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新能源與低品位余熱聯合利用的多能互補系統集成技術:建立多種新能源熱利用形式(太陽能制熱、風力制熱等)、以及低品位余熱聯合利用系統，以 模型預測控制和運行優化技術為工具，建立了系統最優的運行策略，實現系統的 最優運行和控制。

研制開發并形成具有自主知識產權、環保、高效、可靠的廢棄線路板無損拆解技術、粉碎技術、分離技術、再利用技術等相關技術，設計開發具有中國特色的廢棄線路板回收處理及再利用整體工藝及生產線，實現對廢棄線路板的無污染回收處理及再利用。該設備是一種環保、節能、高效的廢棄線路板元器件無損拆解設備，由傳動、加熱、振動、除煙味等單元構成，該設備主機長為3.5m，寬0.8m，高為1.5m，生產能力為300～700塊線路板/小時。在第三屆北京發明創新大賽中，“線路板無損拆解設備”獲得節能環保專項獎和大賽銀獎。拆解效率高，溫度可控，節能效果好，元器件無損拆解率高；設備環保；功率小，便于中小規模生產；加工操作簡單；故障診斷、自我保護和聲光報警功能。主要性能指標如下。1. 功率：4KW 2. 拆解率：98%3. 電壓：220 4. 煙塵、氣味：過濾效率99.9%5. 產量： 100~200 kg/h 6. 主機外形尺寸： 3500×80×1500 7. 整機重量：1.0臺/t 廢棄線路板基板的主要組成是纖維強化熱固性樹脂，由于熱固性塑料本身的特點，除了焚燒回收熱值，還有作為粉末用于涂料、鋪路材料等重新利用，這些再生品質量低下、檔次不高，而且在經濟投資和資源利用方面也是不合理的。本項目根據廢棄線路板基板原材料的不同，進行分別粉碎處理，將粉碎后的PCB粉末作為填料或增強體，以不飽和聚酯、環氧樹脂等熱固性材料作為基體，采用熱壓成型工藝，最終生產出多種復合材料，根據復合材料的不同性能，可以制成多種產品應用在廣泛的領域里，代木、代鋼、代塑、代瓷制品，所以具有明顯的社會效益。該技術解決了固體廢棄物帶來的環境污染問題，又節約了一次資源，降低了制造成本，具有良好的環境、社會、經濟三大效益。主要性能指標如下。抗彎強度/MPa 沖擊強度/ Kg?m-2密度/ g?cm-3使用溫度/℃ 成本價格/元/噸 廢棄PCB粉體/短切玻璃纖維/不飽和聚酯150 17.92 1.59 50 4000 廢棄線路板粉體/環氧樹脂/偶聯劑134.1 11.67 1.54 139.1 7000 申請專利：1. 吳國清，張宗科. 一種應用于廢棄線路板無損拆解的處理設備及方法，專利號：200810224887.7 2. 吳國清，張宗科. 一種線路板夾具體，200810224853.8 3. 吳國清，張宗科，趙玉振. 廢棄線路板的回收及再利用方法. 200910091996.0 4. 吳國清，趙玉振. 廢棄電子元器件的回收及再利用方法. 200910091995.6 

本發明涉及一種量化路網特征及其土地利用效應的方法，屬于交通與土地利用規劃領域。本發明提 供的道路與土地利用相關性的研究方法先采用復雜網絡多中心性測度模型量化道路網絡中各個路段的 中心值，然后通過核密度估算和重分類的方法按照中心程度將區域劃分成不同等級的子區，并對各個子 區計算景觀指數，最后利用 Spearman 秩相關分析分別得到道路中心度與土地利用景觀格局之間的相關 系數。本發明從地理空間的角度考慮了道路網絡的中心特性，對道路網絡的結構進行了度量，相比于傳 統的道路特征參數更好的量化了道路的網絡特征及其和區域土地利用之間的互動關系，有利于為交通網 絡與土地利用規劃提供理論支持。

本發明公開了一種利用錫須生長制備一維納米線的方法，在基片上沉積金屬層，利用光刻工藝形成條紋狀的納米級金屬細線；將金屬細線的兩端接電極，通電，促使金屬層加速生長晶須得到一維納米線。本發明能夠有效控制納米級細線的直徑大小和長度，生長出來的一維納米線直徑均勻，并直接在基底上生成，有利于三維封裝的連接。

一種利用軌道角動量提高無線通信容量的方法，屬于無線通信方法，利用軌道角動量作為數據信息載體，解決現有無線通信所存在的頻譜資源緊張，通信容量提升有限的問題。本發明包括構建發射天線步驟、設立接收天線步驟、獲取信道矩陣步驟、發送數據步驟和接收數據步驟。本發明利用軌道角動量中拓撲荷相互正交的物理特性進行通信，充分利用多輸入多輸出技術的潛力，復用軌道角動量，無需增加新的頻段即可有效提升容量；只要接收端天線的方位角滿足一定等式關系，不改變通信系統的核心部件，可以得到最大的容量提升，所需的代價較小，且對其他通信系統無影響，可應用于現有的各種無線通信系統。

采用硝酸介質在溫和浸出條件下實現了紅土鎳礦中鎳、鈷、鉻、鋁、鐵等多組分綜合利用，從生產源頭消減和控制了廢棄物的產出和排放，實現了清潔生產和節能減排，堿、酸介質再生循環率>90%。主要創新點為：①發明了褐鐵型紅土鎳礦非常規介質溫和提取鎳鈷新技術，實現鎳、鈷的選擇性浸出，鎳、鈷 浸出率>90%，鐵浸出率<1%；②提出褐鐵型紅土鎳礦堿法活化預處理提取鉻、鋁新思路，在實現鉻、鋁高效提取的同時，鎳、鈷酸浸浸出率進一步提高至 95% 以上，浸出渣含鐵富集至 62%以上；③均相高效沉淀除雜技術，使浸出液中的 鋁以砂狀氫氧化鋁的形態沉淀析出，解決了氫氧化鋁對鎳、鈷的吸附共沉淀； ④發明了酸介質再生循環/耦合生產硫酸鈣晶須新技術，酸介質再生循環 率>93%，硫酸鈣晶須的長徑比>10

鐵合金行業作為鋼鐵行業重要的子行業之一，2017 年產量總量為 3288.7 萬噸。鐵合金行業蓬勃發展為社會帶來巨大經濟效益的同時，也產生了大量的工業固體廢棄物。在冶煉合金時，每生產 1t 合金通常會產生 1.2-1.3t 的熱熔渣。熱熔渣的隨意排放不僅占用了寶貴的土地資源，產生熱能資源的浪費，還對周圍的生態環境和人體健康造成一定的潛在威脅。因此，在中國特色循環經濟背景下，鐵合金行業閉環環節關鍵設備與技術的研發與產業化迫在眉睫。 青島青力環保設備有限公司、北京科技大學和寧夏吉元君泰新材料科技有限公司結合鐵合金產業閉環環節的熱質廢渣處理和資源化問題，研究鐵合金渣的物理化學特性，在工業生產中充分利用熔融態鐵合金渣的顯熱，熱熔渣經過調質后達到預期的“修正酸度系數”可直接生產優質巖（礦）棉，其能源消耗將大大降低。相對于冷料工藝，此工藝避開了冷料工藝中先冷卻再熔融的弊端，可以充分利用熱熔渣的顯熱實現能源的最合理利用，極大地降低了生產成本，相比于其他高爐熱熔渣制棉工藝，經過優化調質可生產出優質巖（礦）棉產品，達到《建筑外墻保溫用巖棉制品》的國家標準。在巖（礦）棉生產線設備方面也進行了一系列的改進和創新，并研發了巖（礦）棉自動生產線電控系統，通過物聯終端的網口通功能將可編程序控制器（PLC）和上位機電腦置于同一個虛擬局域網中，實現遠程下載和數據采集功能。通過串口通軟件實現遠程編程，進而實現對生產線的遠程控制、故障診斷、遠程故障排除等遠程監控運維，使設備更加高效，產品更加穩定，企業具有更強的市場競爭力。本項目所建成的鐵合金熱熔渣生產巖（礦）棉工藝主要由調質電爐、離心機、集棉機、集粒機、擺錘、成型機、固化爐、切割機及產品包裝等設備組成。目前國內在使用鐵合金熱渣成棉的熱渣類型主要為硅錳合金熱渣和鎳鐵合金熱渣。轉運方式主要是汽車運輸、電瓶車運輸和火車運輸。 在生產中對每一批次（2-3 個月內冶煉原料和工藝保持不變）的鐵合金熱熔渣預先進行物理化學基本特性分析，即時優化調質料配比。調質電爐的主要作用是儲存熔融態鐵合金渣，保證流股的穩定性和均勻性，鐵合金熱熔渣流入調質電爐，依托最優調質配比進行調質并均質化（電弧均化與底部氮氣噴槍均化），調整其修正酸度系數，在熱均勻性和化學均勻性上使熔體達到成纖標準。 2、核心裝備技術的設計 （一）調質電爐核心設計： 1、調質電爐為直接加熱式三相交流電弧爐，電弧發生在專用電極棒和液態熱熔渣之間，熱熔渣和調質料直接受到電弧熱加熱并進行均化。除了電弧均化，為了加強熱熔渣與調質料的調質反應過程，使最終熱熔渣溫度和成分均勻，在電弧爐爐底部加裝氮氣噴槍。 2、爐體設有一個密閉接渣口，通過密閉溜槽使熱渣緩慢流入爐體內，接渣時需手動打開進渣口門。 3、爐體一側出渣口設一個手動水冷銅出渣門用來控制流量的大小，另一側設一個出鐵口，用來放出爐底沉淀殘鐵。 4、特殊配制的耐材。 5、電爐變壓器為電弧爐專用變壓器，采用有載電動調壓，低壓二次側采用銅排頂出線，外封口。變壓器油水冷卻器采用強油循環水冷卻器。 6、電極升降自動控制系統由西門子S7-200型PLC來完成。將三相電弧電壓、電流信號通過信號轉換電路變成 0-5V 標準信號送入 PLC 模擬量輸入模塊，PLC根據采集的電流、電壓信號、變壓器檔位及給定值等信號，按照功率控制的原理進行運算處理及邏輯判斷后，將結果通過 PLC 模擬量輸出模塊控制液壓系統電極升降閥（派克比例閥 3 用 1 備），對電極升降進行自動調節，當一路出現故障時可以手動切換，從而控制輸入到爐內的電弧功率，以滿足冶煉工藝的要求。在自動控制過程中，隨時可通過按鍵來增加或減少給定信號，在運行過程中，隨時可以手動控制電極升降。 （二）離心機核心設計： 熱渣用離心機不同于冷料用離心機，為更好使用各種類型的熱渣，經過幾年的理論與實踐生產，設計并制作出專用的熱渣離心機： （1）主軸采用多級彈性支撐，減震效果好，支撐強度大，長期使用穩定性好，大大提高了軸承的使用壽命，比傳統離心機的軸承使用壽命提高 30-40%。 （2）不同的坐標位置，使成纖率提高 5-10%。 （3）離心輥頭采用 316L 多層堆焊，輥頭使用壽命延長 72-120 小時。 （4）可調膠環，分別計量控制精確供膠，中心噴膠與外圍噴膠相結合，使噴膠更均勻，節膠、高質，有效減少花棉的出現。 （5）整體風環結構有區別的導流片設計。 （6）輥頭采用開式或閉式冷卻方式，軸承采用壓縮空氣油氣霧化技術，既可對軸承充分潤滑，又對軸承起冷卻作用，從而大大提高了主軸軸承的使用壽命。 （三）鼓式集棉機核心設計： （1）集棉機采用轉鼓式，直徑 5 米，總寬度 2.8 米，網板有效寬度 2.4 米，線速度可達 100 米/分鐘，從而保證了一次棉在網板上分布得更薄更均勻（小于350g/㎡）從而保證了制棉的質量。 （2）由于轉鼓的兩端支撐在大型回轉支撐上，并有良好的潤滑，故其使用壽命非常長（幾年至十幾年），大大減少了設備的維修量。 （3）網板采用長條孔結構，通透率大于 48%，從而減少了負壓風機的功率消耗，增加了成纖率。 （4）集棉機內配備刮板機、螺旋輸送機、高壓水清洗裝置，保證了集棉機長期穩定運行。 （四）擺錘的核心設計： 擺錘目前主要分弧擺和平擺。國內巖（礦）棉廠基本上都是弧擺，優點是結構簡單維修方便，缺點是巖棉板容重不均勻；國外巖棉廠有的采用平擺，優點是巖棉板容重均勻性一致，提高了產品質量，缺點是結構復雜維護麻煩。我們特殊設計的擺錘形式為似平擺，結構簡單維修同樣簡單方便，巖棉板容重均勻性基本達到 95%以上，而弧擺形式的容重均勻性為 80-85%。 （五）固化爐核心設計： 固化爐接受加壓機輸送過來的棉氈經固化爐上下網版輸送、加壓、烘干，使棉氈里的粘結劑在運行過程中連續固化，以形成一定厚度、容重的巖棉板。固化爐上下網板為單獨驅動同步運行。固化爐內分為四個加熱區，外配 4 臺熱風爐由天然氣燃燒機產生熱風循環加熱，并將熔化系統的低溫換熱器產生的熱風送至熱風爐以降低天然氣的消耗量，使產品固化能耗降低、效率提高。固化爐烘烤需要天然氣和煤氣，而許多熱渣廠家有高爐煤氣或礦熱爐煤氣，所以熱渣制棉生產比冷料工藝生產可節省此天然氣費用，大幅降低了生產成本。 （六）冷卻、切割系統核心設計： 冷卻切割系統主要由五部分組成：冷卻、縱切、廢邊回收、切條、橫切。 縱切：三套刀具，可隨時升降。 碎邊機：獨立碎邊，配備碎邊回收風機，安全可靠。 切條機：一用一備共 2 套，可隨時升降切換使用。 橫切：由于生產線是連續不停的運行，但產品要求定長切割，因此橫切（飛鋸）必須與生產線同步。我們采用多臺伺服電機，配以運動控制器，使橫切動作運動瞬時跟蹤整個生產線的速度，即使在切割過程中也可以做到，從而保證了切割精度在+2.5mm 以內。 (七)智能云平臺系統是我們研發的巖（礦）棉自動生產線電控系統，由中央控制、加配料、富氧、溫控、成纖、集布棉、打褶打壓、固化、切割、制膠等 10 大電控系統組成，它完成巖（礦）棉從原料熔化開始，到切割成成品為止的全部生產過程控制。各子控制系統通過中央控制系統統一協調，采用“主站-從站”結構，分散集中控制（DCS）,主站采用了西門子公司生產的 S7-1500 系列可編程序控制器（PLC），從站采用了西門子公司生產的S7-200 Smart系列可編程序控制器（PLC），系統各部分的聯系，僅用一根 TCP/IP 總線，方便地組成工業以太網，并配以計算機和西門子專用界面軟件 WinCC，可圖文并茂的設定、顯示、傳送、查詢和打印各從站的數據。通過在設備的中央控制系統配套天啟物聯終端云 BOX TN-605 以及高速的 4G運營商網絡實現與遠程運維服務平臺的數據連接。通過物聯終端的網口通功能將PLC 和上位機電腦置于同一個虛擬局域網中，實現遠程下載和數據采集功能。通過串口通軟件實現遠程編程，進而實現對設備的遠程控制功能。遠程運維服務平臺通過網口通、串口通軟件可以實現設備的全方位監控云服務。通過對現場設備的實時狀態監測、遠程啟停控制、設備報警通知、設備地圖管理、微信端監控等功能，實現在任何時間、任何地點實時查詢設備最新狀態、設備參數和變量的實時變化，了解設備狀態、參數和變量的變化趨勢，并獲得針對這些變化趨勢的統計分析等。 另外運維平臺的數據歸檔服務功能，可實現對用戶設備數據的定期分類歸檔。用戶根據平臺采集歸檔的海量數據，對設備相關數據進行大數據分析，定義出觸發器條件。另外，平臺在云端提供了一個強大的計算引擎，可以實時計算設備當前狀態、變量和參數是否符合觸發條件，同時對符合觸發條件的情況觸發事件報警。這一功能使得產品生產處于實時預警、可查可控的狀態，對于提高巖（礦）棉生產率和合格率效果明顯。 (八) 熔體流量自動控制系統 雖然電爐上已安排液壓（或電動）水冷閘板閥用于控制流股的穩定性，但由于需定期加入熔渣，電爐液面還有一定的波動，從而造成流股的不穩定性。另外，液位高度變化、組成成分的波動，都會對熔體粘度發生影響，造成流股波動，無法保證制品的穩定性。我們開發了熔體流量自動控制系統，利用安裝在成型機下面的自動稱重系統來捕捉流股的變化。通過 PLC 控制系統，采用計算機程序運算，對整個生產線的速度進行 PID 調節，從而保證產品容重的波動在極小的范圍內，容重控制在±5%以內（國家標準容重范圍在±10%），保證了產品質量，降低了生產成本。 3、典型鐵合金熱熔渣生產優質巖（礦）棉調質技術研究 大量研究利用硅錳、鎳鐵等典型鐵合金廢渣為原料，將熔體采用高速離心噴吹等工藝制成的絲狀無機纖維，制成礦棉。這種礦棉與目前廣泛應用的巖棉相比，在酸度系數、耐水性、耐火性、耐腐蝕性以及纖維長度等方面還有很大差距，礦棉的性能還不能滿足建筑外墻用保溫材料的標準要求。由于礦棉原料成份與巖棉原料不同，通常對熱熔渣進行調質處理，添加硅石等調質劑，嘗試的效果不十分理想。在高溫熱熔渣調質過程存在熔渣難與調質劑混合，并產生降溫造成熔渣黏度高，難以達到硅酸鹽體系的成絲要求，嚴重影響了礦棉生產和成絲質量，制約了鐵合金渣的利用，造成了鐵合金生產的環保壓力。我們針對上述已有技術存在的不足，創新研發了一種能快速形成硅酸鹽系的調質方法：以新的修正酸度系數 Mk*=1.6 為標準，這樣最終的酸度系數 Mk 在1.7-1.9 之間。將鐵合金熱熔渣澆入調質爐，電極加熱（電弧均化）產生一定的流動性，爐底部噴槍噴入氮氣，促進與加入的調質料（熱料或小球狀冷料或粉料）充分混合，保證了快速形成硅酸鹽體系，并通過調質電爐升溫保溫再均化等，得到熔體溫度合適、黏度適宜、成分符合吹棉要求的熔渣，解決了熔渣難與調質料混合并產生降溫的問題，達到了高質量礦棉的性能標準，實現了對礦產資源的節約以及鐵合金廢渣更好的利用。利用鐵合金渣生產礦棉的調質方法，調制出的熔渣流體的修正酸度系數 Mk*為 1.5-1.6，溫度 1360-1460°C，黏度 14-6 Pa·s。將調質好的熔體通過離心噴吹制成巖（礦）棉，其巖（礦）棉纖維可達到《絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品》GB/T11835-2007，巖（礦）棉板可達到《建筑外墻外保溫用巖棉制品》GB/T25975-2010 性能要求。通過大量實驗得出結論：用高硅低鋁高鈣調質料對硅錳渣進行調質最為適宜，用高硅高鋁低鈣調質料對鎳鐵渣進行調質最為適宜。

新型等離子體處理固體廢物項目，是經十余年攻關完成的科技成果。該項目已通過省級鑒定、獲得三十多項國家專利、成功建成三個示范工程，并有多個工程在建設之中。特點是：實現了固體廢物無害化后的全資源化利用；處理過程中無煙氣、廢渣和廢液排放；設備為模塊化結構，便于大規模化工程建設；運行成本低；設備壽命長。區別于現有固廢處理方法，具有常溫常壓、無害化速度快、絕無三廢排放、實現廢棄物全資源化利用、設備制造和運行成本均低于同規模的焚燒爐、推廣適應性強等特性、工程建設周期短和占地面積小。完全克服了焚燒產生大量煙氣和毒性成份排放、大量灰渣和飛灰需二次填埋、滲漏液的污染等問題。克服了填埋法造成大量土地資源浪費的現象。

丁醇是一種重要的化工有機溶劑，也是一種極具潛力的新型生物燃料。本項目從實驗室保藏的丙酮丁醇梭菌中篩選出能較好利用糖質原料的菌種Clostridium saccharobutylicum 進行糖蜜、纖維素水解液等糖質原料的丙酮丁醇發酵。以糖蜜為原料，半連續發酵穩定持續 8 d (205 h，26 循環)，2 級罐的平均總溶劑為 15.27 g/L，生產強度為 1.05 g/L/h，發酵時間縮短為 21-25 h；在連續發酵中穩定持續160 h，平均總溶劑為12.41 g/L，生產強度為1.24 g/L/h。以玉米秸稈水解液為原料，在 3-L 發酵罐中發酵培養 40 h，總溶劑 16.1 g·L-1，其中丁醇 10.59 g·L-1，發酵強度為 0.40 g·L-1·h-1，生產率為 0.33 g·g-1；采用變溫連續發酵持續穩定 269 h，平均總溶劑為 12.28 g·L-1（其中丁醇8.50 g·L-1），發酵強度為 0.429 g·L-1·h-1。

農業廢棄物中富含木糖，木糖以大分子的木聚糖的形式廣泛存在于植物半纖維素中，可通過水解等農林業副產物如玉米芯等獲得。如何利用廉價農業廢棄物中木糖發酵生產高附加值產物具有重要前景。本實驗室通過多年研究，挖掘出具有自主知識產權的可高效利用木糖生產γ氨基丁酸（GABA)的乳酸菌,L. buchneri WPZ001 可利用木糖或玉米芯水解液為碳源生長并高產 GABA。GABA 是中樞神經系統中一種抑制性神經遞質,在保健食品及飼料添加劑中用途廣泛，而目前其生產方法均為利用葡萄糖發酵生產。 本研究室研究發現：L. buchneri WPZ001 在以木糖為碳源的培養基中的生長和 GABA 合成情況均優于葡萄糖，在分別以木糖和玉米芯稀硫酸水解液為碳源的 1 L 規模的靜置發酵中，48 h 的 GABA 產量分別可達 70.1 g/L 和 61.2 g/L，優化后，GABA 產量進一步提升到 313.1 g/L。本技術以富含木糖的農業廢棄物為原料生產 GABA 的，不僅有助于降低 GABA 生產成本，還對再生資源的利用具有重要意義。