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本項目主要針對痕量重金屬元素 Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、Fe、Mn、Cr、As和有機物，合成三類萃取樹脂：（1）螯合樹脂（2）大孔吸附樹脂（3）砷萃取樹脂，為了實現(xiàn)在操作現(xiàn)場的痕量重金屬元素和有機物的快速分析，我們將萃取樹脂預富集和流動注射技術聯(lián)合起來，建立一種在線分析方法，并對該方法的測定條件進行優(yōu)化。解決的關鍵問題 1、分離富集海水中痕量重金屬元素和有機物所用的樹脂是本項研究的關鍵。要求所合成的樹脂在具有較適宜的螯合能力（和吸附

α-細辛腦（ARE，α-Asarone, 2, 4, 5-三甲氧基-1-丙烯基苯），是一種臨床上用于慢性阻塞性肺疾病（COPD）、肺炎、支氣管哮喘等呼吸系統(tǒng)疾病以及癲癇治療的藥物，但其口服生物利用度低（2～6%）。為了提高療效，臨床上通常以靜脈注射的方式給藥。然而由于其水溶性差（0.16mg/mL，35℃），為達到適當?shù)娜芙舛龋惺?alpha;-細辛腦注射液中添加了較大量的吐溫-80，帶來的副作用是易引起過敏反應（反應率51.5%），并且由于其過敏反應迅速、危害大，故存在很大安全隱患。因此，通過藥劑學的手段開發(fā)一種更安全的α-細辛腦注射液是非常必要的。本實驗室分別采用了磷脂/膽鹽混合膠束作為難溶性藥物的載體或BASF公司在中國注冊的Solutol HS 15替換吐溫80作為增溶劑，來改善α-細辛腦的溶解性能，將其制備成注射液。 目前我們已經(jīng)研究了細辛腦混合膠束(ARE-SPC-DC-MMs)的處方和制備工藝。由此制得的混合膠束呈類圓形，其細辛腦含量為 4.71 ± 0.16 mg/mL，比文獻報道中細辛腦在水中的溶解度提高了約30倍，膠束粒徑大小為24.74 ± 1.14 nm。 對研制的細辛腦混合膠束(ARE-SPC-DC-MMs)的體內(nèi)行為和致敏性進行了研究：（1）以市售細辛腦注射液為對照(CA-AREs)，對ARE-SPC-DC-MMs的Wistar大鼠體內(nèi)藥動學和組織分布進行了研究，兩者無明顯差異。(2) 進行了豚鼠致敏性實驗，比較和評價了ARE-SPC-DC-MMs和CA-AREs的致敏性。通過觀察各組實驗豚鼠癥狀，測定其血清中組胺釋放水平，觀察各組動物肺臟和氣管的病理切片，來綜合評價ARE-SPC-DC-MMs的安全性。表明①癥狀方面陽性組在豚鼠激發(fā)后表現(xiàn)出明顯的過敏反應。豚鼠表現(xiàn)為步態(tài)不穩(wěn)、痙攣等強陽性癥狀并且在5min內(nèi)死亡。而對于給藥CA-AREs組的豚鼠來說，有暈厥和步態(tài)不穩(wěn)的癥狀，但是未發(fā)現(xiàn)死亡。ARE-SPC-DC-MMs與生理鹽水組豚鼠未發(fā)現(xiàn)異常癥狀；②組胺水平方面，激發(fā)后陽性對照組與CA-AREs組中的血清組胺水平遠高于陰性對照組和ARE-SPC-DC-MMs組(p<0.05)。ARE-SPC-DC-MMs組組胺釋放比市售組CA-AREs降低了17%。而對于ARE-SPC-DC-MMs組和陰性對照組來說，兩者并無顯著性差異(p>0.05)；③其病理切片觀察結果表明，激發(fā)后陽性組和市售CA-AREs組豚鼠肺部可見豚鼠肺泡大量融合，肺間質有炎癥細胞浸潤，氣管黏膜上皮脫落。而對照組以及ARE-SPC-DC-MMs組的豚鼠肺泡均未見融合，間質并無炎癥，氣管黏膜上皮未見脫落。上述實驗結果說明ARE-SPC-DC-MMs大大降低了致敏性。 綜上，ARE-SPC-DC-MMs有望成為市售細辛腦注射液的優(yōu)良替代品。

“注射用磷丙泊酚鈉水合物的Ⅲ期臨床研究 ” 磷丙泊酚鈉(fospropofol disodium)于2008年12 月12日由美國食品藥品管理局(FDA)批準上市,商品名為Luse- dra。該藥是由美國Eisai公司研發(fā),臨床上用作成年患者進行診斷或治療操作過程的鎮(zhèn)靜催眠劑,該藥為靜脈注射劑。 磷丙泊酚鈉是丙泊酚的一種水溶性的前體藥物, 該前藥靜脈注射給藥后在體內(nèi)被內(nèi)皮細胞表面的堿性磷酸酶代謝產(chǎn)生活性藥物丙泊酚,其在大腦組織內(nèi)迅速達到平衡,從而發(fā)揮劑量依賴性的鎮(zhèn)靜催眠作用。Ⅰ期臨床研究表明,活性代謝產(chǎn)物丙泊酚相比脂肪乳劑的丙泊酚可誘導產(chǎn)生更強效的麻醉作用。II期臨床研究顯示,活性代謝產(chǎn)物丙泊酚可有效地維持結腸鏡檢查術患者的鎮(zhèn)靜作用,而III期研究主要針對需要支氣管鏡檢查和小手術的患者,評價其鎮(zhèn)靜作用。藥代動力學分析表明:在小鼠模型中由前藥中釋放的丙泊酚相對于已上市的丙泊酚有較長的消除半衰期、較大的分布容積和較高的血漿清除率,而在健康男性志愿者中清除半衰期則相對較短。磷丙泊酚鈉常見的不良反應主要有感覺異常、搔癢癥,其他嚴重不良反應有低血壓、低氧血癥、呼吸抑制等。相比其他鎮(zhèn)靜催眠藥物而言,當磷丙泊酚鈉與其他心肌功能抑制劑(如地西泮)或麻醉性鎮(zhèn)痛藥共同給藥時,可能會產(chǎn)生其他心肌抑制效應,因此在使用時需要密切注意患者的生命指標,確保用藥的安全性。

本項目主要針對痕量重金屬元素 Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、Fe、Mn、Cr、As 和有機物，合成三類萃取樹脂：（1）螯合樹脂（2）大孔吸附樹脂（3）砷萃取樹脂，為了實現(xiàn)在操作現(xiàn)場的痕量重金屬元素和有機物的快速分析，我們將萃取樹脂預富集和流動注射技術聯(lián)合起來，建立一種在線分析方法，并對該方法的測定條件進行優(yōu)化。 解決的關鍵問題 1、分離富集海水中痕量重金屬元素和有機物所用的樹脂是本項研究的關鍵。要求所合成的樹脂在具有較適宜的螯合能力（和吸附能力）。 2、 所合成的樹脂要有很好的選擇性，對于待富集的痕量物質具有良好的螯合（和吸附）能力，但是對于對分析有干擾的大量基體元素（如 K、Na 等）沒有明顯的作用，這樣可以消除大量元素對分析的干擾，提高了分析的準確度和靈敏度。 3、樹脂應有適宜的孔結構和表面結構，保證它的動力學性質良好，便于快速富集和快速洗脫，這樣有利于在操作現(xiàn)場進行在線分析，大大縮短分析時間。 4、檢測器的選擇。為了滿足流動注射（FI）在線分析的要求，分析方法不僅要對待測物質具有很低的檢出限，同時還要求它對分析信號可以快速反應，實時監(jiān)測，并且待測試樣的用量很小。 

XM-TB2高級帶警示臀部肌肉注射訓練及對比模型 ? XM-TB2高級帶警示臀部肌肉注射訓練及對比模型用于臀部肌肉注射教學與訓練，教會學生如何掌握正確的操作方法并避免誤傷到神經(jīng)血管，模型半側透明，可以清晰地看到內(nèi)部的解剖結構。 ? 一、功能特點： ■ 模型采用高分子材料制成，膚質仿真度高。 ■ 模型為成人臀部，半邊透明的設計展示臀部的肌肉組織、骨骼結構和神經(jīng)血管系統(tǒng)，有利于在訓練時進行對比，防止扎到神經(jīng)和血管。 ■ 注射操作正確和進針位置正確，則有綠色燈光顯示。 ■ 扎入過深或注射部位不正確，則有紅色燈光閃爍和電子報警聲提示。 ■ 肌內(nèi)注射可注入真實液體。 ■ 可反復進行練習。 ? 二、標準配置： ■ 臀部肌內(nèi)注射操作及對比模型：1臺 ■ 手提鋁塑箱：1個 ■ 練習用注射器：1支 ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張

XM-PS-1手臂靜脈穿刺及皮內(nèi)注射操作模型（帶手） ? XM-PS-1手臂靜脈穿刺及皮內(nèi)注射操作模型（帶手）皮膚采用高分子材料、血管采用乳膠材料、手臂骨采用發(fā)泡材料制成，膚質仿真度高，皮膚紋理清晰，設有手背部的靜脈血管網(wǎng)，可進行靜脈穿刺及皮內(nèi)注射操作訓練。 ? 一、功能特點： ■ 模型為成人前臂，可進行靜脈注射、輸液（血）操作練習。 ■ 可選擇不同類型的穿刺針進行訓練，進針有明顯的落空感，正確穿刺有回血產(chǎn)生。 ■ 提供幾十個皮內(nèi)注射練習點，可進行皮內(nèi)注射訓練，正確操作時會出現(xiàn)真實的皮丘，皮丘與皮試陰性結果相近，抽出液體后皮丘消失。 ■ 可反復進行練習。 ? 二、標準配置： ■ 手臂靜脈穿刺及皮內(nèi)注射操作模型：1套 ■ 輸液套裝：1套 ■ 注射器：1支 ■ 說明書：1冊 ■ 保修卡合格證：1張

成果描述：我們研發(fā)的低介低損耗LTCC微波介質材料主要參數(shù)滿足： 燒結溫度：900度 介電常數(shù)：5.8~6.5可調(diào) Qf：≥50000市場前景分析：該材料可廣泛應用于各種LTCC天線、濾波器等微波集成器件領域和LTCC集成模塊的封裝領域，市場前景非常好。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：目前國內(nèi)還沒有該類型的產(chǎn)品問世，相應研究所和企業(yè)主要是購買國外的Ferro公司的A6材料。由于A6材料價格昂貴，且主成分為玻璃體系，限制了其推廣和應用。本成果材料主要為陶瓷體系，與LTCC工藝的兼容性很好，且成本低廉，優(yōu)勢明顯。

項目成果/簡介:摘要超音速旋流凈化技術是濕煙氣經(jīng)超音速分離器絕熱膨脹至超音速，降溫50-100℃后，其中夾帶的水蒸汽、SOx與溶解性鹽、凝膠粉塵、微塵等成分發(fā)生非均質凝結后予以分離的一種新型氣體凈化技術，脫除效率最高可達90%，能夠高效地實現(xiàn)煙氣脫白。該技術同時借助多傳感器融合方法智能診斷和動態(tài)測量流場數(shù)據(jù)，優(yōu)化煙氣“脫白”過程，必要時輔以高壓微霧增強技術，強化分離凈化效果。相較于傳統(tǒng)的電磁法、煙氣加熱法、煙氣噴淋法等脫白工藝，獨創(chuàng)的基于智能狀態(tài)檢測與診斷控制的分離效率增強技術能實現(xiàn)煙氣的高效率穩(wěn)定脫白。團隊創(chuàng)新成果與技術應用展示本項目團隊，近十幾年一直從事超音速旋流分離技術和多相流流場參數(shù)檢測與電學成像技術的研究，已分別構建了超音速分離裝置和電阻成像（ERT）、電容成像（ECT）及電磁（EMT）等多套系統(tǒng)。現(xiàn)有成熟技術已為國內(nèi)多家單位，如上海交通大學、北京石油化工學院、北方工業(yè)大學、太原理工大學、西門子（北京）研究院等，提供了相應的電學成像系統(tǒng)。本項目中所采用的技術和提出的方法均為自主設計和開發(fā)，對于已研制超音速旋流分離技術和流場參數(shù)檢測系統(tǒng)中的一些關鍵技術已申請了專利，具有完全的知識產(chǎn)權。同時開發(fā)過程中使用的所有部件和器件沒有限制級產(chǎn)品，可避免不必要的知識產(chǎn)權爭端，以及國外技術壁壘的限制。獨創(chuàng)的基于智能狀態(tài)檢測的超音速旋流凈化系統(tǒng)利用靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器和電學層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器，結合多源信息融合算法，實現(xiàn)管道內(nèi)氣體的非侵入式流場參數(shù)測量和狀態(tài)診斷。系統(tǒng)將檢測到的信息進行處理和融合，分析超音速分離器內(nèi)的流場情況和濕氣出口的成分變化，并建立異常狀態(tài)檢測與診斷方法，診斷系統(tǒng)狀態(tài)。可被廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、建材、食品等工業(yè)，如煙氣脫白；石油工業(yè)中油／氣／水混輸過程；冶金、電力工業(yè)中各種氣力物料輸送過程；以及化工、醫(yī)藥、能源等領域中的干燥過程、混合過程、流態(tài)化過程、擴散過程、反應過程等普遍涉及多相流測量問題。相較于傳統(tǒng)的處理工藝，超音速旋流凈化技術中的設備可靠，工藝過程簡單，投資成本和維護成本很低。核心傳感器和技術包括靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器、電學層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器和超音速旋流分離技術。靜電傳感器靜電傳感器具有結構簡單、靈敏度高，可以非侵入測量等特點，近幾十年來發(fā)展迅速，英國貿(mào)工部認為在煤粉的流速、濃度或質量流量測量手段中，靜電法是最有前途的方法之一。在檢測機理方面，目前靜電法氣固兩相流檢測可分為接觸電荷轉移法與靜電感應法兩條路線，對于應用最廣泛的內(nèi)壁嵌裝電極式傳感器結構，本團隊發(fā)現(xiàn)轉移電荷和感應電荷經(jīng)電荷放大電路后，不僅體現(xiàn)出不同的信號波形特征，而且從頻域來看，轉移電荷形成的信號在整體信號中也占有重要比重。以此為基礎，提出了一系列的感應電荷信息和轉移電荷信息的解耦方法，提高了顆粒流動參數(shù)測量精度。本團隊建立了帶式靜電感應實驗裝置與氣固兩相流計量實驗裝置。帶式靜電感應實驗裝置用來模擬帶靜電顆粒流動情況以及相關測速方法標定。氣固兩相流計量裝置為參數(shù)可調(diào)的氣力輸送系統(tǒng)，用于氣固兩相流研究以及顆粒質量流量計量標定。兩套裝置計量精度均經(jīng)過了天津市計量監(jiān)督檢測科學研究院的測試。圖1 靜電法技術成果展示電學層析成像傳感器電學層析成像技術類似醫(yī)學的CT技術，通過外圍測量，重構截面電學參數(shù)（電導率/磁導率/介電常數(shù)）分布信息。電學層析成像技術根據(jù)測量模態(tài)的不同，主要分為電容層析成像技術（Electrical Capacitance Tomography，簡稱ECT）、電阻層析成像技術（Electrical Resistance Tomography，簡稱ERT）和電磁層析成像技術（Electromagnetic Tomography，簡稱EMT）。系統(tǒng)具備高速測量、多電極組合、多測量模態(tài)切換、可視化、高信噪比和可定制化等特點。本團隊針對重質劣質油的加工轉化的核心設備——三相流化床，轉化效率和產(chǎn)量還存在難以突破設計瓶頸的問題，在首次提出基于TMR的磁導率EMT方法的基礎上，結合ECT 和ERT 等多種模態(tài)的電學層析成像系統(tǒng)，設計了基于電/磁雙模層析成像的高固含率氣液固三相流態(tài)化實驗裝置，可實現(xiàn)高固含率條件下，氣液固三相的識別和分相分布參數(shù)的實時測量。圖2 電學層析成像技術成果展示圖3 ERT/ECT/EMT系統(tǒng)展示圖4 ECT對油氣潤滑系統(tǒng)中油膜厚度檢測 超音速旋流分離技術超音速旋流分離技術是結合旋流分離技術和冷凝分離技術的多組分氣體冷凝分離法，具有工藝流程簡單、穩(wěn)定性好、效率高、能耗低等特點，成為近二十年來非常有應用價值和商業(yè)前景的新分離技術。該技術集膨脹機、氣液分離器和壓縮機于一體，主要由旋流發(fā)生器、超音速噴嘴、分離段和擴壓管組成。其工作原理如下：經(jīng)過前級處理后的含濕氣體導入到超音速分離器內(nèi)，經(jīng)過旋流發(fā)生器，產(chǎn)生加速度為106m/s2的旋轉流場；旋轉的氣體通過拉伐爾噴管時，會絕熱膨脹至超音速，同時降溫降壓，溫度最大可降低50-100℃，低溫的流場環(huán)境能夠使氣體中的水蒸氣開始凝結產(chǎn)生相變，出現(xiàn)小液滴；在旋轉流場中，凝結產(chǎn)生的小液滴不斷碰撞、聚并，在強離心力的作用下，被甩至壁面，并在氣體的帶動下，從濕氣出口排出；經(jīng)過處理的干氣在管道中心流動，經(jīng)過擴壓器內(nèi)降速升壓，進行排放。本團隊首次采用Young經(jīng)典成核理論和C-C相平衡方程推導獲得了水蒸汽自發(fā)凝結Wilson位置解析式，在此基礎上，提出了基于液滴成核和生長模型的非均質凝結模型和跨聲速濕空氣凝結SST湍流模型，揭示了跨音速兩相凝結現(xiàn)象“非穩(wěn)態(tài)”不同振蕩模式的流動特性，獲得了使分離效率最大化的最優(yōu)外界核心半徑，深入研究了超音速分離器的流場特性、處理效率和分離特性。圖5 超音速旋流分離器流場測量系統(tǒng)圖6 凝結液滴參數(shù)測量圖7 中國計量測試學會科學技術進步獎圖8 超音速分離器液相分布仿真預測 針對煙氣的智能狀態(tài)檢測與診斷控制的超音速旋流凈化工藝濕法脫硫后的濕煙氣直接排放會產(chǎn)生“白色煙羽”，由于在脫硫過程中，脫硫漿液與高溫煙氣直接接觸，發(fā)生傳熱傳質；一方面水分蒸發(fā)，增加煙氣的含濕量；另一方面，煙氣溫度降低，煙氣攜帶水蒸汽的能力降低。煙氣達到飽和狀態(tài)后，會攜帶部分小液滴，這些攜帶小液滴的飽和濕煙氣經(jīng)除霧器除去絕大部分液滴后，直接經(jīng)煙囪排入大氣，由于環(huán)境溫度比煙氣溫度低，飽和濕煙氣中的水分就會凝結成小液滴形成“白色煙羽”。白煙中含有較多的溶解性鹽、SO3、凝膠粉塵和微塵等成分，會造成環(huán)境污染。針對上述問題，本團隊首創(chuàng)的基于智能檢測與診斷的超音速旋流凈化工藝解決了傳統(tǒng)煙氣脫白技術（如煙氣加熱方法、煙氣冷凝再加熱技術和電磁脫白技術等）成本高，工藝流程復雜，維護費勁的問題，具有設備可靠，工藝過程簡單，投資成本和維護成本很低的特點。該技術主要是利用超音速旋流分離器的增速降溫原理，將煙氣中的水蒸氣進行凝結并旋轉分離，通過引射器將液滴引至超音速分離器入口，輔以高壓微霧增強技術，強化脫白效果。在超音速分離器分離段和濕氣出口處安裝本團隊自主研發(fā)的多相流可視化及參數(shù)測量系統(tǒng)（靜電層析成像系統(tǒng)和電學層析成像系統(tǒng)），結合智能化成像算法和多元信息融合算法，對管道內(nèi)煙氣的流場參數(shù)進行非侵入式智能測量。系統(tǒng)可根據(jù)測量結果，分析超音速旋流分離器內(nèi)的流場情況和濕氣出口的成分變化，建立異常狀態(tài)檢測與診斷方法，診斷脫白系統(tǒng)的運行狀態(tài)，同時，指導引射器對液滴量引入的精確控制，進而實現(xiàn)高效穩(wěn)定的煙氣脫白。圖9 針對白煙氣的智能檢測與診斷控制超音速旋流凈化工藝流程知識產(chǎn)權類型:發(fā)明專利知識產(chǎn)權編號:2018114554307，2020102445880，ZL2016106973850技術成熟度:已有樣品技術先進程度:達到國內(nèi)先進水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:國家自然科學基金獲得經(jīng)費:61.00萬元

摘要 超音速旋流凈化技術是濕煙氣經(jīng)超音速分離器絕熱膨脹至超音速，降溫50-100℃后，其中夾帶的水蒸汽、SOx與溶解性鹽、凝膠粉塵、微塵等成分發(fā)生非均質凝結后予以分離的一種新型氣體凈化技術，脫除效率最高可達90%，能夠高效地實現(xiàn)煙氣脫白。該技術同時借助多傳感器融合方法智能診斷和動態(tài)測量流場數(shù)據(jù)，優(yōu)化煙氣“脫白”過程，必要時輔以高壓微霧增強技術，強化分離凈化效果。相較于傳統(tǒng)的電磁法、煙氣加熱法、煙氣噴淋法等脫白工藝，獨創(chuàng)的基于智能狀態(tài)檢測與診斷控制的分離效率增強技術能實現(xiàn)煙氣的高效率穩(wěn)定脫白。 團隊創(chuàng)新成果與技術應用展示 本項目團隊，近十幾年一直從事超音速旋流分離技術和多相流流場參數(shù)檢測與電學成像技術的研究，已分別構建了超音速分離裝置和電阻成像（ERT）、電容成像（ECT）及電磁（EMT）等多套系統(tǒng)。現(xiàn)有成熟技術已為國內(nèi)多家單位，如上海交通大學、北京石油化工學院、北方工業(yè)大學、太原理工大學、西門子（北京）研究院等，提供了相應的電學成像系統(tǒng)。本項目中所采用的技術和提出的方法均為自主設計和開發(fā)，對于已研制超音速旋流分離技術和流場參數(shù)檢測系統(tǒng)中的一些關鍵技術已申請了專利，具有完全的知識產(chǎn)權。同時開發(fā)過程中使用的所有部件和器件沒有限制級產(chǎn)品，可避免不必要的知識產(chǎn)權爭端，以及國外技術壁壘的限制。 獨創(chuàng)的基于智能狀態(tài)檢測的超音速旋流凈化系統(tǒng)利用靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器和電學層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器，結合多源信息融合算法，實現(xiàn)管道內(nèi)氣體的非侵入式流場參數(shù)測量和狀態(tài)診斷。系統(tǒng)將檢測到的信息進行處理和融合，分析超音速分離器內(nèi)的流場情況和濕氣出口的成分變化，并建立異常狀態(tài)檢測與診斷方法，診斷系統(tǒng)狀態(tài)。可被廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、建材、食品等工業(yè)，如煙氣脫白；石油工業(yè)中油／氣／水混輸過程；冶金、電力工業(yè)中各種氣力物料輸送過程；以及化工、醫(yī)藥、能源等領域中的干燥過程、混合過程、流態(tài)化過程、擴散過程、反應過程等普遍涉及多相流測量問題。相較于傳統(tǒng)的處理工藝，超音速旋流凈化技術中的設備可靠，工藝過程簡單，投資成本和維護成本很低。核心傳感器和技術包括靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器、電學層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器和超音速旋流分離技術。 靜電傳感器 靜電傳感器具有結構簡單、靈敏度高，可以非侵入測量等特點，近幾十年來發(fā)展迅速，英國貿(mào)工部認為在煤粉的流速、濃度或質量流量測量手段中，靜電法是最有前途的方法之一。 在檢測機理方面，目前靜電法氣固兩相流檢測可分為接觸電荷轉移法與靜電感應法兩條路線，對于應用最廣泛的內(nèi)壁嵌裝電極式傳感器結構，本團隊發(fā)現(xiàn)轉移電荷和感應電荷經(jīng)電荷放大電路后，不僅體現(xiàn)出不同的信號波形特征，而且從頻域來看，轉移電荷形成的信號在整體信號中也占有重要比重。以此為基礎，提出了一系列的感應電荷信息和轉移電荷信息的解耦方法，提高了顆粒流動參數(shù)測量精度。 本團隊建立了帶式靜電感應實驗裝置與氣固兩相流計量實驗裝置。帶式靜電感應實驗裝置用來模擬帶靜電顆粒流動情況以及相關測速方法標定。氣固兩相流計量裝置為參數(shù)可調(diào)的氣力輸送系統(tǒng)，用于氣固兩相流研究以及顆粒質量流量計量標定。兩套裝置計量精度均經(jīng)過了天津市計量監(jiān)督檢測科學研究院的測試。 圖1 靜電法技術成果展示 電學層析成像傳感器 電學層析成像技術類似醫(yī)學的CT技術，通過外圍測量，重構截面電學參數(shù)（電導率/磁導率/介電常數(shù)）分布信息。電學層析成像技術根據(jù)測量模態(tài)的不同，主要分為電容層析成像技術（Electrical Capacitance Tomography，簡稱ECT）、電阻層析成像技術（Electrical Resistance Tomography，簡稱ERT）和電磁層析成像技術（Electromagnetic Tomography，簡稱EMT）。系統(tǒng)具備高速測量、多電極組合、多測量模態(tài)切換、可視化、高信噪比和可定制化等特點。 本團隊針對重質劣質油的加工轉化的核心設備——三相流化床，轉化效率和產(chǎn)量還存在難以突破設計瓶頸的問題，在首次提出基于TMR的磁導率EMT方法的基礎上，結合ECT 和ERT 等多種模態(tài)的電學層析成像系統(tǒng)，設計了基于電/磁雙模層析成像的高固含率氣液固三相流態(tài)化實驗裝置，可實現(xiàn)高固含率條件下，氣液固三相的識別和分相分布參數(shù)的實時測量。 圖2 電學層析成像技術成果展示 圖3 ERT/ECT/EMT系統(tǒng)展示 圖4 ECT對油氣潤滑系統(tǒng)中油膜厚度檢測  超音速旋流分離技術 超音速旋流分離技術是結合旋流分離技術和冷凝分離技術的多組分氣體冷凝分離法，具有工藝流程簡單、穩(wěn)定性好、效率高、能耗低等特點，成為近二十年來非常有應用價值和商業(yè)前景的新分離技術。該技術集膨脹機、氣液分離器和壓縮機于一體，主要由旋流發(fā)生器、超音速噴嘴、分離段和擴壓管組成。其工作原理如下： 經(jīng)過前級處理后的含濕氣體導入到超音速分離器內(nèi)，經(jīng)過旋流發(fā)生器，產(chǎn)生加速度為106m/s2的旋轉流場； 旋轉的氣體通過拉伐爾噴管時，會絕熱膨脹至超音速，同時降溫降壓，溫度最大可降低50-100℃，低溫的流場環(huán)境能夠使氣體中的水蒸氣開始凝結產(chǎn)生相變，出現(xiàn)小液滴； 在旋轉流場中，凝結產(chǎn)生的小液滴不斷碰撞、聚并，在強離心力的作用下，被甩至壁面，并在氣體的帶動下，從濕氣出口排出； 經(jīng)過處理的干氣在管道中心流動，經(jīng)過擴壓器內(nèi)降速升壓，進行排放。 本團隊首次采用Young經(jīng)典成核理論和C-C相平衡方程推導獲得了水蒸汽自發(fā)凝結Wilson位置解析式，在此基礎上，提出了基于液滴成核和生長模型的非均質凝結模型和跨聲速濕空氣凝結SST湍流模型，揭示了跨音速兩相凝結現(xiàn)象“非穩(wěn)態(tài)”不同振蕩模式的流動特性，獲得了使分離效率最大化的最優(yōu)外界核心半徑，深入研究了超音速分離器的流場特性、處理效率和分離特性。 圖5 超音速旋流分離器流場測量系統(tǒng) 圖6 凝結液滴參數(shù)測量 圖7 中國計量測試學會科學技術進步獎 圖8 超音速分離器液相分布仿真預測  針對煙氣的智能狀態(tài)檢測與診斷控制的超音速旋流凈化工藝 濕法脫硫后的濕煙氣直接排放會產(chǎn)生“白色煙羽”，由于在脫硫過程中，脫硫漿液與高溫煙氣直接接觸，發(fā)生傳熱傳質；一方面水分蒸發(fā)，增加煙氣的含濕量；另一方面，煙氣溫度降低，煙氣攜帶水蒸汽的能力降低。煙氣達到飽和狀態(tài)后，會攜帶部分小液滴，這些攜帶小液滴的飽和濕煙氣經(jīng)除霧器除去絕大部分液滴后，直接經(jīng)煙囪排入大氣，由于環(huán)境溫度比煙氣溫度低，飽和濕煙氣中的水分就會凝結成小液滴形成“白色煙羽”。白煙中含有較多的溶解性鹽、SO3、凝膠粉塵和微塵等成分，會造成環(huán)境污染。 針對上述問題，本團隊首創(chuàng)的基于智能檢測與診斷的超音速旋流凈化工藝解決了傳統(tǒng)煙氣脫白技術（如煙氣加熱方法、煙氣冷凝再加熱技術和電磁脫白技術等）成本高，工藝流程復雜，維護費勁的問題，具有設備可靠，工藝過程簡單，投資成本和維護成本很低的特點。 該技術主要是利用超音速旋流分離器的增速降溫原理，將煙氣中的水蒸氣進行凝結并旋轉分離，通過引射器將液滴引至超音速分離器入口，輔以高壓微霧增強技術，強化脫白效果。在超音速分離器分離段和濕氣出口處安裝本團隊自主研發(fā)的多相流可視化及參數(shù)測量系統(tǒng)（靜電層析成像系統(tǒng)和電學層析成像系統(tǒng)），結合智能化成像算法和多元信息融合算法，對管道內(nèi)煙氣的流場參數(shù)進行非侵入式智能測量。系統(tǒng)可根據(jù)測量結果，分析超音速旋流分離器內(nèi)的流場情況和濕氣出口的成分變化，建立異常狀態(tài)檢測與診斷方法，診斷脫白系統(tǒng)的運行狀態(tài)，同時，指導引射器對液滴量引入的精確控制，進而實現(xiàn)高效穩(wěn)定的煙氣脫白。 圖9 針對白煙氣的智能檢測與診斷控制超音速旋流凈化工藝流程