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研究背景 ：現(xiàn)有的碳納米管膜有兩種形式。 一種是在石英、 硅基底（即 所謂的硬基底）上直接沉積出具有定向排列的碳納米管膜。另一種是與聚 合物復(fù)合成復(fù)合薄膜，這種復(fù)合薄膜中的碳納米管的定向是隨機(jī)分布，采 用切片方式，可以使一部分碳納米管從薄膜中露出。第一種膜好，但是制 造出的碳納米管膜是硬的襯底，從而限制了它的應(yīng)用范圍。第二種膜雖然 應(yīng)用方便，但它的位向是隨機(jī)分布，碳納米管的均勻分散不均勻，將會(huì)大 大地影響碳納米管的使

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于柔性膜輸送的糾偏控制系統(tǒng)，包括多個(gè) 糾偏控制器、上位機(jī)、通訊模塊等，各個(gè)糾偏控制器分別包括糾偏傳 感器，雙輸入通道的信號(hào)采集模塊、主控模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī) 反饋模塊，其中信號(hào)采集模塊用于采集糾偏傳感器輸出的模擬信號(hào)， 并輸出到主控模塊；主控模塊用于將模擬信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較計(jì)算， 得到 PWM 波并輸出至電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，并利用 PWM 波控制糾偏執(zhí)行 器工作；電機(jī)反饋模塊則將信息反饋到主控模塊完成閉環(huán)控制過(guò)程。 本發(fā)明中還對(duì)糾偏控制模式以及作為關(guān)鍵組件的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和信號(hào) 采集

本成果深入研究和發(fā)展了微膜蒸發(fā)傳熱新機(jī)理，在國(guó)內(nèi)外首次發(fā)現(xiàn)了傳熱亢進(jìn)現(xiàn)象，采用狹縫結(jié)構(gòu)和有效的補(bǔ)液措施發(fā)明了類環(huán)狀流微膜蒸發(fā)板翅式冷凝蒸發(fā)技術(shù)，成為第六代制氧裝置的關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)在國(guó)際上首先研制出空分精鎦裝置的心臟?新型主冷凝蒸發(fā)器正式產(chǎn)品，已配置30套150m3/h制氧裝置，配置12000m3/h和6000m3/h制氧裝置各一套，其體積和重均比老產(chǎn)

研發(fā)階段/n一種高滲透通量平板多孔膜的制備方法，其特征在于：①用聚合物、磁性材料、添加劑和溶劑配制膜液；磁性材料與聚合物兩者在膜液中總質(zhì)量中的含量為８－５０％，磁性材料與磁性材料＋聚合物的質(zhì)量比為３５～９９ｗｔ％；添加劑在膜液總質(zhì)量中的含量為２－１５％；②在制膜的蒸發(fā)與凝膠過(guò)程中施加正交磁場(chǎng)，磁場(chǎng)強(qiáng)度為１００－１８０００高斯。通過(guò)該方法所制備的多孔膜的滲透通量高。膜可以直接使用，亦可以作為其它復(fù)合膜的多孔支撐材料使用。

1 成果簡(jiǎn)介本系統(tǒng)采用了一種多翅片降膜蒸發(fā)方式，通過(guò)高效降膜蒸發(fā)、膜態(tài)冷凝等強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)技術(shù)，有效提高了單位體積裝置淡水產(chǎn)率。其產(chǎn)淡水效率比目前市場(chǎng)上其他蒸發(fā)式產(chǎn)品更高， 70℃時(shí)單位體積產(chǎn)淡水率即可達(dá)到 135kg/(m3·h)，溫度更高時(shí)產(chǎn)淡水率將進(jìn)一步提高。在產(chǎn)淡水量相同的情況下，本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更緊湊、反應(yīng)更迅速。系統(tǒng)樣機(jī)見(jiàn)圖 1。 本系統(tǒng)采用多種創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，降低了系統(tǒng)能耗，更加節(jié)能環(huán)保。本系統(tǒng)可利用的熱源形式和溫度范圍更廣，熱源溫度在 50℃左右時(shí)系統(tǒng)即可產(chǎn)出淡水，可利用蒸汽、熱水、太陽(yáng)能、地?zé)崴蛷U熱氣等熱源，應(yīng)用前景廣闊。 本系統(tǒng)采用一體化設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)更為緊湊，外界環(huán)境一定震動(dòng)時(shí)仍能正常工作，方便搬運(yùn)、攜帶，可靠性好。圖 1 多翅片降膜蒸發(fā)緊湊式海水淡化系統(tǒng)樣機(jī) 圖 2 多翅片降膜蒸發(fā)緊湊式海水淡化系統(tǒng)淡水產(chǎn)量隨熱源溫度變化曲線2 應(yīng)用說(shuō)明此系統(tǒng)可充分利用低品位熱能，如地?zé)帷⒐I(yè)廢熱、交通工具廢氣余熱等低溫?zé)嵩矗?50~100℃），適用范圍較廣。大規(guī)模的海水淡化設(shè)備可以與大型火電廠、化工廠等相結(jié)合。小規(guī)模的海水淡化設(shè)備可以利用太陽(yáng)能加熱設(shè)備等，淡化后的水可直接飲用。3 效益分析此系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新與優(yōu)化使得投資成本大為降低。運(yùn)營(yíng)成本非常低，每天僅需 2 度電。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的反滲透膜式海水淡化設(shè)備的單位產(chǎn)淡水量所需成本是此系統(tǒng)的 10~30 倍，預(yù)計(jì)此系統(tǒng)一年半即可收回成本。

本發(fā)明公開(kāi)了一種聚酰胺復(fù)合膜表面改性的方法。包括如下步驟：（1）將含有咪唑、吡啶等氮雜環(huán)基團(tuán)的共聚物溶解在溶劑中，配成涂覆液；（2）將待改性的聚酰胺復(fù)合膜浸泡在涂覆液中一段時(shí)間后，取出后干燥，在膜表面形成涂覆層；（3）將表面涂覆后的聚酰胺復(fù)合膜進(jìn)行表面季銨化交聯(lián)處理，在膜表面形成氮雜環(huán)兩性離子聚合物凝膠層。表面改性后聚酰胺復(fù)合膜的抗污染能力和抗氯性能顯著增強(qiáng)，延長(zhǎng)了聚酰胺復(fù)合膜在納濾分離和反滲透海水淡化等應(yīng)用中的使用壽命。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和，對(duì)改善聚酰胺復(fù)合膜的綜合性能具有重要意義。

在各種工業(yè)過(guò)程中，液滴撞擊到固體表面形成液膜的現(xiàn)象廣泛存在，如選擇性催化還原（SCR）系統(tǒng)中汽車尾氣排放管上尿素溶液液膜的形成等。對(duì)液膜進(jìn)行定量分析不僅能更好的了解液膜形成和蒸發(fā)這個(gè)極其復(fù)雜的物理過(guò)程的本質(zhì)，也對(duì)優(yōu)化所涉及的各種工業(yè)過(guò)程具有非常重要的意義。在許多情況下，溶液液膜厚度以及液膜內(nèi)部的成分濃度是密切相關(guān)的，對(duì)其機(jī)理等的研究中這些參數(shù)相互耦合，給模型建立和求解帶來(lái)困難。傳統(tǒng)的測(cè)量方法只能實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)參數(shù)(厚度或濃度)的測(cè)量，無(wú)法同時(shí)測(cè)量。本項(xiàng)目基于比爾-朗伯定律建立溶液液膜多參數(shù)反演模型。基于不同濃度的溶液在紅外區(qū)域高精度的吸收光譜，通過(guò)對(duì)溶液吸收系數(shù)與濃度的關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化分析組合兩個(gè)波數(shù)位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)溶液厚度及濃度高精度、高靈敏度的測(cè)量。

本項(xiàng)目技術(shù)以膜分離技術(shù)為基礎(chǔ)，針對(duì)特定化工園區(qū)深化尾水的特征，進(jìn)行水質(zhì)詳細(xì)分析，提出合理預(yù)處理工藝和整體工藝設(shè)計(jì)；反滲透膜多段式組合工藝研究；反滲透濃水處理技術(shù)開(kāi)發(fā)；單元技術(shù)的匹配與集成；整體工藝試車與連續(xù)運(yùn)行。根據(jù)水質(zhì)差異，園區(qū)水回用率可以達(dá)到70~80%，出水可分質(zhì)使用，可以應(yīng)用到鍋爐、工藝用水等，噸水處理成本2.1元/t。應(yīng)用概況： 本項(xiàng)目技術(shù)解決了化工園區(qū)生化出水的排放問(wèn)題，同時(shí)有利于化工園區(qū)總水量需求的難題和總排放量的瓶頸，具有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。

技術(shù)簡(jiǎn)介： 聚丙烯是廉價(jià)易得的熱塑性聚合物，具有耐溶劑和耐細(xì)菌降解的優(yōu)良性能。通過(guò)熱致相分離的方法可以將聚丙烯制備成孔徑為 0.1~0.3μm 不同孔徑的中空纖維微孔膜。熱值相分離法制備的膜具有孔徑分布窄、孔隙率高，強(qiáng)度高和耐有機(jī)溶劑的特點(diǎn)。可用于海水淡化預(yù)處理、水處理、空氣凈化、液體調(diào)味劑和液體飲料除濁、膜蒸餾、膜萃取等過(guò)程中。通過(guò)降低稀釋劑含量和調(diào)整制膜工藝，可以生產(chǎn)血液氧合器(人工肺)用膜，替代進(jìn)口。 應(yīng)用前景分析： 水是人類生存最主要的物質(zhì)，隨著社會(huì)進(jìn)步和人民生活水平的提高，水用量增大、品質(zhì)提高。膜法水處理是目前公認(rèn)的成本最低的水處理技術(shù)，具有很好的應(yīng)用前景。課題組可以提供成熟的熱致相分離聚丙烯中空纖維膜制備技術(shù)。 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 聚丙烯是最廉價(jià)的膜材料，由聚丙烯生產(chǎn)的膜成本低于聚偏氟乙烯、聚砜等膜材料生產(chǎn)的膜，聚丙烯膜的生產(chǎn)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。 技術(shù)成熟度:產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：本技術(shù)、設(shè)備與配套的產(chǎn)品應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。其成果主要包括：新型膜組件反應(yīng)器、新型處理工藝和具有安全環(huán)保優(yōu)勢(shì)的免維護(hù)系統(tǒng)。其中新型膜組件反應(yīng)器是以聚偏氟乙烯（PVDF）為材料，以耐腐蝕材料為骨架，具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)；新型處理工藝和具有安全環(huán)保優(yōu)勢(shì)的免維護(hù)系統(tǒng)能夠具有：出水清澈透明、容積負(fù)荷高、占地面積小、抗沖擊負(fù)荷能力大、剩余污泥產(chǎn)量低、系統(tǒng)運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低、易于集成并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)。本產(chǎn)品具有聯(lián)合組裝曝氣功能，應(yīng)用該它可以很好的將區(qū)域污水、洗浴廢水、生物難降解廢水和醫(yī)藥制藥廢水等進(jìn)行處理。處理后的出水水質(zhì)完全滿足國(guó)家城市雜用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。是目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的、在區(qū)域（小區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)等）中水回用領(lǐng)域中最先進(jìn)的處理技術(shù)之一。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：近年來(lái)，隨著膜生產(chǎn)技術(shù)的提高和生產(chǎn)成本的降低，膜技術(shù)在污水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用特別是與生物反應(yīng)器相組合的膜生物反應(yīng)器（MBR：Membrane Bio-Reactor）作為一種新型高效污水處理技術(shù)在國(guó)際上受到了廣泛關(guān)注。以超濾或微濾膜與傳統(tǒng)的活性污泥生化處理技術(shù)相結(jié)合而成的膜生物反應(yīng)器，以膜分離過(guò)程取代重力沉降過(guò)程，不論污泥顆粒的沉降性能如何，均可完成固液分離過(guò)程，并且可以避免因生物體流失而造成的系統(tǒng)運(yùn)行失敗。此外，采用膜分離與活性污泥法相結(jié)合的膜生物反應(yīng)器處理含碳有機(jī)物，能使有機(jī)物深度氧化，并且能完全保留生物體，使污泥保留的時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，從而完全保留體系中緩慢生長(zhǎng)的硝化細(xì)菌，可同時(shí)通過(guò)硝化與反硝化作用成功除氮，在低溫時(shí)亦能維持高處理能力。MBR 反應(yīng)器能夠維持高處理能力而使處理廠規(guī)模縮小，還可通過(guò)維持低 F／M 比例減少剩余污泥產(chǎn)量。對(duì)于各類污水，使用本產(chǎn)品進(jìn)行處理是一種特別有效的方法，它可以將生物降解的物質(zhì)分離出去，而將微生物留在生物處理池中。這樣可以使生物池內(nèi)微生物的含量處于最佳濃度，反應(yīng)速度最快。和其他污水處理方法相比，使用膜生物反應(yīng)器進(jìn)行再生水處理不僅可以節(jié)約大量水資源，還可以減少設(shè)備占地，節(jié)約能源，減少設(shè)備和運(yùn)行和管理費(fèi)用，避免二次污染，有著很好的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 已經(jīng)獲得的相關(guān)專利： 1．帶有電位測(cè)控的工業(yè)廢水處理系統(tǒng)（發(fā)明專利） 2．膜反應(yīng)器（實(shí)用新型） 已經(jīng)申請(qǐng)的相關(guān)專利： 1．超聲波膜反應(yīng)器（2004200289565.4） 2．工業(yè)廢水氣動(dòng)攪拌機(jī)（200420056558.3） 已經(jīng)獲得的獎(jiǎng)項(xiàng)：高校節(jié)水技術(shù)（天津市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)） 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：通過(guò)本產(chǎn)品的應(yīng)用，可以帶來(lái)巨大的環(huán)境效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，通過(guò)中水回用項(xiàng)目，使天津大學(xué)成為國(guó)內(nèi)第一所具有一流的教育環(huán)境、一流的節(jié)水技術(shù)（包括節(jié)水器具）全面綜合開(kāi)發(fā)的研發(fā)基地，為實(shí)現(xiàn)天津市創(chuàng)建環(huán)境保護(hù)模范城市的奮斗目標(biāo)，為天津市的發(fā)展以及全國(guó)各高校的建設(shè)提供了一定的借鑒作用。該項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益顯著，其年投資與效益分析約為 1:0.4 左右，即可以得到約 40%的回報(bào)。 應(yīng)用領(lǐng)域：環(huán)境保護(hù)、污水回用。