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?成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：用于 CO2 分離的膜技術(shù)在天然氣、沼氣的 凈化，三次采油中的 CO2 回收，密閉空間中的 CO2 脫除以及減輕溫室效應(yīng)等領(lǐng) 域有廣闊的應(yīng)用性前景。與傳統(tǒng)的 CO2 分離技術(shù)相比，膜分離方法具有投資少， 能耗低，環(huán)境友好，設(shè)備簡單緊湊、節(jié)約空間、高效靈活、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，而 且 CO2 濃度越高，膜法分離越經(jīng)濟(jì)，即使 CO2 濃度低于 5%，用膜法的費(fèi)用也 僅為吸收法的 64.7%。 18天津大學(xué)科技成果選編 19 可以用于脫除酸性氣體的膜主要有液膜、無機(jī)膜和高分子膜，實(shí)際應(yīng)用中滿 足氣體分離要求的目前只有高分子膜。但普通的高分子膜也存在高的滲透性和選 擇性不能兼得的缺點(diǎn)。含有固定載體的促進(jìn)傳遞膜兼具液膜和普通高分子膜的優(yōu) 勢，能同時具有高的分離系數(shù)和透過速率，而且穩(wěn)定性好，是一類很有發(fā)展前途 的氣體分離膜，已引起國際上研究者們的極大關(guān)注。 技術(shù)原理與工藝流程簡介：本研究成果合成了幾種對 CO2 具有促進(jìn)傳遞作 用的固定載體膜材料，通過載體與 CO2 的相互作用促進(jìn) CO2 在膜內(nèi)的傳遞，因 而具有較高的滲透選擇性。同時由于載體是以化學(xué)鍵固定在高分子上，因此具有 很好的穩(wěn)定性。 本成果以自主開發(fā)的固定載體膜材料為分離層，以多種材質(zhì)的超濾膜為基膜， 制備了用于 CO2 分離的固定載體復(fù)合膜。所研制的復(fù)合膜，其 CO2/CH4 透過分 離性能處于世界領(lǐng)先水平。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況：所制備的固定載體復(fù)合膜 CO2/CH4 分離因子 可達(dá) 100～300，CO2 滲透速率可達(dá) 10-6～10-5 cm3(STP)/cm2·s·cmHg。 本研究成果共獲得發(fā)明專利 3 項(xiàng)，分別為： 1. 用于酸性氣體分離的固定載體復(fù)合膜制備方法（專利號：ZL02148632.8） 2. CO2 氣體分離復(fù)合膜的制備方法（專利號：01144974.8） 3. 用于分離酸性氣體的固定載體復(fù)合膜制備方法（專利號：ZL02158530.X） 本成果與所在課題組其他成果一起，獲 2004 年度天津市自然科學(xué)獎一等獎 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測：本研究成果所開發(fā)的 CO2 分離膜制備技術(shù)其經(jīng) 濟(jì)效益是明顯的。首先，采用 CO2 膜分離可以降低我國能源生產(chǎn)的成本。我國 目前的天然氣產(chǎn)量已經(jīng)超過 300 億 m3，若其中的 10%以膜分離方法來進(jìn)行凈化， 則需要約 12 萬 m2 的膜才能滿足需要，與傳統(tǒng)方法相比每年可節(jié)約 4000 萬元。 此外，由于可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要，采用城市生活垃圾和其他工業(yè)垃圾生 產(chǎn)沼氣近年來得到了迅速發(fā)展。至今，我國已建設(shè)了大中型沼氣池 3 萬多個，總 容積超過 137 萬 m3，年產(chǎn)沼氣 5.5 億 m3，采用膜分離技術(shù)處理這些沼氣也需要 大量的 CO2 分離膜。最后，隨著海上油氣資源的開發(fā)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氣肥的大 量使用，對 CO2 分離膜的需求和產(chǎn)生的效益也很大。天津大學(xué)科技成果選編 應(yīng)用領(lǐng)域： 1. 天然氣、沼氣的凈化； 2. 三次采油中的 CO2 回收； 3. 密閉空間中的 CO2 脫除； 4. 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氣肥的使用。 該項(xiàng)目需要以下條件： 1. 聚合物合成的相關(guān)設(shè)備及原料：反應(yīng)釜，冷卻裝置等。 2. 復(fù)合膜加工設(shè)備及原料：涂膜機(jī)，干燥器，膜交聯(lián)設(shè)備，交聯(lián)劑等。 3. 膜組件加工設(shè)備及原料。 4. 需要廠房面積大于 1000m2。 合作方式及條件： 由天津大學(xué)提供膜材料合成、復(fù)合膜制備、交聯(lián)等相關(guān)技術(shù)，由合作方提供 廠房、設(shè)備、原材料及相關(guān)的人員配套。 

1.痛點(diǎn)問題 原油，特別是稠油在管道輸運(yùn)過程中，由于其高粘度，必須采用加熱降粘的措施。目前，國內(nèi)外針對稠油輸送的常規(guī)加熱方式，多為水套爐、電加熱技術(shù)，存在能源效率利用率低、污染嚴(yán)重等問題。隨著雙碳目標(biāo)要求，發(fā)展先進(jìn)高效的低/零碳的供熱方案變得尤為必要。 2.解決方案 根據(jù)原油管輸加熱的要求與原油的物性特點(diǎn)，本團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的跨臨界二氧化碳熱泵技術(shù)，通過系統(tǒng)熱力學(xué)優(yōu)化、換熱器傳熱性能優(yōu)化和控制系統(tǒng)優(yōu)化等一系列措施，開發(fā)出的跨臨界二氧化碳熱泵技術(shù)，可在-25℃~40℃的環(huán)境范圍內(nèi)，將原油穩(wěn)定加熱至55~85℃，在滿足原油加熱需求的前提下，可實(shí)現(xiàn)零碳/低碳供熱，很好的解決了原油輸運(yùn)中存在的高耗能、高污染的問題，同時還具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，是供熱領(lǐng)域替代化石能源的優(yōu)勢方案，將有力推動能源清潔低碳安全高效利用，助力碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 跨臨界CO2熱泵原油加熱系統(tǒng)原理圖與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場如下： 3.合作需求 （1）標(biāo)準(zhǔn)廠房1000平米，工業(yè)用電負(fù)荷300KVA，辦公與實(shí)驗(yàn)區(qū)500平米; （2）擁有油田業(yè)務(wù)資源的企業(yè)進(jìn)行合作推廣應(yīng)用。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：近年來我國鋼材年消耗量迅速增加，焊接工 程量巨大，高效化焊接成為焊接技術(shù)發(fā)展的主流。MAG/CO2 焊由于其易于實(shí)現(xiàn) 自動化、抗銹低氫、成本低以及可進(jìn)行全位置焊接等優(yōu)點(diǎn)，成為高效化焊接方法 的重要選擇。在我國，以 MAG/CO2 焊為主的氣體保護(hù)焊工藝應(yīng)用水平與發(fā)達(dá)國 家相比仍有較大差距，但發(fā)展較快。據(jù)統(tǒng)計：1999 年，我國的氣體保護(hù)焊在整 個焊接工藝中所占的比例約為 10%，而日本和美國則達(dá) 70%左右；2002 年我國 此比例達(dá)到了約 17%，預(yù)計 2005 年可以達(dá)到 22~25%。在我國以 MAG/CO2焊為 主的氣體保護(hù)焊在很大范圍內(nèi)正逐步取代焊條電弧焊，極具發(fā)展?jié)摿Α?MAG/CO2 氣體保護(hù)焊短路過渡方式應(yīng)用非常突出，國內(nèi)外研究人員的研究 證明：采用 MAG/CO2 焊短路過渡形式，可以有效地防止高速焊接(1m/min 以上) 時形成的焊接缺陷。但由于 MAG/CO2 焊保護(hù)氣體本身的物理性質(zhì)所決定的，使 用活性 CO2 氣體保護(hù)的焊接無論是采用細(xì)絲短路過渡方式，還是粗絲大電流的顆 粒過渡方式，都會造成較大的飛濺，在短路過渡方式中，焊縫成形差也是很大的 問題。著名的 STT 控制法利用對電流電壓的快速控制，大大降低了短路過渡過程 的飛濺，改善了焊縫成形，但也只適用于電流較小的場合，用于高速焊接需要大 電流的場合時仍存在飛濺大等不足之處。 該技術(shù)主要解決純 CO2 氣體保護(hù)焊或低氬保護(hù) MAG 焊時短路過渡的飛濺和 焊縫成形問題。 技術(shù)原理與工藝流程簡介：該系統(tǒng)利用傳感器采集信息，由單片機(jī)系統(tǒng)對焊 接過程的信息進(jìn)行分析，控制逆變弧焊電源的輸出。 關(guān)鍵問題在于實(shí)時控制的及時性。短路過渡存在大量快速的瞬態(tài)過程，需要 122天津大學(xué)科技成果選編 123 控制電路及時做出響應(yīng)，有很大難度。美國林肯公司的 STT 焊機(jī)利用 IGBT 功率 開關(guān)并聯(lián)限流電阻的方法，可以非常迅速地減小電流，對于防止飛濺非常有利。 但 IGBT 的工作條件非常嚴(yán)酷，限制了利用 IGBT 功率開關(guān)進(jìn)行深入的研究，也使 其局限于較小電流的場合。受上述條件的制約，我們必須考慮其他的選擇。 本技術(shù)找到了一種預(yù)判短路過程的方法，采用高速模擬電路為主并結(jié)合單片 機(jī)的中斷處理方法加以控制；而對短路過渡相對穩(wěn)定的過程，其控制則以單片機(jī) 為主，可以進(jìn)行信息融合運(yùn)算，甚至可以進(jìn)行瞬態(tài)過程的預(yù)判運(yùn)算。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況：國際先進(jìn)，國家發(fā)明專利。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測：目前 CO2 焊的飛濺問題的解決主要采用：a.純氬 或混合氣保護(hù)，氣體成本高；b.利用進(jìn)口 STT 焊機(jī)，在低速焊、小電流范圍應(yīng)用， 焊機(jī)成本高；c.采用藥芯焊絲，焊絲成本高，且只能焊接中厚板，不能短路過渡 焊。這些解決方法都并不令人十分滿意，因而本技術(shù)有很好的的實(shí)際應(yīng)用前景。 本技術(shù)可將飛濺率降為普通短路過渡的 1/2~1/3 以下，以一個年消耗焊絲 500~1000 噸的大中型企業(yè)計算，每年僅焊絲飛濺造成的損失就可減少數(shù)十萬元， 尚不包括清理飛濺所投入的人力物力。而本技術(shù)在普通逆變焊機(jī)基礎(chǔ)上加上 500~1000 元的一次性的材料成本投入，即可大幅度提高焊機(jī)的性能。 應(yīng)用領(lǐng)域：機(jī)械、船舶、鋼結(jié)構(gòu)、汽車等眾多行業(yè)。 

“NMT界喬布斯”許越先生推薦創(chuàng)新平臺 中關(guān)村NMT產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟推介成員單位創(chuàng)新產(chǎn)品 “全球抗疫，人人有責(zé)” 推出背景： ??溫室效應(yīng)，又稱“花房效應(yīng)”，是大氣保溫效應(yīng)的俗稱。大氣能使太陽短波輻射到達(dá)地面，但地表受熱后向外放出的大量長波熱輻射線卻被大氣吸收，這樣就使地表與低層大氣溫度增高，因其作用類似于栽培農(nóng)作物的溫室，故名溫室效應(yīng)。人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強(qiáng)的溫室氣體逐年增加，大氣的溫室效應(yīng)也隨之增強(qiáng)，其引發(fā)了一系列問題已引起了世界各國的關(guān)注。 ??大氣中二氧化碳濃度升高及其帶來的溫室效應(yīng)，正在給全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力及糧食和營養(yǎng)安全帶來極大挑戰(zhàn)。研究植物對大氣二氧化碳濃度變化的響應(yīng)，對于理解和預(yù)測未來全球氣候變化對植物適應(yīng)性和演化的影響, 以及提高農(nóng)作物產(chǎn)量至關(guān)重要。 ? 產(chǎn)品介紹 名稱：微環(huán)境CO2監(jiān)測儀 型號：PFC-100 品牌：旭月 產(chǎn)地：中國 簡介： 應(yīng)對挑戰(zhàn)： 活體樣品在監(jiān)測時的外環(huán)境CO2濃度與檢測數(shù)據(jù)結(jié)合 培養(yǎng)樣品、處理樣品時樣品周圍CO2濃度變化情況的數(shù)據(jù)記錄 解決方法： 非損傷微測技術(shù)結(jié)合微環(huán)境CO2監(jiān)測儀，能夠?qū)崿F(xiàn)活體的實(shí)時檢測。能夠得到活體流速數(shù)據(jù)以及活體樣品微環(huán)境CO2濃度實(shí)時檢測，兩者實(shí)時數(shù)據(jù)相結(jié)合更能反映出樣品與環(huán)境最真實(shí)的結(jié)合 微環(huán)境CO2監(jiān)測儀能夠提供實(shí)時的數(shù)據(jù)記錄，并且能夠輸出文件，對于培養(yǎng)及處理樣品時能夠提供有效的CO2記錄 功能特點(diǎn) 1.基本功能： 檢測培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)環(huán)境空氣中二氧化碳濃度（ppm） 2.性能參數(shù)： 工作電壓：5V1A 測試距離：1mm-150mm（請勿接觸樣品） 濃度變化周期：5s 濃度測量范圍：400ppm~64000ppm 工作溫度:-5℃~+50℃

CO2激光打標(biāo)機(jī)是融合先進(jìn)的激光振鏡打標(biāo)技術(shù)、進(jìn)口射頻激勵封離型CO2激光器于一體，將激光束通過擴(kuò)束、振鏡、聚焦，最后通過控制振鏡的偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)標(biāo)刻的高性能激光設(shè)備。   

適用于細(xì)胞培養(yǎng)、干細(xì)胞研究、腫瘤細(xì)胞研究、微生物研究等領(lǐng)域;科學(xué)研究所、制藥公司、化妝品企業(yè)均適用。 溫度精確控制在±0.1℃波動范圍內(nèi)，保障細(xì)胞全生命周期正常生長 新型IR傳感器靈敏控制CO2濃度，使培養(yǎng)基始終維持在中性環(huán)境 一鍵滅菌，經(jīng)12h有效殺死耐高溫孢子和支原體，優(yōu)于濕熱滅菌和紫外線滅菌 標(biāo)配物聯(lián)模塊，多屏互動，物聯(lián)APP隨時查看實(shí)驗(yàn)狀態(tài)

直接利用史煥聰北美工作的成果(美國專利)，建立一套連續(xù)化的催化 CO2吸收-解吸裝置，利用調(diào)試優(yōu)化的化學(xué)試劑和催化填料塔，對整個氣-液吸收-解吸裝置進(jìn)行熱-功優(yōu)化。進(jìn)行低能耗低成本的 CO2 吸收，降低碳排放。整體裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)可被過程控制系統(tǒng)全面監(jiān)控。采用最新的在線設(shè)備診斷、云數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)整體裝置全天候、強(qiáng)穩(wěn)定、簡維護(hù)、高敏捷的運(yùn)行，最終形成具有市場競爭力的環(huán)境保護(hù)集成系統(tǒng)解決方案，方便大規(guī)模使用與產(chǎn)品推廣。利用整體脫硝，脫碳聯(lián)用技術(shù)，達(dá)到污染物 NOx，亞硝胺，CO2 的排放控制。實(shí)現(xiàn)政府節(jié)

用于CO2分離的膜技術(shù)在天然氣、沼氣的凈化，三次采油中的CO2回收，密閉空間中的CO2 脫除以及減輕溫室效應(yīng)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用性前景。與傳統(tǒng)的CO2分離技術(shù)相比，膜分離方法具有投資少，能耗低，環(huán)境友好，設(shè)備簡單緊湊、節(jié)約空間、高效靈活、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，而且CO2濃度越高，膜法分離越經(jīng)濟(jì)，即使CO2濃度低于5%，用膜法的費(fèi)用也僅為吸收法的64.7%。可以用于脫除酸性氣體的膜主要有液膜、無機(jī)膜和高分子膜，實(shí)際應(yīng)用中滿足氣體分離要求的目前只有高分子膜。但普通的高分子膜也存在高的滲透性和選擇性不能兼得的缺點(diǎn)。含有固定載體的促進(jìn)傳遞膜兼具液膜和普通高分子膜的優(yōu)勢，能同時具有高的分離系數(shù)和透過速率，而且穩(wěn)定性好，是一類很有發(fā)展前途的氣體分離膜，已引起國際上研究者們的極大關(guān)注。本研究成果合成了幾種對CO2具有促進(jìn)傳遞作用的固定載體膜材料，通過載體與CO2的相互作用促進(jìn)CO2在膜內(nèi)的傳遞，因而具有較高的滲透選擇性。同時由于載體是以化學(xué)鍵固定在高分子上，因此具有很好的穩(wěn)定性。本成果以自主開發(fā)的固定載體膜材料為分離層，以多種材質(zhì)的超濾膜為基膜，制備了用于CO2分離的固定載體復(fù)合膜。所研制的復(fù)合膜，其CO2/CH4透過分離性能處于世界領(lǐng)先水平。

本發(fā)明提供了一種將 CO2 應(yīng)用于二甲醚合成的化學(xué)鏈 CO2 重整甲烷方法，具體為：在 CH4 氧化反應(yīng)器中，F(xiàn)e3O4 與 CH4 發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 H2、CO 和 FeO，將 H2、CO 作為二甲醚合成氣源，將 FeO 轉(zhuǎn)移至 CO2 還原反應(yīng)器；在 CO2 還原反應(yīng)器中，F(xiàn)eO 與 CO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 CO 和 Fe3O4；將 CO 作為二甲醚合成氣源，將 Fe3O4 返回至 CH4 氧化反應(yīng)器。本發(fā)明還提供了實(shí)