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成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 本成果可以幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。其技術(shù) 途徑是通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化，降低企業(yè)的用能及原材料消耗，進(jìn)而降低成本。可以起到 節(jié)能、減排、增效、降耗的綜合效果。 本成果以化工原理、化工熱力學(xué)、化工系統(tǒng)工程的原理和方法為基礎(chǔ)，以計(jì) 算機(jī)模擬、過(guò)程集成為技術(shù)手段，著眼于整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化，可以顯著降低企業(yè)的 能量消耗和物料消耗，降低生產(chǎn)成本。其特點(diǎn)是使用成熟設(shè)備的優(yōu)化組合及優(yōu)化 操作，通過(guò)加工過(guò)程的合理化及能量發(fā)生、利用、回收、輸送的合理化達(dá)到節(jié)能、 降耗、增效、減排的目的，技術(shù)成熟可靠。 大多數(shù)節(jié)能工作著眼于局部。例如，低溫?zé)峄厥罩恢塾诘蜏責(zé)嵩鯓踊厥眨?本成果則通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)法將低溫?zé)峤档阶畹停缓笤倏紤]其回收；根據(jù)能量守 恒定律，低溫?zé)岬慕档停厝粠?lái)外部能量供應(yīng)的降低，因而，可以顯著降低外 部能來(lái)能量消耗，同時(shí)，將低溫?zé)峄厥障到y(tǒng)的負(fù)荷降到最低。再如，精餾系統(tǒng)的 20天津大學(xué)科技成果選編 21 能量?jī)?yōu)化，單純考慮精餾塔系統(tǒng)節(jié)能是一個(gè)局部?jī)?yōu)化，但是，從整個(gè)裝置的角度 考慮精餾塔系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化則是一個(gè)整體優(yōu)化，整體優(yōu)化的節(jié)能效果會(huì)更顯著。 隨著過(guò)程系統(tǒng)工程和熱力學(xué)分析兩大理論的發(fā)展及其相互結(jié)合與滲透，產(chǎn)生 了過(guò)程系統(tǒng)節(jié)能的理論和方法，把節(jié)能工作推上了一個(gè)新的高度。 主要包括： 1. 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 2. 工藝系統(tǒng)優(yōu)化 3. 化工能量系統(tǒng)分析與集成優(yōu)化 4 Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化 該技術(shù)成果適用于各類過(guò)程工業(yè)過(guò)程，包括石油化工、煤化工、精細(xì)化工、 食品化工、制藥過(guò)程、鋼鐵、電力等，技術(shù)成熟可靠，沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)，投資回收期可 控制在 1 年以內(nèi)，也可根據(jù)工廠要求控制在 3 年以內(nèi)。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： （1） 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 采用數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，修正模型參數(shù)，建立與 現(xiàn)場(chǎng)操作數(shù)據(jù)基本吻合的機(jī)理模型，尋求對(duì)工藝及設(shè)備的深刻理解，診斷系統(tǒng)及 設(shè)備的潛力和瓶頸。 通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬與標(biāo)定計(jì)算，診斷裝置與設(shè)備的潛力及存在的瓶頸因素，通 過(guò)少量的改造或操作優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)裝置擴(kuò)產(chǎn)或節(jié)能。 （2） 工藝系統(tǒng)優(yōu)化 反應(yīng)系統(tǒng)：采用夾點(diǎn)技術(shù)，有效利用反應(yīng)熱。對(duì)于吸熱反應(yīng)，則實(shí)現(xiàn)有效供 熱。 精餾系統(tǒng)：優(yōu)化精餾塔序列及回流比、采出量，采用夾點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)精餾塔內(nèi) 部及外部能量系統(tǒng)的集成優(yōu)化，以及多效精餾、熱泵精餾、隔壁精餾等技術(shù)的優(yōu) 化運(yùn)用。 換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化：通過(guò)夾點(diǎn)技術(shù)分析節(jié)能潛力，優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)。對(duì)冷系統(tǒng)和熱 系統(tǒng)采用。 設(shè)備強(qiáng)化：采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)優(yōu)化工藝操作及設(shè)備選型，通過(guò)選用高效分天津大學(xué)科技成果選編 離、換熱、蒸汽回收裝置實(shí)現(xiàn)設(shè)備強(qiáng)化。設(shè)備強(qiáng)化同時(shí)帶來(lái)最小換熱溫差的變化， 進(jìn)而，通過(guò)夾點(diǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備強(qiáng)化后的反應(yīng)系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)及換熱網(wǎng)絡(luò)的再優(yōu) 化。部分裝置的優(yōu)化效果可達(dá) 40%以上。本技術(shù)若用于工藝包效果會(huì)更好。 （3） 化工能量系統(tǒng)分析與集成優(yōu)化 含換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化二項(xiàng)內(nèi)容。通過(guò)夾點(diǎn)分析和換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu) 化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用熱及用冷過(guò)程的優(yōu)化，對(duì)新過(guò)程，一般可節(jié)能 20?40%，對(duì)已 有過(guò)程，一般可節(jié)能 10?30%。蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化含鍋爐系統(tǒng)，蒸汽儲(chǔ)能，熱電 聯(lián)產(chǎn)，燃料系統(tǒng)等的優(yōu)化，節(jié)能效果在 10?30%范圍。 （4） Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化 以?shī)A點(diǎn)技術(shù)為核心，從各裝置的工藝優(yōu)化入手，首先實(shí)現(xiàn)能量需求側(cè)的優(yōu)化， 然后對(duì)各裝置進(jìn)行夾點(diǎn)分析和換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，使能量回收達(dá)到最優(yōu)，然后考慮各 裝置之間的能量?jī)?yōu)化，最后是公用工程系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化。最終，做到全系統(tǒng)的能 量?jī)?yōu)化。Total Site 能量系統(tǒng)優(yōu)化是工廠能量?jī)?yōu)化的最佳解決方案，可顯著提高 系統(tǒng)能效。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 該技術(shù)具有近 30 年的研究歷史，數(shù)千套裝置的工業(yè)實(shí)踐，是美國(guó)國(guó)家能源 署首推的過(guò)程工業(yè)節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù)。 本項(xiàng)目組自 2008 年與英國(guó)曼徹斯特大學(xué)過(guò)程集成中心（CPI）展開(kāi)合作，在 近 20 年過(guò)程模擬優(yōu)化研究基礎(chǔ)上，消化吸收 CPI 的過(guò)程集成技術(shù)，經(jīng)過(guò) 10 余個(gè) 工廠，近 30 套不同工業(yè)裝置（涉及石油化工、煤化工、精細(xì)化工、食品工業(yè)、 制藥工業(yè)、電力等過(guò)程）的工業(yè)實(shí)踐，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。 優(yōu)化過(guò)的典型工業(yè)過(guò)程有： 20 萬(wàn)噸/年二甲醚裝置優(yōu)化 60 萬(wàn)噸/年煤制甲醇過(guò)程優(yōu)化 10 萬(wàn)噸/年水玻璃生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化 10 萬(wàn)噸/年白炭黑生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化 2 萬(wàn)噸/年大豆制油過(guò)程優(yōu)化 2 萬(wàn)噸/年大豆蛋白生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化 22天津大學(xué)科技成果選編 120 萬(wàn)方/天天然氣處理過(guò)程優(yōu)化 150 萬(wàn)噸/年常減壓裝置優(yōu)化 20 萬(wàn)噸/年催化裂化裝置優(yōu)化 4 萬(wàn)噸/年氣分及 MTBE 裝置優(yōu)化 2 萬(wàn)噸/年 HFC125 裝置優(yōu)化 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)是降低能耗和企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)，帶來(lái)節(jié)能減排的社會(huì) 效益。 節(jié)能減排勢(shì)在必行，系統(tǒng)優(yōu)化是幫助企業(yè)提高技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有 效技術(shù)途徑。 應(yīng)用領(lǐng)域：石油化工、煤化工、精細(xì)化工、食品、制藥、電力等行業(yè) 合作方式及條件：面議

"在高溫環(huán)境下工作人員由于熱應(yīng)激效應(yīng)導(dǎo)致體能消耗過(guò)快而使得作業(yè)能力下降甚至出現(xiàn)生命危險(xiǎn)，為此近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在個(gè)體冷卻方面做了大量的研究工作。我國(guó)在這方面的研究工作起步較晚，但也取得了一定的進(jìn)展并研制出多種形式的冷卻裝置，多用于航空航天、軍用等領(lǐng)域，而醫(yī)用和民用相對(duì)較少。目前主要存在設(shè)備笨重，制冷效率不高，無(wú)法持續(xù)制冷等問(wèn)題。 本項(xiàng)目攻克了制冷機(jī)微型且高效的關(guān)鍵技術(shù)難題，開(kāi)發(fā)出可穿戴式個(gè)體冷卻裝置系統(tǒng)，具有重量輕、體積小、效率高等優(yōu)勢(shì)（僅重2.75kg，制冷量240W）。在單位重量制冷量（W/kg）、單位體積制冷量（W/L）等關(guān)鍵綜合技術(shù)指標(biāo)上，均超過(guò)國(guó)內(nèi)外已報(bào)道的最好水平。該裝置系統(tǒng)在軍機(jī)、坦克、裝甲車等高溫作業(yè)環(huán)境下人員個(gè)體冷卻以及軍用電子設(shè)備高效冷卻等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，同時(shí)在在可穿戴設(shè)備、醫(yī)用便攜式冰箱和降溫裝置、太陽(yáng)能制冷等民用領(lǐng)域也有巨大應(yīng)用潛力。"

海帶作為一種重要的美食,在國(guó)內(nèi)外具有極大的市場(chǎng)需求。海帶的打結(jié)對(duì)于海產(chǎn)品 產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。目前人工徒手完成,打結(jié)效率低,用工成本高。針對(duì)以 上難題，設(shè)計(jì)海帶打結(jié)機(jī)及打結(jié)方法。 該項(xiàng)目獨(dú)創(chuàng)由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)圓盤(pán)式上料裝置上料技術(shù)，三對(duì)打結(jié)指模擬手工打結(jié)技 術(shù)，快速方便的獨(dú)特切割技術(shù)，電-氣控制相結(jié)合技術(shù)等技術(shù)解決了當(dāng)前海帶打結(jié)機(jī)打 結(jié)效率低等難題。

一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介項(xiàng)目涉及將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)，特別涉及永磁振動(dòng)發(fā)電裝置及其應(yīng)用。小功率電子設(shè)備廣泛應(yīng)用于信號(hào)采集、無(wú)線通信等領(lǐng)域，是一類工業(yè)生產(chǎn)和日常生活都必不可少的重要設(shè)備。小功率電子設(shè)備現(xiàn)有的電源主要依賴于電池，需要經(jīng)常進(jìn)行電池的更換或充電。小功率電子設(shè)備的工作環(huán)境中存在一定的振動(dòng)能源，利用永磁振動(dòng)發(fā)電裝置將能解決這些電子設(shè)備的供電問(wèn)題。二、 項(xiàng)目技術(shù)成熟程度已完成實(shí)驗(yàn)室工作，進(jìn)入中試階段。三、 技術(shù)指標(biāo)經(jīng)該電能處理的直流穩(wěn)壓電能由振動(dòng)發(fā)電裝置的VO端輸出，輸出電壓為3-5V。獲得實(shí)用新型專利，已申報(bào)發(fā)明專利。四、 市場(chǎng)前景本發(fā)電裝置是一個(gè)封閉的系統(tǒng)，可防止外界環(huán)境對(duì)其性能的破壞，具有很高的可靠性，能夠長(zhǎng)期使用而無(wú)需維護(hù)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。五、 規(guī)模與投資需求根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定。六、 生產(chǎn)設(shè)備100平面廠房, 電工檢測(cè)儀器及機(jī)械加工設(shè)備等。七、 效益分析按每年生產(chǎn)1000套計(jì)算，可獲利約800-1000萬(wàn)。八、 合作方式面談。九、 項(xiàng)目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式王博文， 王志華，電話：022-60204363；E-mail: bwwang@hebut.edu.cn十、 附件：成果圖片圖1 研制的振動(dòng)發(fā)電機(jī)圖2 振動(dòng)發(fā)電裝置與測(cè)試系統(tǒng)

該技術(shù)是利用一種截面如字母X形的鋼模代替?zhèn)鹘y(tǒng)的沉管灌注樁圓形鋼模，鋼模在 X形活瓣樁靴的保護(hù)下沉入地基中形成X形空腔，灌注混凝土后邊振動(dòng)邊拔管，X 形活瓣樁靴自動(dòng)打開(kāi)，使混凝土進(jìn)入X形空腔內(nèi)，形成一種X形狀的現(xiàn)澆混凝土 樁。施工機(jī)具、樁模和樁尖分別如圖1?4所示，成樁后的X形混凝土樁如圖5 所示。現(xiàn)澆X形混凝土樁的截面尺寸通過(guò)三個(gè)變量控制：外包圓直徑a、開(kāi)弧 間距力和孤度。（如圖6所示）；一般情況下，其取值范圍分別在250mm~1500mm、 100 mm ~130 mm和60。~120。之間。與傳統(tǒng)灌注樁技術(shù)相比，現(xiàn)澆X形混凝土 樁具有較大的單位體積材料比表面積，因而可以在不增加工程量的前提下大大 提高單樁承載力，從而提高性能價(jià)格比。以樁徑為426 mm普通混凝土樁為例， 在等面積的情況下，X形混凝土樁周長(zhǎng)是普通圓形截面樁的165.8 %,說(shuō)明在混 凝土用量相同的情況下，X形混凝土樁側(cè)摩阻力大大提高；在等周長(zhǎng)的情況下，X 形混凝土樁的截面積僅為普通圓形樁截面的36. 4 %,說(shuō)明在保證側(cè)摩阻力基本 不變的條件下，X形混凝土樁的混凝土用量大大減小。

針對(duì)我國(guó)高速公路和高速鐵路等工程建設(shè)中的工后沉降控制難題，研發(fā)了 具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大直徑現(xiàn)澆混凝土管樁（以下簡(jiǎn)稱PCC樁）及復(fù)合地基 施工方法。PCC樁樁機(jī)設(shè)備由機(jī)架、高頻振動(dòng)頭、雙層套管沉模結(jié)構(gòu)，活瓣樁靴, 沉模造漿器，混凝土分流器等部分組成。在技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，首先進(jìn)行場(chǎng)地平 整和定位等準(zhǔn)備工作，然后通過(guò)PCC樁樁機(jī)上部振動(dòng)頭將特制兩個(gè)固定同心的 大直徑鋼管組成的環(huán)形沉模裝置，在活瓣樁靴的保護(hù)下打入地基設(shè)計(jì)深度，通 過(guò)混凝土分流器向該沉模裝置的環(huán)形域均勻注入混凝土，然后振動(dòng)撥出該沉模 裝置，在沉入和撥出過(guò)程中，成模造漿器向該沉模裝置內(nèi)、外側(cè)壁注入潤(rùn)滑泥 漿，活瓣樁靴結(jié)構(gòu)在該沉模裝置進(jìn)入地基時(shí)閉合，撥出時(shí)自動(dòng)分開(kāi)，使之形成 混凝土管樁。為了保證樁與土共同承擔(dān)荷載，并調(diào)整樁與樁間土之間豎向荷載 及水平荷載的分擔(dān)比例，在群樁頂部設(shè)置1-2層土工格柵與碎石混合的加筋褥 墊層形成復(fù)合地基。復(fù)合地基褥墊層厚度一＜300-500mm,群樁樁間距3-4m,梅 花形布置和方形布置。

其中的前景圖像提取方法包括：獲取第i幀與第i-1幀中位置相同的像素點(diǎn)之間的距離，獲取距離大于預(yù)定值的像素點(diǎn)集合Z，獲取像素點(diǎn)集合Z中與第i-1幀中的前景區(qū)域的像素點(diǎn)位置相同的像素點(diǎn)集合U，將像素點(diǎn)集合U進(jìn)行背景差分處理，獲得像素點(diǎn)集合E，根據(jù)像素點(diǎn)集合E、像素點(diǎn)集合T以及像素點(diǎn)集合W的并集確定第i幀的前景區(qū)域，像素點(diǎn)集合W為像素點(diǎn)集合Z中與第i-1幀中的前景區(qū)域的像素點(diǎn)位置不相同的像素點(diǎn)集合，像素點(diǎn)集合T為第i-1幀的前景區(qū)域中與像素點(diǎn)集合U中的像素點(diǎn)位置不相同的像素點(diǎn)集合。上述技術(shù)方案能夠快速準(zhǔn)確的提取出第i幀中的前景圖像。

本發(fā)明提供了一種懸掛式單軌軌道及電車，屬于交通運(yùn)輸領(lǐng)域，包括軌道梁，軌道梁上設(shè)置有走行腔，走行腔的底部為走行面、側(cè)面為導(dǎo)向面，走行面上設(shè)置有防磨增粘層、導(dǎo)向面上設(shè)置有防磨層。

研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)和合成出一種具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的劍麻狀Co9S8材料，并首次將其作為鋰空氣電池正極。其開(kāi)放狀結(jié)構(gòu)不僅為反應(yīng)產(chǎn)物提供了豐富儲(chǔ)存空間，有效避免不溶Li2O2對(duì)空氣電極的堵塞。而且，特殊的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)有利于氧氣的俘獲與釋放，為高效快速電極反應(yīng)提供保障；其次，Co9S8具有優(yōu)異的催化活性，有效改善了氧氣反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，大幅度提高了電極反應(yīng)速度；最后，Co9S8且具有良好的氧氣親和性，可以誘導(dǎo)氧氣在Co9S8納米棒表面反應(yīng)生成過(guò)氧化鋰，形成優(yōu)異的Li2O2/電極接觸界面，從而有利于充電過(guò)程中充分發(fā)揮Co9S8的催化效率，促進(jìn)Li2O2的完全分解。所以，該Co9S8空氣電極綜合解決了上述三個(gè)方面的問(wèn)題，相應(yīng)的鋰空電池表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。在50 mA g-1的電流密度下，可以獲得高達(dá)~6875 mAh g-1的放電容量，在控制放電容量為1000 mAh g-1的條件下，可以將充放電過(guò)電位降低至0.57 V，優(yōu)于目前已報(bào)道的氧化物基催化劑。

“雙高”硫電極復(fù)合材料。要實(shí)現(xiàn)可超越現(xiàn)有鋰離子電池的高比能鋰硫電池的商業(yè)化應(yīng)用，不僅需要提高復(fù)合正極材料的硫含量（high sulfur content, HSC），還需要有高的硫復(fù)合電極的硫載量（high sulfur loading, HSL），形成所謂“雙高”電極。研究團(tuán)隊(duì)采用模板法構(gòu)筑了一種新型的準(zhǔn)二維多孔蜂窩狀Co@N-C材料作為鋰硫電池的載硫基體。蜂窩狀的結(jié)構(gòu)具有最高的密度、最大的可利用空間以及所需要的材料最少等優(yōu)勢(shì)，將這樣一種特殊的結(jié)構(gòu)作為鋰硫電池的骨架材料，不僅讓具有高比表面積的單片蜂窩狀實(shí)現(xiàn)高含量的硫復(fù)合，還可以通過(guò)多層蜂窩片的有序堆積實(shí)現(xiàn)高的載硫量，同時(shí)保持了Co-N的“雙催化”、多功能的作用，取得了優(yōu)異的電化學(xué)性能（ACS Nano, 2017,11(11), 11417-11424）。非碳類Co4N基體材料。研究團(tuán)隊(duì)首次制備了非碳類介孔Co4N微球作為硫復(fù)合電極基體材料，實(shí)現(xiàn)了高達(dá)95%的載硫量,并取得了優(yōu)異的電化學(xué)性能；同時(shí)，該Co4N基體材料對(duì)充放電過(guò)程中間多硫化物具有更強(qiáng)的親和性、更快的吸附速度、更高的吸附量，是一種理想的硫復(fù)合電極基體材料（ACS Nano, 2017, 11, 6031-6039）。