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項(xiàng)目研究背景 ：我國(guó)杜仲葉資源非常豐富，在我國(guó)長(zhǎng)江流域和黃河流 域都廣泛分布，并被大量栽培年，杜仲葉總產(chǎn)量 300 萬(wàn)噸，但在大多數(shù)杜 仲產(chǎn)區(qū)尚未利用，以原料杜仲葉的形式和價(jià)格低廉大量出口到日韓等國(guó)， 用于生產(chǎn)各種藥品和保健品。 技術(shù)原理 ：本項(xiàng)目采用國(guó)際最新的超臨界 CO2 萃取技術(shù)， 萃取杜仲葉 中的總黃酮，解決了杜仲葉總黃酮成分在提取分離過(guò)程中，受熱易氧化、 分解的難題，杜仲葉干葉超

本發(fā)明公開(kāi)了一種隔壁雙層板式環(huán)流萃取塔和萃取的方法，該萃取塔的塔板由分布板和穿流板組成，通過(guò)中心分隔板隔開(kāi)。中心分隔板將萃取塔分為前后兩個(gè)傳質(zhì)區(qū)，每個(gè)傳質(zhì)區(qū)內(nèi)的分布板和穿流板從上向下交替排列，同區(qū)相鄰兩塊分布板間構(gòu)成一傳質(zhì)單元。同一塔板的分布板和穿流板依靠弓形連通管連通。連續(xù)相流體依靠連通管交替在兩個(gè)傳質(zhì)區(qū)的各個(gè)傳質(zhì)單元內(nèi)逐級(jí)環(huán)流流動(dòng)，分散相流體平分為兩部分分別在兩個(gè)傳質(zhì)區(qū)內(nèi)與連續(xù)相流體逐級(jí)錯(cuò)流接觸傳質(zhì)。連續(xù)相流體依靠相鄰傳質(zhì)單元的同向流效應(yīng)，分散相流體依靠分布板的聚集、分散和穿流板的界面更新作用，使液液萃取達(dá)到較高的傳質(zhì)速率和分離效率，有益于兩相流率相差較大，以較小流量為連續(xù)相的萃取過(guò)程。

加速退化試驗(yàn)是在失效機(jī)理不變的基礎(chǔ)上，通過(guò)尋找產(chǎn)品壽命與應(yīng)力之間的關(guān)系(加速模型)，利用產(chǎn)品在高(加速)應(yīng)力水平下的性能退化數(shù)據(jù)去外推和預(yù)測(cè)正常應(yīng)力水平下的壽命特征的試驗(yàn)技術(shù)和方法。高可靠長(zhǎng)壽命是航空產(chǎn)品研制的共同要求，如：民用大型飛機(jī)的壽命要求為5-6萬(wàn)小時(shí)，且在較長(zhǎng)的壽命周期內(nèi)能重復(fù)使用。傳統(tǒng)的基于二元失效數(shù)據(jù)(正常和故障)的可靠性分析方法己經(jīng)難以應(yīng)用。產(chǎn)品的失效往往表現(xiàn)為其性能逐步退化直至完全失效的過(guò)程，如元器件電性能的衰退、機(jī)械元件的磨損、絕緣材料的老化、金屬材料的腐蝕、疲勞裂縫增長(zhǎng)等。在性能退化過(guò)程中蘊(yùn)含著大量的壽命與可靠性信息。因此，根據(jù)退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)識(shí)別產(chǎn)品性能退化過(guò)程，通過(guò)分析產(chǎn)品失效與性能退化之間的關(guān)聯(lián)來(lái)推斷產(chǎn)品壽命與可靠性的加速退化試驗(yàn)方法，是解決高可靠度長(zhǎng)壽命產(chǎn)品壽命與可靠性評(píng)價(jià)的重要手段。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 粗苯來(lái)自焦?fàn)t煤氣，粗苯產(chǎn)量約占焦炭產(chǎn)量的 1~1.5%，目前我國(guó)焦炭產(chǎn)量 占世界總產(chǎn)量的 60~70%。粗苯中含有 100 多種物質(zhì)，通過(guò)精餾可以將苯、甲苯、 二甲苯、噻吩、苯乙烯、二聚環(huán)戊二烯、二硫化碳、吡啶和萘回收。純苯是最基 本的有機(jī)化工原料，我國(guó)年用量在 800~1000 萬(wàn)噸。甲苯也是基本有機(jī)化工原料 之一，大量用于提高汽油辛烷值和多種用途的溶劑。二甲苯可以作為溶劑使用， 也可以作為制備對(duì)二甲苯(PX)和鄰二甲苯(OX)的原料。噻吩是高附加值的化工原 料，以前主要以合成為主，從粗苯中回收的噻吩可以取代合成噻吩。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 粗苯萃取精餾工藝主要分為粗苯分離、苯萃取精餾、甲苯萃取精餾、二甲苯 萃取精餾四個(gè)單元。 第一單元 粗苯經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入兩苯塔，塔底采出副產(chǎn)品重質(zhì)苯，塔頂采出進(jìn)入初 餾塔。初餾塔頂采出進(jìn)入初餾分儲(chǔ)罐，塔底物料進(jìn)入粗純苯塔。粗純苯塔頂采出 進(jìn)入二單元，塔底物料進(jìn)入粗甲苯塔。粗甲苯塔頂采出進(jìn)入三單元，塔底物料進(jìn) 入粗二甲苯塔。粗二甲苯塔頂采出進(jìn)入四單元，塔底采出進(jìn)入重質(zhì)苯罐。 第二單元 來(lái)自一單元的粗純苯進(jìn)入苯脫輕塔，塔頂采出進(jìn)入粗苯罐，塔底物料進(jìn)入萃 取精餾脫非芳塔。脫非芳塔塔頂采出進(jìn)入非芳罐，塔底物料進(jìn)入萃取精餾塔。苯 萃取精餾塔頂采出純度 99.99%、噻吩含量小于 1ppm 的純苯進(jìn)入產(chǎn)品罐，塔底 物料進(jìn)入萃取劑再生塔，苯萃取精餾塔設(shè)有熱量回收裝置，以充分利用萃取劑的 熱量，減少一次熱量的用量。萃取劑再生塔頂采出進(jìn)入二級(jí)萃取精餾塔，再生后 的萃取劑經(jīng)回收熱量后循環(huán)使用。二級(jí)萃取精餾塔頂采出返回脫非芳塔，塔底物 料進(jìn)入二級(jí)萃取劑再生塔，二級(jí)萃取精餾塔亦設(shè)有熱量回收裝置。二級(jí)萃取劑再 生塔頂采出進(jìn)入噻吩精制塔，塔底萃取劑經(jīng)熱量回收后循環(huán)使用。噻吩精制塔頂 采出 99.7%以上的噻吩進(jìn)入產(chǎn)品罐 5天津大學(xué)科技成果選編 6 第三單元 來(lái)自一單元的粗甲苯經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入甲苯脫輕塔，塔頂采出進(jìn)入粗苯罐，塔底 物料進(jìn)入甲苯脫非芳塔。脫非芳塔頂采出進(jìn)入非芳罐，塔底物料進(jìn)入甲苯萃取精 餾塔。甲苯萃取精餾塔頂采出純度 99.9%以上、甲基噻吩含量小于 2ppm 的甲苯 進(jìn)入產(chǎn)品罐，塔底物料進(jìn)入甲苯萃取劑再生塔，甲苯萃取精餾塔設(shè)有熱量回收裝 置，以充分利用萃取劑的熱量，減少一次熱量的用量。甲苯萃取劑再生塔頂采出 進(jìn)入二級(jí)萃取精餾塔，再生后的萃取劑經(jīng)回收熱量后循環(huán)使用。甲苯二級(jí)萃取精 餾塔頂采出進(jìn)入甲苯脫非芳塔，塔底采出進(jìn)入甲苯二級(jí)萃取劑再生塔。甲苯二級(jí) 萃取劑再生塔頂采出甲基噻吩餾分，塔底再生后的萃取劑經(jīng)回收熱量后循環(huán)使用。 第四單元 來(lái)自一單元的粗二甲苯經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入二甲苯脫非芳塔，塔頂采出進(jìn)入非芳罐， 塔底物料進(jìn)入二甲苯萃取精餾塔。二甲苯萃取精餾塔頂采出 3 度二甲苯進(jìn)入二甲 苯產(chǎn)品罐，塔底物料進(jìn)入二甲苯萃取劑再生塔。二甲苯萃取劑再生塔頂采出進(jìn)入 粗苯乙烯罐，再生后的萃取劑經(jīng)回收熱量后循環(huán)使用。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 純物理過(guò)程，不產(chǎn)生三廢。苯純度可達(dá) 99.99%以上，甲苯純度 99.9%以上， 二甲苯餾程 3 度。回收了附加值高的噻吩、吡啶等產(chǎn)品，三苯收率高。10 萬(wàn)噸 裝置比加氫收益高 2000 萬(wàn)元。 優(yōu)點(diǎn)是：投資小、產(chǎn)品純度高、收率高。 應(yīng)用領(lǐng)域：煤化工，石油化工，精細(xì)化工 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）： 10 萬(wàn)噸/年處理能力工程建設(shè)投資約 8 千萬(wàn)元 常壓或減壓操作，沒(méi)有壓力容器 處理每噸粗苯需要煤氣 280m3，電 70 度，萃取劑 0.5kg，一次水 2~3t，白土 約 1kg，萃取精餾處理每噸粗苯車間運(yùn)行費(fèi)用約 213 元。加氫車間運(yùn)行費(fèi)用約 383 元。 合作方式及條件：面議

膜萃取是膜過(guò)程與液液萃取過(guò)程相結(jié)合的一種新型分離技術(shù)，清華大學(xué)化工系在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了膜萃取過(guò)程的系統(tǒng)研究工作。通過(guò)多體系的膜萃取傳質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究，系統(tǒng)討論了兩相壓強(qiáng)差、兩相流量、膜材料浸潤(rùn)性能等因素對(duì)膜萃取傳質(zhì)性能的影響，提出了實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)各分傳質(zhì)系數(shù)關(guān)聯(lián)式；首次提出單束中空纖維膜萃取實(shí)驗(yàn)方法；首次實(shí)驗(yàn)證明了利用中空纖維膜萃取器的串聯(lián)組合有更大的分離優(yōu)勢(shì)；實(shí)驗(yàn)研究了溶脹對(duì)膜萃取過(guò)程的影響，設(shè)計(jì)了浮動(dòng)式中空纖維膜萃取器；首次提出用鼓泡攪拌方式提高中空纖維膜萃取過(guò)程的傳質(zhì)效率；研究了不同結(jié)構(gòu)和不同裝填因子中空纖維膜器的傳質(zhì)特性，探討了裝填因子對(duì)膜萃取過(guò)程的影響，提出了中空纖維膜萃取器的殼程子通道模型；首次提出同級(jí)萃取反萃膜萃取過(guò)程，實(shí)驗(yàn)研究了中空纖維封閉液膜的傳質(zhì)特性，探討了實(shí)現(xiàn)同級(jí)萃取反萃的可行性；實(shí)驗(yàn)研究了中空纖維封閉液膜在乳酸分離中的應(yīng)用；首次實(shí)驗(yàn)證明了膜萃取過(guò)程防止溶劑夾帶的優(yōu)勢(shì)和利用膜萃取過(guò)程降低COD的可行性。正式發(fā)表論文20篇，受到國(guó)內(nèi)外同行專家的關(guān)注，研究結(jié)論被多次引用，研究成果屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，處于國(guó)際先進(jìn)水平。

制備了 2 類 3 個(gè)系列 8 中銅萃取劑，可適用于不同 pH 范圍下， 蝕刻液中或濕法冶金中銅的特異性回收。該產(chǎn)品萃取飽和容量大（38.5g/L,國(guó)外同類產(chǎn)品為 40 g/L，甘肅省質(zhì)監(jiān)局作為第三方測(cè)得飽和容量為 48.5 g/L），萃取率及反萃率高，萃取平衡時(shí)間短（< 30s）, 萃取第三相無(wú)，而成本低廉（為國(guó)外同類產(chǎn)品 1/3）

粗苯來(lái)自焦?fàn)t煤氣，粗苯產(chǎn)量約占焦炭產(chǎn)量的1~1.5%，目前我國(guó)焦炭產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的60~70%。粗苯中含有100多種物質(zhì)，通過(guò)精餾可以將苯、甲苯、二甲苯、噻吩、苯乙烯、二聚環(huán)戊二烯、二硫化碳、吡啶和萘回收。純苯是最基本的有機(jī)化工原料，我國(guó)年用量在800~1000萬(wàn)噸。甲苯也是基本有機(jī)化工原料之一，大量用于提高汽油辛烷值和多種用途的溶劑。二甲苯可以作為溶劑使用，也可以作為制備對(duì)二甲苯(PX)和鄰二甲苯(OX)的原料。噻吩是高附加值的化工原料，以前主要以合成為主，從粗苯中回收的噻吩可以取代合成噻吩。 純物理過(guò)程，不產(chǎn)生三廢。苯純度可達(dá)99.99%以上，甲苯純度99.9%以上，二甲苯餾程3度。回收了附加值高的噻吩、吡啶等產(chǎn)品，三苯收率高。10萬(wàn)噸裝置比加氫收益高2000萬(wàn)元。優(yōu)點(diǎn)是：投資小、產(chǎn)品純度高、收率高。

搭建液相微萃取自動(dòng)裝置，利用去乳化劑（輔助溶劑）實(shí)現(xiàn)兩相分離；通過(guò)SIA泵入系統(tǒng)和控制色譜自動(dòng)進(jìn)樣器吸取萃取劑并進(jìn)樣，構(gòu)建自動(dòng)液相微萃取-色譜分析在線一體化分析體系，實(shí)現(xiàn)全高通量分析。

在速度滑冰比賽中，掌握彎道處的滑行技術(shù)是制勝的關(guān)鍵。但是運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行彎道技術(shù)訓(xùn)練時(shí)，自己加速到60km/h的高速需要耗費(fèi)大量體力，所以日常訓(xùn)練的次數(shù)非常有限，嚴(yán)重制約了訓(xùn)練效果。另外，每次加速的過(guò)程，和運(yùn)動(dòng)員當(dāng)時(shí)的體力、狀態(tài)有很大關(guān)系，導(dǎo)致每次訓(xùn)練的入彎速度都不一樣，這同樣嚴(yán)重影響了訓(xùn)練效果。 為解決速滑傳統(tǒng)彎道技術(shù)訓(xùn)練方法存在的體力消耗大、入彎速度一致性差難題，我們研發(fā)了一種運(yùn)動(dòng)加速裝置，可通過(guò)外力將運(yùn)動(dòng)員加速至最高72km/h的高速，再調(diào)整姿態(tài)進(jìn)入彎道，訓(xùn)練以高速通過(guò)彎道的滑行技術(shù)。本裝置從2020年1月起就成為了速滑國(guó)家隊(duì)彎道技術(shù)訓(xùn)練的“加速神器”，大幅降低了運(yùn)動(dòng)員在彎道技術(shù)訓(xùn)練中的體力消耗，極大提升了訓(xùn)練效率，實(shí)現(xiàn)了入彎速度的精準(zhǔn)控制，助力提高了運(yùn)動(dòng)員以高速過(guò)彎的能力。 在2022年北京冬奧會(huì)上，速滑國(guó)家隊(duì)在多個(gè)項(xiàng)目上獲得我國(guó)歷史最好成績(jī)，其中高亭宇破紀(jì)錄獲500米冠軍，寧忠?guī)r獲1000米第五名、1500米第七名等；2021年，高亭宇、寧忠?guī)r還分別獲速滑世界杯500米、1000米和1500米冠軍等。突出的彎道滑行技術(shù)被評(píng)價(jià)為是獲勝的關(guān)鍵因素之一。 圖1.裝置在國(guó)家隊(duì)運(yùn)行的照片

微萃取組件，由上盤(pán)和下盤(pán)組成，所述上盤(pán)中心部位設(shè)置有微流體通道，底面為平面，所述下盤(pán)中心部位設(shè)置有進(jìn)料凹槽，從進(jìn)料凹槽至下盤(pán)頂面邊緣分布有微形槽，組合方式為：上盤(pán)設(shè)置的微流體通道中心線與下盤(pán)頂面設(shè)置的進(jìn)料凹槽中心線重合，上盤(pán)的底面與下盤(pán)的頂面之間具有0.05～0.25mm的間隙；一種超重力場(chǎng)微萃取裝置，包括上述微萃取組件、進(jìn)料混合器、聯(lián)接體、接料槽、防護(hù)罩、軸套、減速器、電機(jī)和支撐系統(tǒng)，微萃取組件中的下盤(pán)通過(guò)軸套與減速器的動(dòng)力輸出軸連接并位于接料槽內(nèi)，萃取組件中的上盤(pán)與聯(lián)接體連接，連接時(shí)應(yīng)使上盤(pán)設(shè)置的微流體通道的中心線與聯(lián)接體設(shè)置的插孔的中心線重合。