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我國是世界最大的鋁生產國和消費國，鋁產量占世界總產量的40%多，而且仍處于高速增 長中。但我國鋁土礦儲量僅占世界2.3%，按現有鋁工業發展速度靜態計算，我國鋁土礦資源 將只能用10年。煤炭是我國最主要的能源資源，不僅是重要的燃料，還是重要的化工原料。煤 炭開采的副產物煤矸石，其排放量約占煤炭開采量的10%-25%，目前我國煤矸石堆積量約40億 噸；煤燃燒利用的必然產物粉煤灰，占原煤質量的15%-40%。目前我國粉煤灰堆貯量已超過30 億噸，而且每年以超過3億噸的量繼續產生。煤氣化、液化等產生的煤化工灰渣在我國年排放 約4000萬噸，未來40年我國將產生煤化工灰渣100-250億噸。由于地質構造原因，我國的煤系固 廢中氧化鋁含量較高，具有回收利用鋁資源的巨大潛力。 本項目采用界面活化方法誘導產生鋁硅酸鹽結構缺陷，在少量助劑協同作用下激發配位體 大量重組而最終提高煤系固廢的反應活性，并以工業大量副產稀鹽酸或硫酸為浸取劑，獲取多 種高附加值化工產品；對于提鋁殘渣，課題組有成熟技術生產保溫建筑材料,導熱系數小于0.1 W/m.K，防火等級達到A級，成本低于泡沫混凝土；另外還可用于生產其它高性能建材產品。 伴隨我國勞動力成本持續上升與環境保護日趨嚴峻，加大環境保護力度、緩解資源供給 瓶頸、推動循環經濟形成較大規模、促進資源循環利用產業轉型升級是廢物資源化科技創新的 準則。本項目的開發成功可有效地解決煤化工灰渣的規模化處置和資源化難題，提供新型鋁資 源，并將形成能源、資源、化工、冶金、環保新型循環產業鏈，帶動我國新型煤化工技術進步 和相關產業升級。

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該成套裝置采用基于壓縮+冷凝+膜分離組合工藝為核心的處理技術，對VOCs廢氣中的有機溶劑進行液化回收，實現了有機溶劑與介質氣體的高效分離， 采用了系統自耦合技術實現濃縮測組分的快速富集與冷凝液化，與此同時稀釋側組分的快速分離，從而滿足達標排放與回用要求。在運行模式中，根據來氣流量與組分含量，優化壓縮壓力、冷凝溫度、膜分離面積等運行參數，實現了在低運行能耗下的優化工作性能。

乙二醇和丙二醇等化工二元醇主要用于聚酯樹脂、防凍液以及粘合劑、油漆溶劑、耐寒潤 滑劑和表面活性劑等的生產。目前絕大多數的化工二元醇是通過氫化裂解石油基底物或糧食基 葡萄糖得到的，面臨著化石原料的日益枯竭和糧食安全等重大戰略問題。利用豐富的、開再生 的農作物秸稈生產乙二醇和丙二醇等化工二元醇，是木質纖維素生物煉制的重要方向。本技術 的產業化實施將對傳統農業的可持續發展和產業更新換代具有重大的提升作用，并大幅減少因 秸稈焚燒帶來的霧霾等大氣污染因素。然而，高額生產成本嚴重阻礙了本技術的產業化進程。 秸稈化工醇的生產成本具體表現在過程的高能耗和高廢水排放上。 本項目的農作物秸稈原料生產乙二醇和丙二醇等化工二元醇成套技術采用華東理工大學研 發的干法生物煉制技術。該技術主要包括干法稀酸預處理、高固體含量酶促糖化和秸稈糖連續 加氫裂解等主要工序。其中，干法稀酸預處理技術使用新型的螺帶攪拌式預處理反應器，實現 了過程零廢水排放，新鮮水和蒸汽用量比典型的預處理技術降低80%以上；高固體含量酶促糖 化技術則通過自主研發的螺帶型反應器處理固含量達20%以上的秸稈底物酶解，可得到糖濃度 高于10%的秸稈糖化液；秸稈糖連續加氫裂解技術則實現了化工二元醇生產過程的連續化和催 化劑的循環利用。通過該成套技術可以得到不低于20%（w/w）濃度化工二元醇的裂解液，纖 維素轉化率達75%以上。本技術的實施將會大大降低纖維素化工醇的生產成本，為纖維素化工 醇的產業化奠定基礎

延遲焦化是我國石油煉制四大關鍵裝置之一，是我國劣質原油和重質原油輕質化與優質化的主要手段之一。自1957年建成我國第一套 10 萬噸/年延遲焦化裝置以來，冷焦水一直存在突出的環境污染問題，對我國環境造成負面效應，國內外沒有很好的解決方案。針對冷焦系統的流量及組成波動劇烈、壓力周期性變化、廢水與廢氣交織等多組分多相體系的非穩態特點，首先設計在全密閉下的多級混合降溫冷凝-機械梯級分離-快速富集純化方法集成的冷焦水封閉循環清潔生產工藝。將冷焦熱水這種 VOC 氣 （ 汽 ） 體-水-焦粉-重油組成的固-液-液-氣混合物分離為油、水、焦三部分，并分別再生至回收或循環利用的純度，實現廢水治理與廢氣治理協同、污染物治理與廢棄資源循環利用協調、經濟效益與清潔生產結合，總體思路是利用一套集成化的組合機械分離裝置，解決冷焦廢水、廢氣污染的兩個問題，實現水、重油、焦三種物質分別回收利用。其核心技術為冷焦水密閉循環處理集成技術，多組分多相流體快速強場分離技術、多場耦合分離技術、耦合場梯級分離技術、廢水與廢氣耦合治理技術、低濃度油類廢水油快速富集與再生利用技術。以多組分多相流體多場耦合快速微小旋流分離系列技術為核心的冷焦污水封閉循環成套工藝技術，被中國石化專家組鑒定為國內外首創。該技術污油回收回煉率、水再生及循環利用率、石油焦回收利用率達100%，作業區域臭氣濃度達到國家有關規定。 本項目屬于循環經濟與節能減排技術領域，涉及石油化工清潔生產工藝、化工過程機械和環境保護機械設備設計與制造技術。

能源短缺和環境污染是21世紀人類所面臨的首要問題，尋求清潔替代能源是解決這一問題的有效途徑，尤其是汽車燃料替代。天然氣作為汽油替代燃料已經表現出了經濟、環境等各方面的明顯綜合優勢，目前在世界范圍內正處于迅速發展階段。國內近年迅速發展的汽車工業、世界能源結構的調整、西氣東輸工程的順利進行都在極大地推動著汽車燃料向天然氣的轉換。天然氣在汽車中以200個大氣壓的高壓狀態儲存，因而其充裝需要在專門的加氣站進行，并需要遠比加油機復雜得多的專門設備，這些設備中最核心的裝置是天然氣壓縮機組，它幾乎占據了加氣站設備投資的一半，這決定了其生產利潤的可觀性，因而這一產業近年迅速崛起。加氣站壓縮機也稱CNG壓縮機，根據使用場合及天然氣來源的不同有母站壓縮機、常規站壓縮機、子站壓縮機三種型式。這種設備屬于機電一體化成套機組，具有較高的技術含量和生產技術難度，同時也具有較高的生產利潤率。國內已有幾個廠家已介入了CNG成套機組的生產，國外產品也正涌入中國市場。目前該產品生產的毛利率仍然較高，市場需求量也正大幅度提升，產品生產組織的條件和投資不大，因而是一個良好的進入楔機，具有廣闊的市場前景。 本項目始于1995年，獲2007年度國家863計劃立項，所研發的產品和技術的主要創新性和領先性在于：①我們持有相關技術的多項自主知識產權專利，在國內最早開始從事相關技術研究和產業推廣工作，具有豐富的研究成果和產業化推廣經驗；②我們具有豐富的實踐經驗，曾為國內多家企業開發過各種規格的母站、常規站、子站CNG壓縮機產品，目前國內市場在售的許多國產CNG壓縮機產品都是我們主持開發或協助開發的，部分產品已經出口國外數十臺套；③我們具有敦實的基礎性研究成果，著有國內唯一的《CNG壓縮機及其設備》科研專著；④我們的研究水平居于國際前列，基于國家863計劃研發的“大型CNG母子站成套壓縮機組研發及產業化”項目產品已經被產業化實施，并服務于中石油、中石化等大型天然氣發展機構。 目前國內天然氣汽車的普遍應用仍只局限于西安、成都、烏市等西部地區和城市，隨著西氣東輸工程的進行，以及東海油氣田的探明，我國東部大部分地區將迅速開始天然氣汽車技術的發展。加氣站建設是燃氣汽車發展的基礎性設施，所以未來5～10年將會是一個加氣站設備產品需求的高峰期，預計2010年前的國內市場需求至少在1000套。十年前的天然氣汽車及加氣站裝備主要靠國外引進，近五年來相關技術和全部裝置已經完全實現了國產化，技術研發、產品生產、零部件配套、相應工程設計和安裝調試等國內均可解決，市場介入時機成熟。CNG壓縮機組屬于大型成套設備，訂單式單件生產，屬典型的機械制造業，目前產品生產的毛利率約在40％，效益比較可觀。

世界能源和環境問題的日益嚴峻使人類對可再生能源和清潔能源的利用空前關注，太陽能的熱利用便是可再生能源利用的良好途徑。傳統的太陽能熱利用以家庭方式為主，存在諸多發展限制，因而發展規模化的太陽能熱利用技術是未來太陽能利用的趨勢。太陽能規模化熱利用的最大障礙是其獲取受制于氣候因素，不能全天候穩定供熱，因而必須尋求可靠、經濟、環保的輔助能源，以實現熱量的穩定供給。燃煤、燃油、燃氣、電熱等輔助供熱方式均存在經濟性、環保等限制因素，難以較好地滿足使用要求。本項目以高效、環保的空氣源熱泵技術作為太陽能系統的輔助熱源，開發出了『模塊化太陽能熱泵中央熱水系統』成套產品，有效解決了傳統太陽能規模化熱利用的不穩定及經濟性雙重瓶頸問題，實現了全天候穩定供熱。本產品是一種綜合利用太陽能和空氣熱能，生產和供應50～60℃生活及生產用熱水的集中供熱成套裝置，主要用于賓館、酒店、健身房、營業性洗浴場所、廠礦和學校集體宿舍、住宅小區等的24小時生活熱水集中供應，以及食品、醫藥、輕紡、化工等生產過程的產品預熱或包裝洗滌等熱水供給。該裝置的能量來源約為太陽輻射70％、空氣熱能20％，電能10％，年綜合能效比高達8～12。 本項目的主要技術創新性和領先性在于：①綜合經濟指標先進，年均綜合能效比達8～12，工程規模越大投資的經濟性優勢越明顯。②環境保護方面的優勢，本產品90％的能量來源于太陽能和空氣能，僅消耗約10％的電能，沒有任何環境危害，且初級能源利用率很高。③氣候適應能力方面的優勢，普通熱泵一般難以較好勝任5℃以下的環境溫度，本項目產品可勝任-15℃的環境溫度并在此溫度下保持較高的效率。④技術含量方面的優勢，本項目產品采用模塊化設計，可根據工程需要隨意組合，整個“中央熱水系統”只需采用一個控制儀就可實現系統中全部機組和設備控制，實現無人職守自動工作，并具有機組保護、故障診斷、遠程監控等功能，用戶使用極為簡單、方便。 隨著我國城市化建設進程的加快及人民生活水平的提高，中央熱水工程的發展極為迅速，市場需求急劇增長。太陽能熱泵中央熱水系統以其遠超過其他熱水生產方式的經濟性優勢近年來受到了市場的高度矚目，我國建設部及許多城市已經頒布了在新建建筑物中使用太陽能的鼓勵性政策，江蘇、廣東等地還通過立法強制推行，這都是本項目發展的有力背景，該項目已經受到了眾多廠家的關注。該產品以工程成套的方式銷售和安裝，市場售價約為每噸產水2～3萬元，毛利率約為30％，年產量5000噸，連通工程安裝及附屬設備產值總計約1～1.5億，產品可覆蓋約4～6個省份，并帶動經銷商層面利潤約500～800萬元，目前產品市場需求處于迅速攀升階段，具有良好發展前景。

安徽建筑大學環境與能源工程學院聯合安徽華豐節能環保科 技有限公司，研發了等離子醫療污水處理成套設備！此項技術包 含了等離子技術、納米氣泡技術和生物技術，經本設備處理后的 醫療污水均可達標排放。 設備優點：1、無需投放藥劑；2、不產生二次污染；3、設備和 運營成本低；4、自主知識產權（已申請17項國家專利）。

隨著不銹鋼及機器人自動化焊接的廣發應用，新一代高效、低塵、低成本，更適應機器人焊接 的系列不銹鋼藥芯焊絲研發成功。具有更高的效率 92%、更低的煙塵及六價鉻排放 30%、更低的成本15%。該技術包括系列配方、生產工藝及一套全新生產線。

針對建設超大型水電站對壓力管道用新型高性能關鍵材料與成套技術的迫切需求，集成開發了超大型水電站金屬結構關鍵材料成套技術。提出了易焊接高強水電鋼板、焊材、配套焊接工藝一體化解決方案，采用雙淬火調質工藝，突破了 150mm 特厚岔管用板低壓縮比連鑄生產工藝心部性能技術瓶頸。開發出適應50kJ/cm 大線能量焊接的 800MPa 級配套超低氫焊材，填補了行業空白。該成果獲 2017 年冶金科學技術一等獎，2018 年國家科學技術進步二等獎。