研究工作，包括系统的噪声分析、图像处理及信号处理等，为皮肤病无创检测系统的实用化打下了良好的基础。OCT系统样机照片12. 肌电假手技术肌电假手的主要特点是手指灵活、手腕可动、稳定识别、 电刺激反馈感觉、 成本低廉、自主知识产权。肌电假手触觉反馈电刺激原理图肌电假手技术的应用 肌电信号识别技术Ø 与三维动作分析仪相结合分析人体运动技能Ø 与机械相结合研制助力装置：如外骨骼机器人、老年人助力机器人Ø 与虚拟现实相结合开发肌肉控制装置：如游戏控制器 表面电刺激技术Ø 与传统中医学针灸相结合，开发电针：治疗幻肢痛智能作业辅助生产系统：人-机协调作业物理支持：机械手臂，识别工件并搬运工件，抓取工件并根据作业步骤改变工件位置；支持工人作业，降低工人体力消耗，提高生产效率。智能作业辅助生产系统：模拟仿真使用ROBOGUIDE 和 OpenGL建立模拟系统，优化机械手臂运动轨迹，模拟人机碰撞，缩短设计周期，降低设计成本。13. 节能与清洁生产一、清洁生产审核项目南开大学清洁生产研究中心自2005年成立以来，进行各类审核60余项，包括化工、电力、石油天然气、电镀、冶金、食品饮料、建材、服务等多个行业，审核企业除了天津本地企业之外，还包括河北、山东、上海、重庆、内蒙、吉林等遍布全国多个省份。其中化工类审核14项，石油、天然气及石油化工类审核11项，电力审核11项。同时深入开展清洁生产工艺与技术的研发，着重于清洁生产工艺技术改造提高生产效率，达到节能降耗，减污增效的目的。在进行清洁生产审核的同时，通过现场考察和实测，审核数据和生产工艺，查阅大量的国内外技术资料，深入研究各行业的理论和技术工艺，细致地查找问题，科学地分析原因，通过翔实的物料衡算，经科学理论论证，查找清洁生产机会、污染物去向及产生的原因；通过大量的实验和理论研究，制定一些解决问题的清洁生产方案；并通过论证推荐可行方案。企业通过推荐方案的实施，使企业实现技术进步，获得显著的经济效益和环境效益。近几年主要承担的清洁生产审核项目，如下：1）河北威尔康制药有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）2）诺和诺德制药有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）3）华北制药威可达有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）4）中国石油天然气股份有限公司大港油田天然气公司清洁生产审核（已完成）5）长庆油田采油二厂清洁生产审核（已完成）6）中海石油基地集团有限责任公司清洁生产审核（已完成通过验收）7）中石油南堡油田清洁生产审核（已完成通过验收）8）三井高科技有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）9）上海通用汽车公司清洁生产审核（已完成通过验收）10）三星高新电机有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）11）天津市可口可乐饮料有限公司清洁生产审核（已完成）12）天津华晖精工制版有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）13）大唐国际陡河电厂清洁生产审核（已完成通过验收）14）华能上安电厂清洁生产审核（石家庄）（已完成通过验收）15）石家庄热电总厂清洁生产审核（已完成通过验收）16）石家庄东方热电股份有限公司第二发电厂清洁生产审核（已完成通过验收）17）内蒙古包头山泉化工厂清洁生产审核（已完成通过验收）18）内蒙古包头云杉化工厂清洁生产审核 （已完成通过验收）19）内蒙古乌海市金属钠化工厂清洁生产审核 （已完成通过验收）20）上海绿人生态经济科技有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）21）重庆市秀山天雄锰业清洁生产审核（已完成通过验收）22）贵州省松桃三和清洁生产审核（已完成通过验收）23）山东省微山七五生建煤矿清洁生产审核（已完成通过验收）24）深圳海量存储设备有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）25）石家庄焦化厂清洁生产审核（已完成通过验收）26）唐山市热电总厂清洁生产审核（已完成通过验收）27）唐山顶峰热电有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）28）内蒙古西水创业股份有限公司4号窑、自备电厂的清洁生产审核（已完成通过验收）29）内蒙古海吉氯碱化工股份有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）30）内蒙古乌海蓝星玻璃有限责任公司清洁生产审核（已完成通过验收）31）内蒙古乌海化工有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）32）内蒙古乌海市君正化工有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）33）天津大港发电厂清洁生产审核（已完成通过验收）34）科莱恩（天津）有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）35）科莱恩颜料（天津）有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）36）天津一汽丰田汽车有限公司清洁生产审核（开发区、西青区）（已完成通过验收）37）京东橡胶有限公司清洁生产审核（河北省、已完成）38）亚实履带（天津）有限公司清洁生产审核（已完成通过验收）39）大港油田第一矿区管理服务公司清洁生产审核（已完成）40）大港油田井下技术服务公司清洁生产审核（已完成）41）大港油田采油一厂清洁生产审核（已完成）42）大港油田集团油田化学品有限公司（已完成）43) 天津原龙化工有限公司清洁生产审核（正在进行）44）天津振兴伟业化工染料有限公司清洁生产审核（正在进行）45）天津雀巢有限公司清洁生产审核（已完成）46）内蒙古泰达制钠有限公司清洁生产审核（已完成）47）中石油长庆油田采油三厂清洁生产审核（甘肃省）48）中石油长庆油田采油一厂清洁生产审核（甘肃省）49）中石油长庆油田采油一处清洁生产审核（甘肃省）50）中海油中捷石油化工有限公司清洁生产审核（河北省黄骅市）51）北京蓝星化工有限公司清洁生产审核（北京市）52）中电投吉林二道江发电公司清洁生产审核（吉林省）53）中电投吉林松花江热电清洁生产审核（吉林省）54）中电投吉林浑江发电公司清洁生产审核（吉林省）55）美国欧文斯科宁建材有限公司清洁生产审核（天津）56）天津大邱庄镀锌厂清洁生产审核57）北京红星股份有限公司第一分公司清洁生产审核（天津）58）日新（天津）塑胶有限公司清洁生产审核59）国华能源发展（天津）有限公司清洁生产审核60）PPG（涂料）天津有限公司清洁生产审核61）中海油298号海上生活船清洁生产审核62）烟台华安国际大酒店清洁生产审核63）天津三环乐喜新材料有限公司清洁生产审核二、能源审计项目多年来该中心一直从事节能减排技术、节能审计和能源评估工作研究，培养了一批节能与清洁生产专业技术人员，积累一些节能减排的研究成果， 2009年由天津市节能推荐为天津市节能审计单位之一。几年来，承担国家和地方以及企业项目14项；承担能源审计和用能评估项目20余项；涉及重点行业有石油化工、电镀、冶金、煤炭、电力、建筑、与机械设备等行业，根据审核出的技术难题，深入开展技术研发，达到节能、降耗、减污、增效的目的。 近几年主要承担的能源审计项目，如下：1）鹿泉东方鼎鑫水泥有限公司能源审计及规划（2006-2007）2）石家庄新世纪焦化有限公司能源审计及规划（2006-2007） 3）曲寨水泥有限公司能源审计及规划（2007.3-2007.12）4）（美国）亚实履带（天津）有限公司能源审计；电加热炉的节能技术改造项目；（2008-2009）5）天津可口可乐有限公司能源审计（2009-正在进行）6）天津精工华辉制版有限能源审计及报告编写；（2009正在进行）7）乐金电子（天津）电器有限公司（已完成）8）天津雀巢食品有限公司（已完成）9）天津泰达燃气公司（已完成）10）天津泰达自来水公司（已完成）11）天津泰达新水源科技开发有限公司（已完成）12）天津中法威立雅水务公司（已完成）13）天津国投津能发电有限公司（已完成）14）天津泰达电力公司（正在进行）三、合理用能评估项目2010年，本中心在全国120家申报单位中脱颖而出获得了国家节能中心成员单位资格，被国家节能中心列为推荐合理用能评估单位，多次参加评审国家的能评报告。近几年主要承担的合理用能评估项目，如下：1）天津天房津滨新城投资有限公司，汉沽朝阳花园C组团（完成）2）华北城（天津）投资有限公司，华北国际工业原料城一期（完成）3）天津力高房地产开发有限公司（完成）4）天津固尔好管桩有限公司（正在进行）5）中科合资广东炼油/化工一体化项目评估（参与完成）6）广东惠州炼油二期项目评估（参与完成）四、能源评估项目该中心将能源评估、能源审计与节能技术研发相结合，能源管理制度与循环经济、清洁生产相结合，通过清洁生产审核发现的问题，为企业解决节能减排技术难题，开发节能减排技术，形成了具有综合创新技术能力的节能与清洁生产研究的综合平台。近几年通过清洁生产审核进行的能源评估项目，如下：1）大港油田天然气公司硅油加热炉热平衡测试及评估2）大港油田采油一厂输油泵电机优化运行测试及评估3）乌海蓝星玻璃有限责任公司熔窑热平衡测试及评估4）科莱恩（天津）有限公司喷雾干燥塔热平衡测试及评估5）长庆油田采油二厂加热炉热平衡测试、输油泵电机优化运行测试及评估6）亚实履带（天津）有限公司热处理炉电平衡测试及评估7）唐山市热电总厂燃煤锅炉热平衡测试及评估8）唐山顶峰热电有限公司燃煤锅炉热平衡测试及评估9）内蒙古西水创业股份有限公司4号窑炉热平衡测试及评估10）中海石油基地集团有限责任公司柴油发电机能量平衡测试及评估11）内蒙古海吉氯碱化工股份有限公司电石炉热平衡测试及评估12）华能上安电厂燃煤锅炉热平衡测试及评估近几年其他能源评估和技术研发项目如下：13）天津恒有源地热资源利用有限公司地热供热与传统供热方式的比较评价；（2009-现在）14）天津协和干细胞基因工程有限公司燃气锅炉水汽系能源评估及工程方案；（2009完成）15）中药行业节能低碳发展模式的研究（2009正在进行）16）天津振兴伟业环工有限公司环工企业成套节能节能技术研制（2009-2010）17）天津临港工业区企业低位余热利用项目能源评价（2010）18）国家科技部的“厚电镀行业金属均匀镀膜节能与清洁生产（成套）技术研究项目”（2009-2011）五、节能与清洁生产技术研发成果（举例）1、过程节能-碱性玫瑰精染料节能型清洁生产新工艺针对产品收率低，碳利用率低的问题，我们提出了新工艺进行生产性试验，用98%间氨基苯磺酸替代58%间氨基苯磺酸钠溶液，通过新工艺改造产品收率提高到77%，（改造前为67.1%）。针对废渣问题，我们研制了两段和两相式热裂解工艺技术及设备，将气化可燃气体回用于生产锅炉替代煤炭使用。节能效果与经济效益分析：以该行业中等规模公司为例，公司产品产量为碱性玫瑰精等产品700吨/年计算，玫瑰精产品收率提高10%，每年增加70吨产量，每吨按3万元/吨计算，新创产值210万元；按现有1吨产品产生1吨废渣计算，每吨废渣处理费用3500元/吨计算，废渣减量至原来总量的10%左右，每年减少处理费用231.5万元；废渣热值为29KJ/Kg,与标煤热值相当，年节约标煤449t吨，按700元/吨计，节约燃料费用31.43万元。两项合计262.93万元。年节约煤，减少废渣的产生排放量662吨/年，废水排放减少18793吨/年，碳排放762吨/年。每年增加经济效益472.93万元。2、厚电镀行业金属均匀镀膜节能与清洁生产（成套）技术2009年主持国家科技部的厚电镀行业金属均匀镀膜节能与清洁生产（成套）技术研究项目（任务书号:2009GJA10021）。南开大学清洁生产研究中心对几家厚电镀（电铸）企业进行节能诊断工作，从原料到产品能源流与物质流分析入手，发现电铸企业普遍存在能耗高、物耗高、生产成本高，非生产性电能耗达到40，电能利用率仅为50% ；是导致厚电镀凹印制版行业长期高能耗、高物耗的主要原因。据此申报国家科技部项目获得成功。针对电镀不均匀，造成后期切削产生大量废铜的问题，通过使用阳极挡板和改变钛篮形状位置等手段，可以有效的改善电镀的均匀性，达到节约铜耗和电耗的目的。针对废版辊大量积压，不能重复利用的问题，我们将其退铬，并磨去铜的雕刻层，不但可以节约大量的铁资源，还可以减少镀镍的工序，另外也减少了铜的使用，还消除了废版辊造成的环境问题。对于切削下来的铜屑，不再简单的卖给废铜回收企业，而是送交磷铜球加工企业，再加工成电镀用磷铜球，使其循环使用。节能效果与经济效益分析：以该行业中等规模公司为例，公司产品产量为每个月生产版辊3500支。通过采用电镀均匀化清洁生产工艺，使得用铜量减少40%，全年可节省大约磷铜球购置费用141.6万元。由于缩短了电镀时间，节约了电能，所以每个版辊可以节电5kwh，全年可节电5*12*3500=20万kwh（按每度电0.75元计算），可节约20*0.75=15万元，两项共计节约156.6万元；新辊子平均售价：300元/根，目前回收旧版辊的平均价格：60元/根，修复费用：150元/根，NaOH退铬液的交给危废的处理费用10元/根，只计算节约版辊所能产生的经济效益为（300-60-150-10）*3500*12=336万元。该企业每年产生废铜屑8吨，若将其作为废铜卖掉，每吨只有3万元，如果交由磷铜球的生产企业，只需交纳10元/kg的加工费就可以得到电镀用阳极磷铜球，按磷铜球每吨59000元来计算，可节约成本8*（5.9-3-1）=15.2万元。通过实施这些清洁生产新技术，进行技术和工艺的改进，企业不但降低了生产的物耗能耗，而且还提高了自身的生产效率，减少了污染物的排放。通过方案的实施，该企业取得经济效益507.8万元；同时减少了铜的使用32吨，相当于全年生产用铜量的53.3%；同时回收版辊还节约了铁资源和镍资源；由于提高了生产效率，全年可节电20万kwh，相当于节省了标煤80吨，减排199.4吨CO2具有很高的低碳环保意义！3、淬火热处理炉能源效率评估与节电改造项目南开大学清洁生产研究中心对某公司进行了能源审计，审计结果发现两台热处理炉保温效果差，炉壁温度高，实际表面温度为70-90，局部温度为130-193之间。炉子结构不合理，密封性差，散热损失大，热效率仅为15.6%，严重超过国家用能标准，能源浪费严重，有明显的节能机会和潜力，通过制定改造方案对M1001热处理淬火炉进行改造，经过实测，改造后产品可比用电单耗为0.100<0.600kWh/kg达到国内先进水平，炉体外表面温升实测评价均合格。节能效果与经济效益分析：改造后该公司按2009年产量1444千块计算，年节电量最少可达4.24×106J/a，节电率可达15%，年节电费用达到25.6万元。项目投资费用133.7万元，预计5年内即可回收成本。热利用效率由80%提高到95.6%，节电率达15.6%。4、锅炉供热加湿系统效果评估与诊断及系统的设备改造2008年受某公司委托对燃气锅炉水汽系统进行诊断，诊断问题是系统每年提供高温蒸汽共计23520 t/a,其中用于加湿的热水蒸汽2300 t /a，而供热蒸汽21220 t /a经换热后冷凝后成为冷凝水没有任何利用排放了，出水温度达到70，能源和水资源浪费严重。这对这一问题提出优化改造方案，并与2009年进行技术改造。节能效果与经济效益分析：改造后节省自来水资源30576 m³/a，每吨按6元/ m³计，每年节省为183456元；节省纯水23520 m³/a ，每吨按10元计，每年节省235200元。14. 循环冷却水水质处理剂在敞开式循环冷却水系统中，冷却水长期循环使用后，必然会带来沉积物附着，金属腐蚀和微生物滋生着三个问题，而循环冷却水处理就是通过水质处理的办法解决这些问题。这样做法的好处如下：(1)稳定生产：没有沉积物附着，腐蚀穿孔和粘泥堵塞等危害，冷却水系统中的换热器可以始终在良好的环境中工作。除计划中的检修外，意外的停产检修事故减少，为工厂的长周期安全生产提供保证。(2)节约水资源：每小时耗水量达23500立方米的直流冷却水系统，如改为循环冷却水系统，并以1.5倍的浓缩倍数运行，则每小时耗水量降为1100立方米，如果将浓缩倍数提高到3倍，则每小时耗水量只需550立方米。(3)减少环境污染：直流冷却水系统除了形成热污染外，如果采用化学药剂处理以消除结垢、腐蚀，大量排放对水源产生严重污染。由于循环冷却水系统可