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新一代檸檬酸綠色智能發酵技術集成與產業化
本項目獲 2018 年中國輕工業聯合會科技進步獎一等獎檸檬酸是一種重要的三羧酸類化合物，廣泛應用于食品、醫藥、化工等領域，是當前世界上產量和消費量最大的食用有機酸，是世界第二大發酵產品。雖然發酵法生產檸檬酸起步較早，但目前其生產技術仍存在問題，如發酵種子培養周期長、活力低；發酵菌種影響檸檬酸合成的生理、代謝特性認識有限；傳統同步糖化發酵工藝原料利用不充分；檸檬酸提取過程能耗高，廢水有機物濃度高、處理難度大等。因此，本項目在江南大學劉龍教授帶領下實現了傳統的技術升級和轉型，實現綠色智能化生產。獲 2018 年度中國輕工聯合會科技進步一等獎。
主要創新內容及技術突破：
1、建立了結合超聲波誘導孢子快速萌發與種子糖化酶水平表征的移種策略， 發酵強度由 2.55 g·L-1·h-1 提升至 2.85 g·L-1·h-1（提升幅度 11.8%）；
2、進行了檸檬酸發酵生產菌株的系統生物學分析，發現發酵后期的低 pH 環境可激活檸檬酸合成相關基因的表達，葡萄糖作為效應物可激活其轉運蛋白的表 達；
3、強化同步糖化發酵方式，利用葡萄糖模糊預測模型結合糖化酶階段添加的策略補償發酵中后期 pH 急劇降低導致的葡萄糖供給速率不足，中試規模發酵強度進一步提升至 3.15 g·L-1·h-1，殘總糖由 19.2 g·L-1 下降至 13.2 g·L-1（下降幅度 31.3%）；
4、應用模擬移動床實現了檸檬酸發酵液連續分離提純及廢水資源再利用，在實現了清潔化生產的同時檸檬酸收率達到 98%，較傳統鈣鹽法提高 5%。
江南大學
2021-04-11
水媒法提取植物油及副產物高效回收與利用
為克服壓榨法提油率低、蛋白質變性嚴重及浸出法毛油精煉繁雜、油品安全質量低的問題，自上世紀50年代出現了以水為媒介提取植物油的研究，并發展出水代法和水酶法，但在大宗油料提油中始終難以工業化應用，其主要問題為水代法提油率低、水酶法用酶量大和缺乏油料亞細胞水平高效粉碎、多相體系大規模連續分離的技術與設備等。項目組自1988年開展以水為媒介的提油技術研究，在國家和省科技計劃支持下，相關技術與裝備研究取得突破，并實現產業化，其中2項鑒定成果達國際領先水平，獲教育部技術發明獎二等獎
創新點：
（1）革新水酶法提油工藝，大幅降低用酶量和生產成本。傳統水酶法工藝會酶解油料中所有影響水酶法提油的組分，新工藝只酶解影響油脂釋放和乳狀液破除的組分。酶用量（對原料）由原來的1-2%降至0.15%，同時保護了花生等油料中大部分蛋白質的結構與功能性質。
（2）創新和拓展以水為媒介提油的研究思路，提出“水媒法提油技術”概念。在提取介質中加入部分食用乙醇，調節提取介質極性，減少乳狀液形成和降低后續破乳與分離的難度，提高清油得率。項目組將此方法定義為乙醇水提法，在油茶籽油（山茶油）提取中實現產業化應用。2015年以來提出并完善水媒法提油技術概念，促進技術應用拓展。
（3）突破水媒法加工關鍵技術與裝備，實現工業化油料高效干法粉碎及多相體系連續分離。研發了油料亞細胞水平高效干法粉碎設備，花生經此設備一次粉碎后，平均粒徑接近亞細胞級（21.82 μm），滿足水媒法加工要求。該設備在茶籽仁和核桃仁粉碎中有同樣效果。提出了“沉降+兩次兩相離心”的組合，研制了高效智能化多相連續沉降分離器，實現產業化生產線上油、乳狀液、水和渣四相連續分離。解決了長期限制水媒法產業化的技術和裝備問題。
（4）集成水媒法技術與裝備，實現水媒法提油及副產物高效回收利用產業化。建立了日處理花生50噸的水酶法提取花生油和蛋白（肽）、年加工2000噸油茶籽的乙醇水提法提取油茶籽油和茶皂素及年加工1800噸核桃水代法提取核桃油和蛋白的生產線。油和蛋白提取率均分別達到92%和85%以上。水媒法花生油和油茶籽油的3-氯丙醇酯、縮水甘油酯和反式脂肪酸含量遠低于市售品牌油脂。
江南大學
2021-05-11
南開大學科研人員為地球水起源提供新思路
南開大學物理科學學院李含飛博士、董校副教授及其合作者對這個重要科學問題給出了新的思路。
南開大學
2022-01-25
制藥用熱泵蒸發純水機(熱壓式蒸餾水機)成套產品
根據《中國藥典》規定，注射用水必須采用蒸餾法進行生產，早期的蒸餾手段都是單效蒸發，假設以工業蒸汽為熱源，理論上生產一噸蒸餾水需要消耗一噸蒸汽。目前普遍采用多效蒸發的手段生產注射用水，理論上講，生產一噸蒸餾水的生蒸汽消耗量為效數的倒數，比如六效蒸發的理論蒸汽消耗量是 167 公斤，實際消耗量約為 220～230 公斤，目前制藥用水普遍采用 4～7 效蒸發裝置進行生產。理論上講，增加效數會減少能量消耗，但效數超過 7 時，系統構成極為復雜、熱力匹配非常困難，并且受到蒸汽熱源壓力制約。近年來，國外出現了基于蒸汽再壓縮熱泵技術（MVR）的熱泵蒸發純水機，也稱熱壓式蒸餾水機產品，該系統本質上相當于單效蒸發，利用壓縮機將二次蒸汽加壓升溫后送入熱源側，將二次蒸汽的冷凝熱釋放給待蒸發的水，依此循環往復維持系統工作。理論上講該系統只需輸入少量的壓縮機機械功便可維持運行，相比于六效蒸發系統大約可產生 30%的節能效益。
西安交通大學
2021-04-11
水熱法制備堿式硫酸鎂晶須的研究與開發
1 成果簡介利用我國豐富的鎂資源，依托技術創新開發高附加值的功能性粉體材料是鎂鹽行業面臨的一個共同課題。本項目通過制備塑料增強材料－堿式硫酸鎂晶須為鎂鹽的高度利用提供一條有價值的處理途徑。此外， 我國是一個塑料生產大國，在塑料產品的深加工及增值方面有很大技術潛力和市場空間，制備晶須-塑料高性能復合材料是其中重要的發展方向之一。 晶須是指以單晶形式生長的形狀類似短纖維，而尺寸遠小于短纖維的針狀單晶體，是一種力學性能十分優異的復合材料補強增韌劑。堿式硫酸鎂晶須具有輕質、高韌、耐磨、耐腐蝕等特性，用其制備的復合材料具有強度高、比重小的特點，可用于制備高性能晶須－塑料復合工程材料如高強塑料容器、管材、板材、齒輪、刀具、軸承、滾壓設備等，也可用于航空航天及汽車行業，目前國內市場需求是 8~10 萬噸/年。目前日本類似產品（堿式硫酸鎂晶須）的售價為 4~6 萬元/噸。2 應用說明清華大學已成功開發出水熱合成堿式硫酸鎂的實驗室技術。該項技術的主要原料為硫酸鎂（ 500~700 元/噸），工藝簡單，所需設備大多為常規設備，成本較低（約 8000 元/噸），具有較強的經濟效益和社會效益。 圖1 堿式硫酸鎂晶須形貌3 效益分析按年產 1000 噸中試規模計，成本： <8000 元/噸， 保守售價:20000 元/噸， 年創產值（萬元）： 1000′20000?10000=2000，年創利稅（萬元）： 1000′(20000-8000)?10000=1200。
清華大學
2021-04-13
一種全自動可調高度的沉水植物種植床
本實用新型公開了一種全自動可調高度的沉水植物種植床，屬于環保設備領域。沉水植物種植床的種植床體上表面被分割為若干塊種植區，每塊種植區中設有用于鋪設營養土的種植盆；種植床體上表面還設置有用于感應種植區光照強度的光強控制電路；所述的種植床體安裝于升降機的上方平臺處；所述的光強控制電路與升降機相連并控制升降；升降機的底部安裝有抗倒伏底座，抗倒伏底座的本體為一塊與升降機相連的平板，平板下方固定有若干個呈陣列分布的凸起；所述的電源與耗電單元相連進行供電。該種植床可根據光照強度自行調節高度。
浙江大學
2021-04-13
一種超分子油井選擇性堵水劑及其制備方法
本發明涉及一種超分子油井選擇性堵水劑及其制備方法。該堵水劑在油井親水地層中利用自身側鏈基團的自組裝生成超分子結構，從而達到油井選擇性堵水的目的。該堵水劑克服了目前堵水劑選擇性差的問題，可大大降低油井所產原油含水量，提高原油開采效率，降低原油開采成本。
青島大學
2021-04-13
水-氣共容儲/釋能的高效壓縮空氣儲能系統
傳統的抽水蓄能存在需要特殊的地質條件、推廣應用受到限制、需要充沛水源、不適合干旱缺水地區、儲能密度較低、對所在區域的生態環境有影響等缺點；傳統的CAES（壓縮空氣儲能系統電站）存在需要消耗大量的化石類燃料，系統經濟型不好、儲能時壓縮空氣過程中存在熱交換、釋能時外熱源加熱、CAES的能量轉化效率與其他儲能系統相比有些低等特點。 本系統提出無水壩抽水蓄能模型，兼收壓縮空氣儲能技術和抽水蓄能技術的優點，摒棄二者缺點，實現熱能和壓力能的梯級利用。
西安交通大學
2021-04-11
一種有機物與鐵錳超標源水的處理方法
本發明屬于飲用水處理工藝技術領域，具體提供了一種有機物與鐵錳超標源水的處理方法，該方法為一種生物氧化與化學氧化的集成工藝系統，將有機物與鐵錳超標的源水先經過臭氧預氧化，再經過曝氣混凝，提供微生物生長的條件，使得化能自養和異氧微生物均可增殖，再利用高密度沉淀池內的大量回流污泥，將有機物氧化去除，以及將幾乎全部的鐵和大部分錳氧化為非溶解性的氧化物后，在后續化學催化氧化作用下進一步去除，從而有效去除地面源水微量的有機污染物、鐵和錳污染，確保飲用水安全。
安徽建筑大學
2021-01-12
一種高pH源水的氧化過濾除錳除鐵方法
本發明公開了一種高pH源水的氧化過濾除錳除鐵方法，適用于pH＞8.5的源水處理，所述方法的工藝步驟包括：源水→一級泵站→配水井→預氧化池→混凝劑混凝→高密度沉淀池→過濾池→消毒→清水池→二級泵站→用戶，其中，在一級泵站處投加ClO2進行預氧化，在預氧化池中投加KMnO4進行預氧化。與現有技術相比，該方法采用先ClO2后KMnO4分段聯合預氧化方法，不僅可以有效去除錳鐵，減少色度、臭味、去除有機物和滅藻等，還能夠通過預氧化控制和削減消毒副產物產生。由于KMnO4藥劑投加量少，后續無需活性炭脫色，也無需
安徽建筑大學
2021-01-12