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新型有機污染預警溯源儀
1 成果簡介我國水污染事故頻發， 以有機污染為主。現有技術不能迅速確定污染類型，因此事故發生后無法迅速采取恰當的應對， 是產生重大經濟和環境損失以及負面國際影響的主要原因。為維護水環境安全，保障人民生活和生產， 需要一種能迅速確定污染類型的、環境友好的水體有機污染預警技術。 水質指紋與水樣唯一對應， 簡稱水紋。課題組從 2003 年開始從事水紋研究，在清華大學基礎研究基金、教育部科技重點項目、教育部清華大學自主研究項目、國家十一五重大水專項等項目資助下， 掌握了上百種水紋，創新性開發出基于水紋比對的新型污染識別原理，并研發出有機污染溯源儀，填補了迅速確定污染類型的儀器的空白。該儀器由水紋采集儀、水紋比對軟件和豐富的水紋數據庫組成，可以識別數十種有機污染類型。儀器的特點如下：自動取樣，自動測量，自動比對；數據庫設計人性化，可以自動添加新指紋；數據自動保存；水紋采集儀性能穩定，使用、維護簡便，當儀器光源老化時，自動提示更換等。上述優點表明該儀器既適合在線實時監測，也可以作為監測車和實驗室的專用儀器。查新表明，國內外目前尚未發現有相似原理的儀器。 性能參數：靈敏度高，信噪比達到 250；完成一次溯源任務不足 15 分鐘，測量時間短，重現性好；工作溫度/濕度 15-350℃， 45-80%（不可有冷凝現象，350℃以上時濕度為 70%以下)；不加任何試劑，取樣量少，不產生二次污染；連續 24 小時使用耗電僅數度，成本低。 圖1 有機污染預警溯源儀2 應用說明2011 年 7 月至 2012 年 3 月，水質有機污染溯源預警儀在京杭運河江蘇蘇州段進行了為期 3 個月的實地連續測試運行， 儀器檢測出數次水質異常，并及時進行了報警， 現場測試表明，該儀器能夠靈敏、及時地監測到污染的發生和變化， 預警迅速，并能給污染類型的信息，對于快速確定有針對性的采取污染應對措施大有益處。 目前正在太湖水源地進行示范運行。 儀器經過了權威第三方的檢測。3 效益分析由于目前國內外尚無同類產品，而污染預警和溯源的需求比較迫切，因此本儀器具有較大的推廣空間。本儀器價格每臺約 60 萬元。而本儀器運行穩定、靈敏。總體上，儀器成本低，維護省，快速，無二次污染， 24 小時連續使用，運行費每月在 3000 元左右，具有明顯的經濟和技術優勢。
清華大學
2021-04-13
一種新型鉆井技術
此技術不需要搭建井架，而是將鉆桿和配套設備水平放置在地面上進行作業，可以節省搭建井架的時間和資金，還可以低成本、方便的實現鉆桿對接等操作的自動化。另外，使用無井架鉆井技術鉆得的井有利于接下來的油田服務，不僅可以用連續油管對此井進行服務，還可以用非連續油管對此井進行服務。與連續油管相比，非連續油管的儲存和運輸更方便。非連續油管由一節一節圓柱管在地面連接而成，連接過程可以實現自動化，并且在把非連續油管注入井和從井中回收的過程中可以對非連續油管施加旋轉力，與鉆井時不能旋轉的連續油管相比，非連續油管受到旋轉
南京工業大學
2021-01-12
新型硅碳復合負極材料
負極材料是鋰離子電池的主要組成部分，起鋰離子存儲作用。負極材料的性能直接決定鋰離子電池倍率性能和循環性能。目前商用化的負極材料主要為石墨，受到理論比容量的限制，石墨材料已無法滿足鋰離子電池能量密度的持續發展。硅材料由于其高儲鋰容量、適中的對鋰電位等性能優勢和資源豐富、成本低等商業優勢，受到鋰電行業追捧。經過長期的開發，硅負極已部分應用到高能量電池負極中。目前鋰電行業中，硅材料主要以較小比例（~5%）硅負極與碳復合后，再與石墨混合使用，貢獻較低，且循環性能差，未能全
廈門大學
2021-01-12
新型油田固井材料研究
由材料科學與工程學院姚曉教授主持承擔的國家“863”計劃項目——“油田固井用水泥基多功能復合材料”，在油田固井用水泥基多功能復合材料的制備技術、生產工藝、過程控制方法和應用技術方面取得了突破性的創新成果，所開發的油井水泥晶體膨脹劑（發明專利申請號：200510094587.8）和油井水泥防漏增韌劑（發明專利申請號：200510094588.2），擁有自主知識產權。產品具有晶體雙膨脹、增韌、低濾失和防漏等多種功能，可提高油氣井的防竄能力和水泥環的抗裂性能，整體技術處于國際領先水平。研究成果打破了國內油田固井材料的傳統觀念和產品格局，成為油田固井材料的更新換代產品，成功地在大慶、勝利、大港、中原、吉林、長慶、江蘇、青海、河南、吐哈、玉門、華北、冀東、塔里木和延長油礦等十多個油田的近600口天然氣井、地質勘探井、調整井、水平井、小間隙側鉆井、欠平衡井和開發井等不同類型的油氣井中得到推廣應用，解決了老油田調整井和國家發改委“十五”重點建設項目（西氣東輸）青海澀北氣田（西氣東輸氣源區）長期存在的固井竄、漏技術難題，固井質量顯著提高，有效地減少了油氣資源散失，延長了油氣井開發壽命，提高了油氣資源利用率。為油田創造直接經濟效益2000多萬元，間接經濟效益5億多元，其經濟效益和社會效益顯著。
南京工業大學
2021-04-13
新型硼基鋰電負極材料
首先設計合成了 Fe2B 間隙化合物，其中包含一維硼鏈結構和高導電的 Fe 主體網絡，該化合物表現出與純硼截然不同的電化學性質， 1400 次循環后基于 B 計算的容量可達 10700 mA h/g 。高導電的 Fe 基質和高分散的一維硼鏈結構首先激活了部分 B 的儲鋰潛能，并且在循環反應過程中 Fe 基質不斷將硼鏈分散成單原子，從而實現了更高效的儲能。然而，由于間隙化合物中 B 的質量含量過低，材料整體容量不符合實際需求。研究者隨后通過熱力學計算發現 B2O3 與鋰發生電化學反應的標準吉布斯自由能變僅為 -489 kJ/mol ，即發生該反應的逆反應發生僅需克服 489 kJ/mol ，遠小于可逆負極材料 Fe2O3 和 SnO2 。?
北京大學
2021-04-11
新型高效傳熱管的研制
本產品主要應用于換熱器中(如壓縮機中冷器)，可應用于能源、動力、石油、化工、制冷和空調等國民經濟支柱產業。本成果基于傳熱學基本原理，并結合傳熱與流動的數值模擬方法，對提高換熱器效率進行了深入研究，從強化換熱的機理出發，提出了新型結構的高效傳熱管。所提出的傳熱管在強化傳熱時，可以實現傳熱增加的倍數大于阻力增加的倍數。 該成果已于2004年12月通過教育部組織的專家鑒定，鑒定委員會一致認為，該成果發展了強化傳熱的原理，在管內強化傳熱的設計原理和準則上有所突破，已形成的具有完全自主知識產權的新型換熱技術。該項成果總體上達到了國際領先水平。
西安交通大學
2021-04-11
新型智能護理用收納車
本實用新型提供一種新型智能護理用收納車，包括車體、垃圾放置區及藥品放置區，車體內還設有存儲柜，垃圾放置區與存儲柜之間設有隔板，垃圾放置區內設有兩個垃圾箱，垃圾箱上設有第一傳感器，垃圾箱下端設有齒輪驅動機構，用于驅動垃圾箱伸出或收回車體；存儲柜內壁上環設有若干圈滅菌裝置；藥品放置區包括若干常用藥品區和特殊藥品區，各常用藥品區上分別設有第二傳感器和提醒裝置，車體上還設有控制單元；本實用新型的結構設計、功能區分類更合理，通過過垃圾放置區的優化設計大大節省了垃圾箱放置區占用的空間，提高收納車的空間利用率，并且實現了智能操控，豐富了收納車的功能性。
青島大學
2021-04-13
新型液體壓力能回收裝置
國外壓力能回收裝置發展較成熟，產品已實現商業化；相比而言我國研究起步晚、差距大，關鍵 技術被國外掌握并受到技術封鎖，此外，國內研究局限于重復、效仿國外產品，尚未提出創新性產品。 目前國內仍依靠進口價格高昂的國外裝置。在分析已商業化產品缺點后，成功研發了一款新型液體壓 力能回收裝置，并對其進行了性能測試。本產品不但可實現壓力能回收功能，突破國外技術封鎖，而 且關鍵性能達到甚至超越了國外先進產品水平。產品優勢如下：1）回收系統緊湊，運行時不需要輔 助設備；2）密封性能優異，超越國際平均水平，消除了泄漏對目前產品性能的影響；3）裝置壓力損 失低，回收效率高于國際平均水平；4）初投資低。
北京工業大學
2021-04-13
新型磁控電抗器
電抗器在電力系統中有廣泛的應用。串聯電抗器可限制短路電流；并聯電 抗器可限制過電壓；電抗器與電容聯合可構成濾波電路。在一部分應用領域， 電抗器的電抗值固定不變；在許多應用領域，需要電抗值能隨著電力系統運行 方式的變化而改變。磁控電抗器(magnetically controllable reactor，MCR)是一種 電抗值可以連續調節的電抗器。磁控電抗器通過連續調節閉環鐵芯上直流線圈 中直流電流的大小，連續調節閉環鐵芯的飽和程度，實現連續調節閉環鐵芯上 交流線圈（電抗線圈）電抗值的大小。磁控電抗器應用于電力系統無功潮流連 續調節與控制，工頻過電壓抑制，消弧線圈電抗值連續自動調節等領域。現有 的自勵式磁控電抗器只能用于 110kV 以下電力系統，110kV 及其以上電力系統 的磁控電抗器都是它勵式磁控電抗器。它勵式磁控電抗器的運行管理不方便。 且現有自勵式磁控電抗器存在以下缺點：（1）自勵式磁控電抗器需要四個 線圈，其中兩個線圈還有抽頭；制造工藝復雜。（2）輸出電流波形不穩定，在 平均值周圍隨機變化；即存在有界不確定現象。（3）晶閘管連接在交流線圈中 部，晶閘管對地電壓等于磁控電抗器額定電壓的一半，耐壓要求高；制造成本 高。（4）現有磁控電抗器只能在最小電抗值與最大電抗值這兩個特定電抗值跳 躍調節時，暫態響應時間比較小。其他任意不同兩點電抗值的調節暫態響應時 間很長。
山東大學
2021-04-13
新型有載分接開關
電力設備輸入電壓不穩定，將造成電力設備使用壽命縮短。電力系統電壓 可能偏離額定值，過高的電壓將造成電能損耗加大、效率降低。改變電力變壓 器分接頭的方式進行電壓調節是電力部門廣泛采用的調壓措施。在變壓器有負 荷電流（有載）的條件下，把變壓器某一個電壓的分接頭切換為另一個電壓的 分接頭，且保證切換過程電力用戶不停電，需要使用高技術含量的有載分接開 關來實現。 目前，現有的有載分接開關切換器中的兩個開關都采用先合后開的切換次 序，采用電阻過渡的方式實現兩個開關的無縫切換過程。該方式的缺點是：為 了保證兩個開關先跳后合之間的時間足夠短，以免燒毀電阻，需要復雜的機械 凸輪滑動機構和壓縮儲能機構，操作振動大、噪音大、可靠性差；開關切換過 程有電弧；整體切換時間長（4 秒）；復雜機械機構決定有載分接開關不允許 頻繁切換。
山東大學
2021-04-13