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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(jiǎn)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(wú)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(shì)，能同時(shí)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(guó)際上研究者們的極大關(guān)注。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：本研究成果合成了幾種對(duì) 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(shí)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(jiǎng)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(hào)：ZL02148632.8） 2. CO2 氣體分離復(fù)合膜的制備方法（專利號(hào)：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(hào)：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(jiǎng)一等獎(jiǎng) 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：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(guó)能源生產(chǎn)的成本。我國(guó) 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(wàn) 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(wàn)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(guó)已建設(shè)了大中型沼氣池 3 萬(wàn)多個(gè)，總 容積超過 137 萬(wàn) 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(duì) 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(guó)內(nèi)外針對(duì)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(shí)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(shì)方案，將有力推動(dòng)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(chǎng)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(guó)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(dòng)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(guó)，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(guó) 家相比仍有較大差距，但發(fā)展較快。據(jù)統(tǒng)計(jì)：1999 年，我國(guó)的氣體保護(hù)焊在整 個(gè)焊接工藝中所占的比例約為 10%，而日本和美國(guó)則達(dá) 70%左右；2002 年我國(guó) 此比例達(dá)到了約 17%，預(yù)計(jì) 2005 年可以達(dá)到 22~25%。在我國(guó)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(guó)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(shí)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(wú)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(huì)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(duì)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(chǎng)合，用于高速焊接需要大 電流的場(chǎng)合時(shí)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(shí)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(jiǎn)介：該系統(tǒng)利用傳感器采集信息，由單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)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(shí)控制的及時(shí)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(shí)做出響應(yīng)，有很大難度。美國(guó)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(duì)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(chǎng)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(duì)短路過渡相對(duì)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(jiǎng)情況：國(guó)際先進(jìn)，國(guó)家發(fā)明專利。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：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(gè)年消耗焊絲 500~1000 噸的大中型企業(yè)計(jì)算，每年僅焊絲飛濺造成的損失就可減少數(shù)十萬(wàn)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(tái) 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(yáng)短波輻射到達(dá)地面，但地表受熱后向外放出的大量長(zhǎng)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(guó)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(yíng)養(yǎng)安全帶來極大挑戰(zhàn)。研究植物對(duì)大氣二氧化碳濃度變化的響應(yīng)，對(duì)于理解和預(yù)測(cè)未來全球氣候變化對(duì)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(cè)儀 型號(hào)：PFC-100 品牌：旭月 產(chǎn)地：中國(guó) 簡(jiǎn)介： 應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)： 活體樣品在監(jiān)測(cè)時(shí)的外環(huán)境CO2濃度與檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合 培養(yǎng)樣品、處理樣品時(shí)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(cè)技術(shù)結(jié)合微環(huán)境CO2監(jiān)測(cè)儀，能夠?qū)崿F(xiàn)活體的實(shí)時(shí)檢測(cè)。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(shí)檢測(cè)，兩者實(shí)時(shí)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(cè)儀能夠提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)記錄，并且能夠輸出文件，對(duì)于培養(yǎng)及處理樣品時(shí)能夠提供有效的CO2記錄 功能特點(diǎn) 1.基本功能： 檢測(cè)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(cè)試距離：1mm-150mm（請(qǐng)勿接觸樣品） 濃度變化周期：5s 濃度測(cè)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(lì)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(dòng)范圍內(nèi)，保障細(xì)胞全生命周期正常生長(zhǎng) 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(dòng)，物聯(lián)APP隨時(shí)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(guó)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(duì)整個(gè)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(jiǎn)維護(hù)、高敏捷的運(yùn)行，最終形成具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(jiǎn)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(wú)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(shì)，能同時(shí)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(guó)際上研究者們的極大關(guān)注。本研究成果合成了幾種對(duì)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(shí)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。

與其它頁(yè)巖氣開發(fā)的壓裂技術(shù)相比，本技術(shù)方案主要具備以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)及創(chuàng)新性:(1) CO2 干法壓裂技術(shù)開發(fā)陸相頁(yè)巖氣實(shí)現(xiàn)了低水耗。據(jù)美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局(EPA)統(tǒng)計(jì)，2010 年單口頁(yè)巖氣井平均用水量在 0.76×104~2.39×104t(取 決于井深、水平段長(zhǎng)度、壓裂規(guī)模)，采用 CO2 干法壓裂技術(shù)開發(fā)國(guó)內(nèi)陸相頁(yè)巖 氣可有效減少對(duì)于水的用量，不浪費(fèi)水資源，不污染地下水。(2) CO2 干法壓裂技術(shù)開發(fā)陸相頁(yè)巖氣對(duì)儲(chǔ)層傷害小。陸相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層粘土 礦物含量高，水敏性較強(qiáng)，滑溜水壓裂液對(duì)儲(chǔ)層滲透率傷害嚴(yán)重，CO2 具有良好 的儲(chǔ)層保護(hù)性能，無(wú)殘?jiān)瑢?duì)裂縫壁面和導(dǎo)流床無(wú)固相傷害，無(wú)水相，消除了水 鎖及水敏傷害。(3) CO2 干法壓裂技術(shù)開發(fā)陸相頁(yè)巖氣實(shí)現(xiàn)了快返排，國(guó)內(nèi)陸相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層 壓力一般較低，壓后返排困難，返排時(shí)間長(zhǎng)，大量壓裂液滯留于井下，CO2 干法 壓裂技術(shù)壓后 CO2 迅速氣化，快速排出，返排時(shí)間短，返排效率高。(4) 采用 CO2 干法壓裂技術(shù)開發(fā)陸相頁(yè)巖氣藏具有提高頁(yè)巖氣采收率和減 排的雙重意義。頁(yè)巖氣藏中吸附氣含量范圍較寬，CO2 進(jìn)入頁(yè)巖儲(chǔ)層中時(shí)，可有 效置換 CH4 分子，極大的提高頁(yè)巖氣藏的采收率;同時(shí)，CO2 可在頁(yè)巖儲(chǔ)層中永 久性封存，對(duì)于減少溫室氣體排放有著積極的意義。(5) 適用于陸相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的 CO2 干法壓裂液配方的篩選及優(yōu)化。采用溶解 性及增粘實(shí)驗(yàn)篩選 CO2 增粘劑，并對(duì)不同工況下的改良的 CO2 干法壓裂液的流變 摩阻、濾失特性進(jìn)行研究，結(jié)合儲(chǔ)層特征優(yōu)化干法壓裂液配方，最終形成適用于 國(guó)內(nèi)典型陸相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的 CO2 干法壓裂液配方。(6) 陸相頁(yè)巖氣 CO2 干法壓裂工藝設(shè)計(jì)。在不加砂、加砂兩種狀況下，針對(duì) 國(guó)內(nèi)典型陸相頁(yè)巖氣儲(chǔ)層，分析施工過程中裂縫延伸及支撐機(jī)理，對(duì) CO2 壓裂工 藝的管柱選擇、施工排量、砂比等壓裂施工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最終形成適用于國(guó)內(nèi) 典型陸相頁(yè)巖氣藏的干法壓裂技術(shù)工藝。(4)合作條件(1) 有獨(dú)立承擔(dān)民事責(zé)任能力的企業(yè)法人，具有良好的信譽(yù)基礎(chǔ)和積極向上 的事業(yè)激情。(2) 有相應(yīng)的投資能力，并且具備一定的市場(chǎng)開拓能力。(3) 有一定的啟動(dòng)資金和市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，具備較強(qiáng)的品牌經(jīng)營(yíng)意識(shí)。