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?成果與項目的背景及主要用途：用于 CO2 分離的膜技術在天然氣、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等領 域有廣闊的應用性前景。與傳統的 CO2 分離技術相比，膜分離方法具有投資少， 能耗低，環境友好，設備簡單緊湊、節約空間、高效靈活、易于操作等優點，而 且 CO2 濃度越高，膜法分離越經濟，即使 CO2 濃度低于 5%，用膜法的費用也 僅為吸收法的 64.7%。 18天津大學科技成果選編 19 可以用于脫除酸性氣體的膜主要有液膜、無機膜和高分子膜，實際應用中滿 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。含有固定載體的促進傳遞膜兼具液膜和普通高分子膜的優 勢，能同時具有高的分離系數和透過速率，而且穩定性好，是一類很有發展前途 的氣體分離膜，已引起國際上研究者們的極大關注。 技術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 CO2 在膜內的傳遞，因 而具有較高的滲透選擇性。同時由于載體是以化學鍵固定在高分子上，因此具有 很好的穩定性。 本成果以自主開發的固定載體膜材料為分離層，以多種材質的超濾膜為基膜， 制備了用于 CO2 分離的固定載體復合膜。所研制的復合膜，其 CO2/CH4 透過分 離性能處于世界領先水平。 技術水平及專利與獲獎情況：所制備的固定載體復合膜 CO2/CH4 分離因子 可達 100～300，CO2 滲透速率可達 10-6～10-5 cm3(STP)/cm2·s·cmHg。 本研究成果共獲得發明專利 3 項，分別為： 1. 用于酸性氣體分離的固定載體復合膜制備方法（專利號：ZL02148632.8） 2. CO2 氣體分離復合膜的制備方法（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獎一等獎 應用前景分析及效益預測：本研究成果所開發的 CO2 分離膜制備技術其經 濟效益是明顯的。首先，采用 CO2 膜分離可以降低我國能源生產的成本。我國 目前的天然氣產量已經超過 300 億 m3，若其中的 10%以膜分離方法來進行凈化， 則需要約 12 萬 m2 的膜才能滿足需要，與傳統方法相比每年可節約 4000 萬元。 此外，由于可持續發展和環境保護的需要，采用城市生活垃圾和其他工業垃圾生 產沼氣近年來得到了迅速發展。至今，我國已建設了大中型沼氣池 3 萬多個，總 容積超過 137 萬 m3，年產沼氣 5.5 億 m3，采用膜分離技術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以及農業生產中氣肥的大 量使用，對 CO2 分離膜的需求和產生的效益也很大。天津大學科技成果選編 應用領域： 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. 農業生產中氣肥的使用。 該項目需要以下條件： 1. 聚合物合成的相關設備及原料：反應釜，冷卻裝置等。 2. 復合膜加工設備及原料：涂膜機，干燥器，膜交聯設備，交聯劑等。 3. 膜組件加工設備及原料。 4. 需要廠房面積大于 1000m2。 合作方式及條件： 由天津大學提供膜材料合成、復合膜制備、交聯等相關技術，由合作方提供 廠房、設備、原材料及相關的人員配套。 

1.痛點問題 原油，特別是稠油在管道輸運過程中，由于其高粘度，必須采用加熱降粘的措施。目前，國內外針對稠油輸送的常規加熱方式，多為水套爐、電加熱技術，存在能源效率利用率低、污染嚴重等問題。隨著雙碳目標要求，發展先進高效的低/零碳的供熱方案變得尤為必要。 2.解決方案 根據原油管輸加熱的要求與原油的物性特點，本團隊所研發的跨臨界二氧化碳熱泵技術，通過系統熱力學優化、換熱器傳熱性能優化和控制系統優化等一系列措施，開發出的跨臨界二氧化碳熱泵技術，可在-25℃~40℃的環境范圍內，將原油穩定加熱至55~85℃，在滿足原油加熱需求的前提下，可實現零碳/低碳供熱，很好的解決了原油輸運中存在的高耗能、高污染的問題，同時還具有較好的經濟效益，是供熱領域替代化石能源的優勢方案，將有力推動能源清潔低碳安全高效利用，助力碳中和目標的實現。 跨臨界CO2熱泵原油加熱系統原理圖與實驗現場如下： 3.合作需求 （1）標準廠房1000平米，工業用電負荷300KVA，辦公與實驗區500平米; （2）擁有油田業務資源的企業進行合作推廣應用。

針對綜掘機施工堅硬巖石區域切割效率低、施工成本高的問題，通過深孔致裂爆破，增加巖體中的裂隙范圍、造成巖體損傷，降低綜掘機施工難度，使得切割后的巖石呈塊狀落下，而不是粉末狀。既提高了掘進速度、節約了施工成本，又改善了現場施工環境。

針對鈦合金、高溫合金、樹脂基/陶瓷基/金屬基復合材料等航天裝備用難加工材料及其復雜構件磨削加工效率低、質量穩定性差、工具壽命短、加工成本高的技術瓶頸難題，長期開展了單層釬焊金剛石與立方氮化硼（CBN）超硬磨料砂輪高效磨削技術研究。 創新成果 單層釬焊金剛石與CBN超硬磨料砂輪通過釬焊方法實現砂輪對超硬磨料的牢固把持，具有磨粒把持強度高、有序排布、鋒利度高、壽命長、綠色環保等優勢，突破了常規超硬磨料砂輪主要通過電鍍、燒結等機械界面作用把持磨粒、強度低，導致重負荷工況下磨粒易脫落、砂輪壽命短、鋒利度差。通過開發釬焊砂輪與磨削工藝的匹配技術，實現了航天裝備難加工材料及構件的高效高品質加工。

針對鈦合金、高溫合金、樹脂基/陶瓷基/金屬基復合材料等航天裝備用難加工材料及其復雜構件磨削加工效率低、質量穩定性差、工具壽命短、加工成本高的技術瓶頸難題，長期開展了單層釬焊金剛石與立方氮化硼（CBN）超硬磨料砂輪高效磨削技術研究。創新成果單層釬焊金剛石與CBN超硬磨料砂輪通過釬焊方法實現砂輪對超硬磨料的牢固把持，具有磨粒把持強度高、有序排布、鋒利度高、壽命長、綠色環保等優勢，突破了常規超硬磨料砂輪主要通過電鍍、燒結等機械界面作用把持磨粒、強度低，導致重負荷工況下磨粒易脫落、砂輪壽命短、鋒利度差。通過開發釬焊砂輪與磨削工藝的匹配技術，實現了航天裝備難加工材料及構件的高效高品質加工。應用范圍:成果已成功應用于航天科工南京晨光導彈液壓伺服系統鈦合金作動筒殼體與高溫合金閥體、航天三院鈦合金彈翼、航天八院樹脂基復材構件的高效精密加工。后續擬向航天系統進一步擴大應用推廣。

磁性鐵氧體材料因其具有優異的磁性能受到了廣泛關注。硬磁鐵氧體材料因其具有高的矯頑力，合適飽和磁化強度、大的磁晶各向異性，合適的居里溫度以及優異的熱穩定性和化學穩定性，被廣泛應用于電子工業、信息產業、摩托車、電動工具行業、汽車工業等行業。鍶（鋇）鐵氧體材料作為永磁材料的一種，其原料價格便宜，而且生產工藝相對簡單，所以其成品價格較其它磁鐵（如釹鐵硼）而言相對低廉，而且在外界磁化場消失以后，仍能長久地保留著較強的恒定剩磁性質，可以用于對外部空間產生恒穩的磁場。稀土元素具有豐富的 f 層電子，稀土元素的摻雜

一、品種簡介 通過有性雜交聚合了抑制成熟基因(rin基因)與雄性不育(ps基因)、抗病(枯萎病、黃萎病、TMV、葉霉病、根結線蟲病)等優良性狀，育成了3個優質、抗3~5種病害和豐產的硬果型耐貯運番茄新品種。其中“農大131”品種為無限生長類型，植株長勢強，葉色深綠。中早熟，第一果序7~8節。果實近圓形，紅果，果實著色均勻，果臍和果蒂小，單果重150~200g左右，常溫下能貯存20天以上。抗TMV、耐CMV，抗枯萎病和黃萎病。適于華北、西北保護地栽培和

成果與項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發展的主流。MAG/CO2 焊由于其易于實現 自動化、抗銹低氫、成本低以及可進行全位置焊接等優點，成為高效化焊接方法 的重要選擇。在我國，以 MAG/CO2 焊為主的氣體保護焊工藝應用水平與發達國 家相比仍有較大差距，但發展較快。據統計：1999 年，我國的氣體保護焊在整 個焊接工藝中所占的比例約為 10%，而日本和美國則達 70%左右；2002 年我國 此比例達到了約 17%，預計 2005 年可以達到 22~25%。在我國以 MAG/CO2焊為 主的氣體保護焊在很大范圍內正逐步取代焊條電弧焊，極具發展潛力。 MAG/CO2 氣體保護焊短路過渡方式應用非常突出，國內外研究人員的研究 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 焊保護氣體本身的物理性質所決定的，使 用活性 CO2 氣體保護的焊接無論是采用細絲短路過渡方式，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。 該技術主要解決純 CO2 氣體保護焊或低氬保護 MAG 焊時短路過渡的飛濺和 焊縫成形問題。 技術原理與工藝流程簡介：該系統利用傳感器采集信息，由單片機系統對焊 接過程的信息進行分析，控制逆變弧焊電源的輸出。 關鍵問題在于實時控制的及時性。短路過渡存在大量快速的瞬態過程，需要 122天津大學科技成果選編 123 控制電路及時做出響應，有很大難度。美國林肯公司的 STT 焊機利用 IGBT 功率 開關并聯限流電阻的方法，可以非常迅速地減小電流，對于防止飛濺非常有利。 但 IGBT 的工作條件非常嚴酷，限制了利用 IGBT 功率開關進行深入的研究，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。 本技術找到了一種預判短路過程的方法，采用高速模擬電路為主并結合單片 機的中斷處理方法加以控制；而對短路過渡相對穩定的過程，其控制則以單片機 為主，可以進行信息融合運算，甚至可以進行瞬態過程的預判運算。 技術水平及專利與獲獎情況：國際先進，國家發明專利。 應用前景分析及效益預測：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，氣體成本高；b.利用進口 STT 焊機，在低速焊、小電流范圍應用， 焊機成本高；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，因而本技術有很好的的實際應用前景。 本技術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 噸的大中型企業計算，每年僅焊絲飛濺造成的損失就可減少數十萬元， 尚不包括清理飛濺所投入的人力物力。而本技術在普通逆變焊機基礎上加上 500~1000 元的一次性的材料成本投入，即可大幅度提高焊機的性能。 應用領域：機械、船舶、鋼結構、汽車等眾多行業。