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"本成果主要依托國(guó)家“863”計(jì)劃（課題名稱：固定源煙氣處理稀土催化材料的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)，課題編號(hào)：2015AA03A401），由南京大學(xué)，石河子大學(xué)，新疆天富集團(tuán)有限責(zé)任公司三家單位共同研發(fā)完成。南京大學(xué)董林教授為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。 董林教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期以來(lái)致力于稀土基催化劑的制備科學(xué)和表面物理化學(xué)性質(zhì)研究以及有關(guān)大氣分子污染物的吸附、催化消除方面的應(yīng)用技術(shù)探索。基于前期相關(guān)工作積累，成功開(kāi)發(fā)出了低溫稀土鈰基催化劑配方。 經(jīng)石河子大學(xué)的工業(yè)放大及新疆天富南熱電有限公司的側(cè)線運(yùn)行，該配方可以滿足在100 ℃運(yùn)行3000 h以上的壽命及穩(wěn)定性測(cè)試，脫硝效率達(dá)55 %以上，并且通過(guò)了2000 m3/h級(jí)側(cè)線驗(yàn)證（圖1）。 該項(xiàng)技術(shù)的試驗(yàn)成功，填補(bǔ)了我國(guó)在超低溫（100 oC）脫硝領(lǐng)域的空白，為燃煤煙氣高效除塵脫硫脫硝提供了一條新的技術(shù)途徑。 同時(shí)，通過(guò)課題的實(shí)施，還達(dá)到了去除“白煙”的效果，實(shí)現(xiàn)了能源利用和環(huán)境保護(hù)“一體化”，滿足了國(guó)家對(duì)大氣環(huán)境保護(hù)的實(shí)際需要。 隨著燃煤電廠尾端煙氣脫硝工藝的實(shí)施，不僅解決了氮氧化物超低溫催化消除的問(wèn)題，而且符合國(guó)家當(dāng)前“超潔凈”排放的趨勢(shì)，有望在各大電廠及工業(yè)窯爐等推廣使用。 經(jīng)石河子大學(xué)的工業(yè)放大及新疆天富南熱電有限公司的側(cè)線運(yùn)行，該配方可以滿足在100 ℃運(yùn)行3000 h以上的壽命及穩(wěn)定性測(cè)試，脫硝效率達(dá)55 %以上，并且通過(guò)了2000 m3/h級(jí)側(cè)線驗(yàn)證。該項(xiàng)技術(shù)的試驗(yàn)成功，填補(bǔ)了我國(guó)在超低溫（100 oC）脫硝領(lǐng)域的空白，為燃煤煙氣高效除塵脫硫脫硝提供了一條新的技術(shù)途徑。 同時(shí)，通過(guò)課題的實(shí)施，還達(dá)到了去除“白煙”的效果，實(shí)現(xiàn)了能源利用和環(huán)境保護(hù)“一體化”，滿足了國(guó)家對(duì)大氣環(huán)境保護(hù)的實(shí)際需要。 隨著燃煤電廠尾端煙氣脫硝工藝的實(shí)施，不僅解決了氮氧化物超低溫催化消除的問(wèn)題，而且符合國(guó)家當(dāng)前“超潔凈”排放的趨勢(shì)，有望在各大電廠及工業(yè)窯爐等推廣使用。 經(jīng)過(guò)國(guó)家“十五”和“十一五”的多年攻關(guān)，我國(guó)除塵和脫硫技術(shù)已相對(duì)成熟，但是關(guān)于氮氧化物治理方面的研究工作起步較晚，目前仍面臨諸多挑戰(zhàn)，特別是超低溫條件（100-150 oC）下的脫硝技術(shù)。 基于國(guó)家當(dāng)前嚴(yán)峻的大氣環(huán)境污染現(xiàn)狀及燃煤電廠在現(xiàn)有煙氣處理運(yùn)行模式下遇到的種種問(wèn)題，我們創(chuàng)新性地提出了“除塵-脫硫-低溫脫硝”技術(shù)路線（圖2），即在電廠原有設(shè)備的尾端進(jìn)行煙氣脫硝處理。 與傳統(tǒng)脫硝技術(shù)路線相比，本項(xiàng)目的研究成果具有以下顯著特點(diǎn)： 1. 采用了新型工藝路線 傳統(tǒng)燃煤電廠煙氣處理多采用“脫硝-除塵-脫硫”的工藝路線（圖2上）。這一路線能夠很好地利用高溫?zé)煔猓呋瘎勖苤朴诜蹓m的沖刷，通常只能穩(wěn)定運(yùn)行2-3年。 本課題采用“除塵-脫硫-低溫脫硝”的技術(shù)路線（圖2下），即在電廠原有設(shè)備的尾端進(jìn)行煙氣脫硝處理，既可以作為氮氧化物“超潔凈”排放的有效保障，也可以作為脫硝工藝的新技術(shù)路線使用。 同時(shí)，由于煙氣經(jīng)過(guò)前期除塵和脫硫后，干擾組分（粉塵、SO2和堿重金屬等）極大減少，這有利于催化劑長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。 2. 開(kāi)發(fā)低溫稀土基超低溫脫硝催化劑填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外研究領(lǐng)域空白 目前，我們開(kāi)發(fā)的超低溫脫硝催化劑經(jīng)2000 m3/h級(jí)煙氣流量側(cè)線試驗(yàn)后，已連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行3000 h以上，脫硝效率保持在55 %以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前已有工業(yè)應(yīng)用報(bào)道的脫硝催化劑溫度（如，荷蘭殼牌公司生產(chǎn)的TiO2-V2O5催化劑工作溫度最低，為140 oC），進(jìn)一步拓展了脫硝催化劑的最低工作溫度區(qū)間（圖3）。

習(xí)近平總書(shū)記提出，將采取更有力的政策和舉措，實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰 碳中和”目標(biāo)。工業(yè)園區(qū)和集中供熱能顯著減少碳排放量，提升能源利用的綜合效率，降低單位GDP能耗，推動(dòng)基于系統(tǒng)優(yōu)化集成、能源梯級(jí)利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但目前普遍存在熱用戶用熱負(fù)荷波動(dòng)大、有水擊和網(wǎng)損隱患、擴(kuò)建改建缺乏科學(xué)規(guī)劃決策支持等特點(diǎn)。 本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了基于數(shù)字孿生的智慧供熱過(guò)程管控：在源側(cè)對(duì)熱源機(jī)組進(jìn)行模擬仿真、優(yōu)化分配負(fù)荷以及優(yōu)化供熱參數(shù)；在網(wǎng)側(cè)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)在線水力優(yōu)化與優(yōu)化、質(zhì)量并調(diào)以提升靈活性；在荷側(cè)結(jié)合熱用戶的用熱特性對(duì)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)；在儲(chǔ)側(cè)對(duì)儲(chǔ)熱系統(tǒng)儲(chǔ)放熱策略進(jìn)行優(yōu)化。提供了“源-網(wǎng)-荷”全過(guò)程協(xié)同調(diào)度與控制的實(shí)時(shí)優(yōu)化方案，最終實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)自感知、自分析、自優(yōu)化、自調(diào)節(jié)的智慧化運(yùn)行。 以某熱電企業(yè)為例，通過(guò)成本優(yōu)化和預(yù)測(cè)性精確熱網(wǎng)調(diào)度，從而減少購(gòu)汽成本和熱量損失（綜合能效提升1%），按照每年售汽量100萬(wàn)蒸噸，200元/蒸噸計(jì)算，每年提升收益約200萬(wàn)元；同時(shí)能夠及時(shí)預(yù)測(cè)和發(fā)現(xiàn)熱力系統(tǒng)隱患，保障熱網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，帶來(lái)巨大的安全效益；此外，預(yù)測(cè)性調(diào)控實(shí)現(xiàn)了時(shí)間和空間上的供需匹配，在節(jié)能的同時(shí)保障用戶用汽的穩(wěn)定和質(zhì)量，從而提升了熱用戶滿意度，具有較好的社會(huì)效益。  

工業(yè)排放的揮發(fā)性有機(jī)污染物（VOCs）大多具有一定的環(huán)境毒性，VOCs的污染問(wèn)題一直是世界各國(guó)極為重視的環(huán)境問(wèn)題，并制定了相關(guān)排放法規(guī)。我國(guó)在生產(chǎn)和使用化學(xué)品過(guò)程中（如石化、制鞋業(yè)、皮革業(yè)、噴漆和涂料等行業(yè)），所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣排放成為大氣污染的主要來(lái)源之一，國(guó)內(nèi)外實(shí)踐證明催化氧化是治理工業(yè)有機(jī)氣體污染物的最有效方法。本項(xiàng)目針對(duì)VOCs凈化催化劑開(kāi)發(fā)過(guò)程中要解決的兩個(gè)關(guān)鍵難題（低溫催化活性和高溫穩(wěn)定性；減少貴金屬用量以降低生產(chǎn)成本），運(yùn)用納米技術(shù)開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的凈化催化劑的關(guān)鍵材料－高性能與穩(wěn)定性有機(jī)結(jié)合的稀土儲(chǔ)氧材料、高溫穩(wěn)定的大比表面氧化鋁復(fù)合氧化物；在凈化催 化劑的組成設(shè)計(jì)方面，充分利用我國(guó)豐富的稀土資源，提出了“稀土－非貴金屬－微量貴金屬”的催化劑活性組分設(shè)計(jì)方案，降低了貴金屬用量，從而顯著降低了催化劑生產(chǎn)成本；運(yùn)用系統(tǒng)工程學(xué)原理解決了均質(zhì)、穩(wěn)定、高凈化效率的整體式催化劑的制備工藝（真空涂覆－負(fù)壓抽提技術(shù)）和基于納米組裝技術(shù)的活性組分一次性涂覆技術(shù)，從而制備了高性能的VOCs凈化催化劑。本項(xiàng)目在多家化工企業(yè)得到了推廣應(yīng)用，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

 1. 社會(huì)意義本項(xiàng)研究對(duì)基于GIS技術(shù)的城市重大危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)管理進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)了先進(jìn)性和實(shí)用性強(qiáng)的軟件系統(tǒng)。基于理論成果設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)可推廣應(yīng)用于城市重大危險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，已初步取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。此項(xiàng)成果改變了國(guó)內(nèi)城市重大危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)成果與安全生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象，軟件系統(tǒng)從一定程度上改變了國(guó)內(nèi)在該軟件領(lǐng)域長(zhǎng)期依賴從國(guó)外高成本引進(jìn)的被動(dòng)局面，為服務(wù)于政府安全監(jiān)督管理部門(mén)對(duì)城市重大危險(xiǎn)源的管理工作提供了有力的工具和手段。該軟件系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于城市重大危險(xiǎn)源管理，對(duì)于指導(dǎo)城市重大危險(xiǎn)源防災(zāi)救災(zāi)及日常的安全技術(shù)管理具有重要意義，應(yīng)用前景廣闊。成果的應(yīng)用推廣將提高城市重大危險(xiǎn)源監(jiān)管工作水平，降低重大危險(xiǎn)源事故發(fā)生幾率，控制事故規(guī)模，將帶來(lái)顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。2. 技術(shù)內(nèi)容本項(xiàng)研究采用實(shí)際調(diào)研、統(tǒng)計(jì)分析、理論研究、計(jì)算機(jī)模擬和系統(tǒng)設(shè)計(jì)等研究方法。運(yùn)用爆炸理論、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、熱流體學(xué)、環(huán)境流體力學(xué)及傳熱傳質(zhì)學(xué)等多學(xué)科理論，結(jié)合國(guó)內(nèi)外事故或模擬試驗(yàn)結(jié)果，深入研究并建立各類重大危險(xiǎn)源事故模型，尋求快速高效的適合工程應(yīng)用的算法進(jìn)行相關(guān)模型的求解，借助計(jì)算機(jī)可視化編程技術(shù)，建立重大危險(xiǎn)源事故后果評(píng)價(jià)模型庫(kù)。基于GIS技術(shù)構(gòu)建城市重大危險(xiǎn)源管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)重大危險(xiǎn)源定位、信息查詢，建立重大危險(xiǎn)源二級(jí)聯(lián)動(dòng)管理的模式。利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、GIS技術(shù)和事故后果模擬及動(dòng)態(tài)應(yīng)急救援輔助決策技術(shù)研究成果，采用面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法結(jié)合災(zāi)害過(guò)程模擬仿真結(jié)果。在三維GIS場(chǎng)景中基于事故后果評(píng)估結(jié)果動(dòng)態(tài)輔助應(yīng)急救援決策，包括人員撤離路徑、消防車(chē)路徑和緊急救援通道的最短路徑分析、交通管制設(shè)置等，進(jìn)行應(yīng)急資源的快速調(diào)查和優(yōu)化調(diào)度。以南京市為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)基于GIS的城市重大危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)，有效地指導(dǎo)城市重大危險(xiǎn)源日常信息管理和輔助應(yīng)急救援決策工作。將開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)分別應(yīng)用于南京市和南京市江寧區(qū)重大危險(xiǎn)源管理和應(yīng)急救援演練，檢驗(yàn)與完善所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。本項(xiàng)目擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可以應(yīng)用于城市重大危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)管理，項(xiàng)目已經(jīng)通過(guò)江蘇省軟件檢測(cè)中心測(cè)試，并已經(jīng)獲得應(yīng)用。

利用快速計(jì)算流體力學(xué)方法，獲得室內(nèi)實(shí)時(shí)氣流流場(chǎng)數(shù)據(jù)；運(yùn)用概率反計(jì)算法，獲得污染源所在的位置參數(shù)。該方法適用于任何室內(nèi)空氣污染源的探查，可用于公共建筑的危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏和流行病傳播事件，特別是在建筑物火災(zāi)事故中，根據(jù)煙氣濃度數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)定位火源位置，指導(dǎo)消防疏散和滅火等。

成果簡(jiǎn)介：項(xiàng)目在多導(dǎo)航系統(tǒng)兼容、高精度數(shù)據(jù)仿真、高動(dòng)態(tài)高精度射頻信號(hào)生成等技術(shù)方面取得了突破性的進(jìn)展，并設(shè)計(jì)研發(fā)了國(guó)際國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的多體制高性能衛(wèi)星導(dǎo)航模擬設(shè)備。其實(shí)現(xiàn)了BD-2（一期，二期）、GPS、GLONASS以及Galileo四個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)共22個(gè)頻點(diǎn)導(dǎo)航信號(hào)的高精度仿真。 項(xiàng)目來(lái)源：國(guó)家十二五重點(diǎn)項(xiàng)目 技術(shù)領(lǐng)域：信息技術(shù)/先進(jìn)制造技術(shù)/地球觀測(cè)與導(dǎo)航技術(shù)等 應(yīng)用范圍：潛在合作領(lǐng)域 現(xiàn)狀特點(diǎn)：國(guó)內(nèi)先進(jìn) 技術(shù)創(chuàng)新：高動(dòng)態(tài)高精度中

發(fā)明了一種能減輕農(nóng)業(yè)面源污染的排水溝過(guò)水堰。其特征是：過(guò)水堰由砂石過(guò)濾層、組合式污水生態(tài)凈化裝置和透水混凝土堰組成，組合式污水生態(tài)凈化裝置設(shè)置在砂石過(guò)濾層與透水混凝土堰之間，其中組合式污水生態(tài)凈化裝置由生物濾床和固著藻類反應(yīng)槽組成。砂石過(guò)濾層設(shè)置在過(guò)水堰迎水面的首端，過(guò)水堰設(shè)置在排水溝的過(guò)流斷面內(nèi)，過(guò)水堰的高度與排水溝日常水位高程相等。

針對(duì)多動(dòng)力（列車(chē)、地震、側(cè)風(fēng)）作用下橋梁系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論與關(guān)鍵技術(shù)存在的諸多技術(shù)疑難，持續(xù)開(kāi)展了橋梁結(jié)構(gòu)體系模型試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、理論分析與數(shù)值仿真， 提出多動(dòng)力作用下軌道橋梁系統(tǒng)振動(dòng)控制理論及減震技術(shù)，研發(fā)了橋梁系統(tǒng)抗震設(shè)防及多災(zāi)害評(píng)估方法， 研究成果已在橋梁結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)維護(hù)中推廣應(yīng)用。

近日，由天津大學(xué)應(yīng)用海洋學(xué)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的冷源監(jiān)測(cè)預(yù)警浮標(biāo)系統(tǒng)在國(guó)家海洋博物館試驗(yàn)海域成功海試。該研發(fā)工作是在中國(guó)核電工程有限公司“核電廠冷源致災(zāi)物報(bào)警預(yù)警軟件驗(yàn)證及應(yīng)用示范平臺(tái)搭建研究”項(xiàng)目支持下開(kāi)展的，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人是蘇榮欣教授，技術(shù)負(fù)責(zé)人是張學(xué)峰教授和胡浩豐教授。

由于基于酶抑制法的農(nóng)藥快速 檢驗(yàn)中所使用的動(dòng)物來(lái)源的酣酶普遍存在著提取成本高，活 性不穩(wěn)定， 不易于保存的間題。本團(tuán)隊(duì)從蕓豆中篩選并純化出一種植物酣酶。通過(guò)底