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一、概述 （一）腐蝕 ? 腐蝕是船舶和其它海洋服役裝備全壽命周期內存在的共性問題； ? 引起船舶和海洋裝備不可用天數增加，產生巨額維修費用； ? 增加發生重大事故的概率。 （二）污損 ?已探明的海洋生物20余萬種，其中約有4000-5000種生物能造成污損； ?船舶、碼頭、浮標、水管、石油平臺、養殖設施易受海洋生物附著污損； ?污損增加船底粗糙度、降低航速、增加燃料消耗（水線以下船殼污損5%，燃料將增耗10%；污損大于50%，燃料將增耗40%以上）； ?產生巨額的清污與防污費用。 （三）國內外現狀 1、表面腐蝕防護技術 ?防腐涂料：常用防腐技術，期效一般為1-5年； ?熱噴涂：可用于艙內防腐，但不適用于與海水接觸區域； ?激光熔覆：熔覆層與基體冶金結合、晶粒細小、孔隙率極低，其綜合性能顯著高于熱噴涂涂層。 2、海洋污損防護技術 ?含氧化亞銅的自拋光涂料是當今主導產品，我國遠洋船舶防污涂料的市場一直被國外公司壟斷； ?常用防污涂料的期效一般為2-5年； ?國際公約要求，2008 年全面禁止生產和使用含三丁基錫 TBT 防污涂料，2009 年全部停止溶 劑法氯化橡膠生產線，2010 年全面禁止使用含 DDT船底防污涂料，把含氧化亞銅防污涂料列 入“高污染、高環境風險”名單，氧化亞銅防污技術是過渡性措施。 3、高耐蝕合金現狀 ?Ni-Cr-Mo系鎳基合金耐海水腐蝕性能優異，但該類合金產品制造工藝復雜、 價格昂貴，主要依賴進口； ?現有鎳基合金的成分是綜合考慮強度、耐蝕、加工及焊接性能而設計的，而激光熔覆層的核心功能為防腐，需要重新設計其成分。 4、高速激光熔覆技術 2017年10月，德國弗勞恩霍夫激光技術研究所研發了高速激光熔覆技術，其優點為： ?激光束功率密度高，1000~5000W/mm2； ?熔覆速度高，10~350cm/s，使熱影響區、稀釋率、工件變形等參數得到更好的控制； ?吸收比高，粉末到達熔池之前吸收激光能量，適合在高反射率基體上制備熔覆層。 二、課題組開發的相關技術 ? 研發了系列專用于激光熔覆的高性能耐蝕粉末材料和制備高耐蝕熔覆層的高速激光熔覆系統，高性能熔覆層耐蝕壽命≥50年，該項技術的成熟度達到8級，具備批量生產條件； ? 研發了系列環保性好（不含氧化亞銅、敵草隆、二甲苯、石油腦等成分）、防污期效長的新型防污材料和防污層制備工藝，防污層與基體冶金結合，防污期效可達10年以上（已經進行了3年的實海試驗）。 三、應用領域 （一）船舶與海洋裝備的腐蝕防護 根據模擬海水腐蝕實驗結果，熔覆層靜態海水條件下腐蝕速率為0.00004mm/a。 該項技術已在發電設備、船舶及海洋裝備中得到應用，效果顯著。 （二）船舶與海洋裝備的污損防護 ? 防污層與基體材料形成牢固的冶金結合，防污層在異物撞擊下不會脫落； ? 防污層厚度可根據防污壽命的需要調節，防污層防污期效可達10年以上； ? 防污層能滿足抑制藤壺水螅、水母、藻類、細菌粘膜等多種類型海生物生長的要求； ? 主要用于船舶、海洋裝備的海洋生物污損防護（如鉆井平臺、海上設施）。

項目面向我國海洋監測設備供電需求，基于東北師范大學獨有的低流速發電、水下電機密封、自潤滑軸承等核心技術，成功研制出15臺套模塊化潮流能發電裝置，為水下探測儀器、聲吶、浮標等海洋儀器提供電能。

本發明公開了一種海洋防污涂料用有機硅季銨鹽改性聚氨酯樹脂的制備方法，該方法首先由1,3-雙[3-(1-甲氧基-2-羥基丙氧基)丙基]-四甲基二硅氧烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、去離子水和十二烷基二甲基叔胺制備雙羥基封端有機硅季銨鹽，然后將制備的雙羥基封端有機硅季銨鹽、聚醚多元醇與二異氰酸酯在溶劑中混合并加入固化劑制備海洋防污涂料用有機硅季銨鹽改性聚氨酯樹脂；本發明制備的有機硅季銨鹽改性聚氨酯樹脂結合了低表面能與毒殺的雙重效果，用作海洋防污涂料成膜物質，不僅可以抑制海洋生物的吸附，還能通過季銨鹽殺死吸附在船體表面的細菌。

由北京科技大學聯合大連海洋大學、鞍鋼集團開發的全尾礦細骨料 C40 人工魚礁混凝土，采用 1%水泥熟料，膠凝材料 99%由超細礦渣粉、鋼渣粉和脫硫石膏代替，骨料 100%采用磁鐵石英巖型鐵礦的尾礦和廢石。這類人工魚礁混凝土中的固廢總比例達到了 99.8%，并且其重金屬生態風險指數低于我國大多數近海海域海底沉積物重金屬生態風險指數。所制備的人工魚礁的優良性能在國家海洋局重大公益項目“基于生態系統的海洋牧場關鍵技術研究與示范（項目編號：200805030）”的工程應用中得到充分驗證。傳統的混凝土人工魚礁中水泥熟料含量一般在 10%以上，而本成果所制備的混凝土人工魚礁中水泥熟料含量僅有 0.2%，水泥熟料下降的比例達到了 98%以上，因此在減少水泥熟料用量和減排 CO2 方面具有巨大的潛力。 極低水泥熟料全尾礦廢石骨料混凝土人魚礁潛在生態危害指數及評價見表 1，中國長江口近海海域、中國南海南澳島海域沉積物重金屬生態危害指數見表 2。從表 1、表 2 可以看出，極低水泥熟料全尾礦廢石骨料人工魚礁混凝土每一種重金屬潛在海洋生態危害指數 Eir 均小于 40，潛在生態綜合危害指數 RI 分別為 34.51、28.32，均小于 150，其潛在生態綜合危害指數數值接近我國近海岸、海島海域沉積物的綜合危害指數數值。因此，對于兩種鋼渣-礦渣基綠色人工魚礁混凝土，無論單種重金屬還是綜合所有重金屬均具有海洋生態環境的低危害性。

榮成市精宜海洋科技股份有限公司位于山東省榮成市，公司成立于2008年11月，初期主要經營干海帶和熟干海帶系列產品，通過不斷創新發展和完善，同時為進一步提高公司產品在國內外市場中的競爭力，公司于2012年底投資建立俚島分公司，主要進行鹽漬海帶系列產品的加工和銷售。公司現有三個生產廠區，總公司位于環境優美的榮成市崖西鎮，鄰近威海港和威海機場，交通便利。 我公司占地面積40000多平米，現有生產廠房16000余平米，固定資產3500萬元，員工200余人，具備設備一流的的生產車間和化驗室，2015年實現銷售收入6000余萬元，年納稅150余萬元，淡干海帶系列產品年產量在4000噸左右，熟干海帶系列產品年產量500噸，各類鹽漬海帶20000噸以上，并保持持續穩定的增長態勢。 我公司具有獨立的進出口權，是商檢備案登記的企業，以海藻的加工銷售及經營進出口業務為主;位于崖西鎮的兩個工廠的主要產品有系列淡干海帶絲、熟干海帶絲、海帶塊等，遠銷日本、美國、俄羅斯、白俄羅斯、烏克蘭、拉脫維亞、立陶宛等國家, 合作伙伴遍及世界各地，已成為俄羅斯等許多東歐廠商在中國的最佳供應商；為進一步完善產品生產流程，提高產品附加值，經多方位考察研究，公司擬新增海帶液提取車間，目前初期各項準備工作正在有序進行。 公司自2008年成立以來，對產品進行嚴格的質量管理，通過自身積極探索和努力，不斷改進和完善產品加工工藝，使得產品質量得到持續提高。近年來，在滿足國外客戶需求的同時，積極開拓國內市場，具備食品生產許可證（QS3710 2201 1365、QS3710 2201 1526），已與國內許多知名食品企業建立良好的合作關系，產品受到國內外客戶的一致好評。我們在“創造最佳食品”的經營理念指導下，經過全體員工的不懈努力，銳意進取，精益求精，不斷提高產品的質量及加工深度，為廣大客戶提供更高品質更低價格的產品，歡迎各地客戶前來考察洽談。

成果描述：我們研發的低介低損耗LTCC微波介質材料主要參數滿足： 燒結溫度：900度 介電常數：5.8~6.5可調 Qf：≥50000市場前景分析：該材料可廣泛應用于各種LTCC天線、濾波器等微波集成器件領域和LTCC集成模塊的封裝領域，市場前景非常好。與同類成果相比的優勢分析：目前國內還沒有該類型的產品問世，相應研究所和企業主要是購買國外的Ferro公司的A6材料。由于A6材料價格昂貴，且主成分為玻璃體系，限制了其推廣和應用。本成果材料主要為陶瓷體系，與LTCC工藝的兼容性很好，且成本低廉，優勢明顯。

項目成果/簡介:摘要超音速旋流凈化技術是濕煙氣經超音速分離器絕熱膨脹至超音速，降溫50-100℃后，其中夾帶的水蒸汽、SOx與溶解性鹽、凝膠粉塵、微塵等成分發生非均質凝結后予以分離的一種新型氣體凈化技術，脫除效率最高可達90%，能夠高效地實現煙氣脫白。該技術同時借助多傳感器融合方法智能診斷和動態測量流場數據，優化煙氣“脫白”過程，必要時輔以高壓微霧增強技術，強化分離凈化效果。相較于傳統的電磁法、煙氣加熱法、煙氣噴淋法等脫白工藝，獨創的基于智能狀態檢測與診斷控制的分離效率增強技術能實現煙氣的高效率穩定脫白。團隊創新成果與技術應用展示本項目團隊，近十幾年一直從事超音速旋流分離技術和多相流流場參數檢測與電學成像技術的研究，已分別構建了超音速分離裝置和電阻成像（ERT）、電容成像（ECT）及電磁（EMT）等多套系統。現有成熟技術已為國內多家單位，如上海交通大學、北京石油化工學院、北方工業大學、太原理工大學、西門子（北京）研究院等，提供了相應的電學成像系統。本項目中所采用的技術和提出的方法均為自主設計和開發，對于已研制超音速旋流分離技術和流場參數檢測系統中的一些關鍵技術已申請了專利，具有完全的知識產權。同時開發過程中使用的所有部件和器件沒有限制級產品，可避免不必要的知識產權爭端，以及國外技術壁壘的限制。獨創的基于智能狀態檢測的超音速旋流凈化系統利用靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器和電學層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器，結合多源信息融合算法，實現管道內氣體的非侵入式流場參數測量和狀態診斷。系統將檢測到的信息進行處理和融合，分析超音速分離器內的流場情況和濕氣出口的成分變化，并建立異常狀態檢測與診斷方法，診斷系統狀態。可被廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、建材、食品等工業，如煙氣脫白；石油工業中油／氣／水混輸過程；冶金、電力工業中各種氣力物料輸送過程；以及化工、醫藥、能源等領域中的干燥過程、混合過程、流態化過程、擴散過程、反應過程等普遍涉及多相流測量問題。相較于傳統的處理工藝，超音速旋流凈化技術中的設備可靠，工藝過程簡單，投資成本和維護成本很低。核心傳感器和技術包括靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器、電學層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器和超音速旋流分離技術。靜電傳感器靜電傳感器具有結構簡單、靈敏度高，可以非侵入測量等特點，近幾十年來發展迅速，英國貿工部認為在煤粉的流速、濃度或質量流量測量手段中，靜電法是最有前途的方法之一。在檢測機理方面，目前靜電法氣固兩相流檢測可分為接觸電荷轉移法與靜電感應法兩條路線，對于應用最廣泛的內壁嵌裝電極式傳感器結構，本團隊發現轉移電荷和感應電荷經電荷放大電路后，不僅體現出不同的信號波形特征，而且從頻域來看，轉移電荷形成的信號在整體信號中也占有重要比重。以此為基礎，提出了一系列的感應電荷信息和轉移電荷信息的解耦方法，提高了顆粒流動參數測量精度。本團隊建立了帶式靜電感應實驗裝置與氣固兩相流計量實驗裝置。帶式靜電感應實驗裝置用來模擬帶靜電顆粒流動情況以及相關測速方法標定。氣固兩相流計量裝置為參數可調的氣力輸送系統，用于氣固兩相流研究以及顆粒質量流量計量標定。兩套裝置計量精度均經過了天津市計量監督檢測科學研究院的測試。圖1 靜電法技術成果展示電學層析成像傳感器電學層析成像技術類似醫學的CT技術，通過外圍測量，重構截面電學參數（電導率/磁導率/介電常數）分布信息。電學層析成像技術根據測量模態的不同，主要分為電容層析成像技術（Electrical Capacitance Tomography，簡稱ECT）、電阻層析成像技術（Electrical Resistance Tomography，簡稱ERT）和電磁層析成像技術（Electromagnetic Tomography，簡稱EMT）。系統具備高速測量、多電極組合、多測量模態切換、可視化、高信噪比和可定制化等特點。本團隊針對重質劣質油的加工轉化的核心設備——三相流化床，轉化效率和產量還存在難以突破設計瓶頸的問題，在首次提出基于TMR的磁導率EMT方法的基礎上，結合ECT 和ERT 等多種模態的電學層析成像系統，設計了基于電/磁雙模層析成像的高固含率氣液固三相流態化實驗裝置，可實現高固含率條件下，氣液固三相的識別和分相分布參數的實時測量。圖2 電學層析成像技術成果展示圖3 ERT/ECT/EMT系統展示圖4 ECT對油氣潤滑系統中油膜厚度檢測 超音速旋流分離技術超音速旋流分離技術是結合旋流分離技術和冷凝分離技術的多組分氣體冷凝分離法，具有工藝流程簡單、穩定性好、效率高、能耗低等特點，成為近二十年來非常有應用價值和商業前景的新分離技術。該技術集膨脹機、氣液分離器和壓縮機于一體，主要由旋流發生器、超音速噴嘴、分離段和擴壓管組成。其工作原理如下：經過前級處理后的含濕氣體導入到超音速分離器內，經過旋流發生器，產生加速度為106m/s2的旋轉流場；旋轉的氣體通過拉伐爾噴管時，會絕熱膨脹至超音速，同時降溫降壓，溫度最大可降低50-100℃，低溫的流場環境能夠使氣體中的水蒸氣開始凝結產生相變，出現小液滴；在旋轉流場中，凝結產生的小液滴不斷碰撞、聚并，在強離心力的作用下，被甩至壁面，并在氣體的帶動下，從濕氣出口排出；經過處理的干氣在管道中心流動，經過擴壓器內降速升壓，進行排放。本團隊首次采用Young經典成核理論和C-C相平衡方程推導獲得了水蒸汽自發凝結Wilson位置解析式，在此基礎上，提出了基于液滴成核和生長模型的非均質凝結模型和跨聲速濕空氣凝結SST湍流模型，揭示了跨音速兩相凝結現象“非穩態”不同振蕩模式的流動特性，獲得了使分離效率最大化的最優外界核心半徑，深入研究了超音速分離器的流場特性、處理效率和分離特性。圖5 超音速旋流分離器流場測量系統圖6 凝結液滴參數測量圖7 中國計量測試學會科學技術進步獎圖8 超音速分離器液相分布仿真預測 針對煙氣的智能狀態檢測與診斷控制的超音速旋流凈化工藝濕法脫硫后的濕煙氣直接排放會產生“白色煙羽”，由于在脫硫過程中，脫硫漿液與高溫煙氣直接接觸，發生傳熱傳質；一方面水分蒸發，增加煙氣的含濕量；另一方面，煙氣溫度降低，煙氣攜帶水蒸汽的能力降低。煙氣達到飽和狀態后，會攜帶部分小液滴，這些攜帶小液滴的飽和濕煙氣經除霧器除去絕大部分液滴后，直接經煙囪排入大氣，由于環境溫度比煙氣溫度低，飽和濕煙氣中的水分就會凝結成小液滴形成“白色煙羽”。白煙中含有較多的溶解性鹽、SO3、凝膠粉塵和微塵等成分，會造成環境污染。針對上述問題，本團隊首創的基于智能檢測與診斷的超音速旋流凈化工藝解決了傳統煙氣脫白技術（如煙氣加熱方法、煙氣冷凝再加熱技術和電磁脫白技術等）成本高，工藝流程復雜，維護費勁的問題，具有設備可靠，工藝過程簡單，投資成本和維護成本很低的特點。該技術主要是利用超音速旋流分離器的增速降溫原理，將煙氣中的水蒸氣進行凝結并旋轉分離，通過引射器將液滴引至超音速分離器入口，輔以高壓微霧增強技術，強化脫白效果。在超音速分離器分離段和濕氣出口處安裝本團隊自主研發的多相流可視化及參數測量系統（靜電層析成像系統和電學層析成像系統），結合智能化成像算法和多元信息融合算法，對管道內煙氣的流場參數進行非侵入式智能測量。系統可根據測量結果，分析超音速旋流分離器內的流場情況和濕氣出口的成分變化，建立異常狀態檢測與診斷方法，診斷脫白系統的運行狀態，同時，指導引射器對液滴量引入的精確控制，進而實現高效穩定的煙氣脫白。圖9 針對白煙氣的智能檢測與診斷控制超音速旋流凈化工藝流程知識產權類型:發明專利知識產權編號:2018114554307，2020102445880，ZL2016106973850技術成熟度:已有樣品技術先進程度:達到國內先進水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:國家自然科學基金獲得經費:61.00萬元

摘要 超音速旋流凈化技術是濕煙氣經超音速分離器絕熱膨脹至超音速，降溫50-100℃后，其中夾帶的水蒸汽、SOx與溶解性鹽、凝膠粉塵、微塵等成分發生非均質凝結后予以分離的一種新型氣體凈化技術，脫除效率最高可達90%，能夠高效地實現煙氣脫白。該技術同時借助多傳感器融合方法智能診斷和動態測量流場數據，優化煙氣“脫白”過程，必要時輔以高壓微霧增強技術，強化分離凈化效果。相較于傳統的電磁法、煙氣加熱法、煙氣噴淋法等脫白工藝，獨創的基于智能狀態檢測與診斷控制的分離效率增強技術能實現煙氣的高效率穩定脫白。 團隊創新成果與技術應用展示 本項目團隊，近十幾年一直從事超音速旋流分離技術和多相流流場參數檢測與電學成像技術的研究，已分別構建了超音速分離裝置和電阻成像（ERT）、電容成像（ECT）及電磁（EMT）等多套系統。現有成熟技術已為國內多家單位，如上海交通大學、北京石油化工學院、北方工業大學、太原理工大學、西門子（北京）研究院等，提供了相應的電學成像系統。本項目中所采用的技術和提出的方法均為自主設計和開發，對于已研制超音速旋流分離技術和流場參數檢測系統中的一些關鍵技術已申請了專利，具有完全的知識產權。同時開發過程中使用的所有部件和器件沒有限制級產品，可避免不必要的知識產權爭端，以及國外技術壁壘的限制。 獨創的基于智能狀態檢測的超音速旋流凈化系統利用靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器和電學層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器，結合多源信息融合算法，實現管道內氣體的非侵入式流場參數測量和狀態診斷。系統將檢測到的信息進行處理和融合，分析超音速分離器內的流場情況和濕氣出口的成分變化，并建立異常狀態檢測與診斷方法，診斷系統狀態。可被廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、建材、食品等工業，如煙氣脫白；石油工業中油／氣／水混輸過程；冶金、電力工業中各種氣力物料輸送過程；以及化工、醫藥、能源等領域中的干燥過程、混合過程、流態化過程、擴散過程、反應過程等普遍涉及多相流測量問題。相較于傳統的處理工藝，超音速旋流凈化技術中的設備可靠，工藝過程簡單，投資成本和維護成本很低。核心傳感器和技術包括靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器、電學層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器和超音速旋流分離技術。 靜電傳感器 靜電傳感器具有結構簡單、靈敏度高，可以非侵入測量等特點，近幾十年來發展迅速，英國貿工部認為在煤粉的流速、濃度或質量流量測量手段中，靜電法是最有前途的方法之一。 在檢測機理方面，目前靜電法氣固兩相流檢測可分為接觸電荷轉移法與靜電感應法兩條路線，對于應用最廣泛的內壁嵌裝電極式傳感器結構，本團隊發現轉移電荷和感應電荷經電荷放大電路后，不僅體現出不同的信號波形特征，而且從頻域來看，轉移電荷形成的信號在整體信號中也占有重要比重。以此為基礎，提出了一系列的感應電荷信息和轉移電荷信息的解耦方法，提高了顆粒流動參數測量精度。 本團隊建立了帶式靜電感應實驗裝置與氣固兩相流計量實驗裝置。帶式靜電感應實驗裝置用來模擬帶靜電顆粒流動情況以及相關測速方法標定。氣固兩相流計量裝置為參數可調的氣力輸送系統，用于氣固兩相流研究以及顆粒質量流量計量標定。兩套裝置計量精度均經過了天津市計量監督檢測科學研究院的測試。 圖1 靜電法技術成果展示 電學層析成像傳感器 電學層析成像技術類似醫學的CT技術，通過外圍測量，重構截面電學參數（電導率/磁導率/介電常數）分布信息。電學層析成像技術根據測量模態的不同，主要分為電容層析成像技術（Electrical Capacitance Tomography，簡稱ECT）、電阻層析成像技術（Electrical Resistance Tomography，簡稱ERT）和電磁層析成像技術（Electromagnetic Tomography，簡稱EMT）。系統具備高速測量、多電極組合、多測量模態切換、可視化、高信噪比和可定制化等特點。 本團隊針對重質劣質油的加工轉化的核心設備——三相流化床，轉化效率和產量還存在難以突破設計瓶頸的問題，在首次提出基于TMR的磁導率EMT方法的基礎上，結合ECT 和ERT 等多種模態的電學層析成像系統，設計了基于電/磁雙模層析成像的高固含率氣液固三相流態化實驗裝置，可實現高固含率條件下，氣液固三相的識別和分相分布參數的實時測量。 圖2 電學層析成像技術成果展示 圖3 ERT/ECT/EMT系統展示 圖4 ECT對油氣潤滑系統中油膜厚度檢測  超音速旋流分離技術 超音速旋流分離技術是結合旋流分離技術和冷凝分離技術的多組分氣體冷凝分離法，具有工藝流程簡單、穩定性好、效率高、能耗低等特點，成為近二十年來非常有應用價值和商業前景的新分離技術。該技術集膨脹機、氣液分離器和壓縮機于一體，主要由旋流發生器、超音速噴嘴、分離段和擴壓管組成。其工作原理如下： 經過前級處理后的含濕氣體導入到超音速分離器內，經過旋流發生器，產生加速度為106m/s2的旋轉流場； 旋轉的氣體通過拉伐爾噴管時，會絕熱膨脹至超音速，同時降溫降壓，溫度最大可降低50-100℃，低溫的流場環境能夠使氣體中的水蒸氣開始凝結產生相變，出現小液滴； 在旋轉流場中，凝結產生的小液滴不斷碰撞、聚并，在強離心力的作用下，被甩至壁面，并在氣體的帶動下，從濕氣出口排出； 經過處理的干氣在管道中心流動，經過擴壓器內降速升壓，進行排放。 本團隊首次采用Young經典成核理論和C-C相平衡方程推導獲得了水蒸汽自發凝結Wilson位置解析式，在此基礎上，提出了基于液滴成核和生長模型的非均質凝結模型和跨聲速濕空氣凝結SST湍流模型，揭示了跨音速兩相凝結現象“非穩態”不同振蕩模式的流動特性，獲得了使分離效率最大化的最優外界核心半徑，深入研究了超音速分離器的流場特性、處理效率和分離特性。 圖5 超音速旋流分離器流場測量系統 圖6 凝結液滴參數測量 圖7 中國計量測試學會科學技術進步獎 圖8 超音速分離器液相分布仿真預測  針對煙氣的智能狀態檢測與診斷控制的超音速旋流凈化工藝 濕法脫硫后的濕煙氣直接排放會產生“白色煙羽”，由于在脫硫過程中，脫硫漿液與高溫煙氣直接接觸，發生傳熱傳質；一方面水分蒸發，增加煙氣的含濕量；另一方面，煙氣溫度降低，煙氣攜帶水蒸汽的能力降低。煙氣達到飽和狀態后，會攜帶部分小液滴，這些攜帶小液滴的飽和濕煙氣經除霧器除去絕大部分液滴后，直接經煙囪排入大氣，由于環境溫度比煙氣溫度低，飽和濕煙氣中的水分就會凝結成小液滴形成“白色煙羽”。白煙中含有較多的溶解性鹽、SO3、凝膠粉塵和微塵等成分，會造成環境污染。 針對上述問題，本團隊首創的基于智能檢測與診斷的超音速旋流凈化工藝解決了傳統煙氣脫白技術（如煙氣加熱方法、煙氣冷凝再加熱技術和電磁脫白技術等）成本高，工藝流程復雜，維護費勁的問題，具有設備可靠，工藝過程簡單，投資成本和維護成本很低的特點。 該技術主要是利用超音速旋流分離器的增速降溫原理，將煙氣中的水蒸氣進行凝結并旋轉分離，通過引射器將液滴引至超音速分離器入口，輔以高壓微霧增強技術，強化脫白效果。在超音速分離器分離段和濕氣出口處安裝本團隊自主研發的多相流可視化及參數測量系統（靜電層析成像系統和電學層析成像系統），結合智能化成像算法和多元信息融合算法，對管道內煙氣的流場參數進行非侵入式智能測量。系統可根據測量結果，分析超音速旋流分離器內的流場情況和濕氣出口的成分變化，建立異常狀態檢測與診斷方法，診斷脫白系統的運行狀態，同時，指導引射器對液滴量引入的精確控制，進而實現高效穩定的煙氣脫白。 圖9 針對白煙氣的智能檢測與診斷控制超音速旋流凈化工藝流程

一、 項目簡介并流濕式脫硫除塵一體化技術及設備是針對鍋爐煙氣處理、化工、制藥、食品、廢氣處理等領域的含塵、含硫氣體進行凈化處理開發的一種運行費用低、脫硫、除塵效率高的環保技術與設備。設備內安裝有自主研發的具有自主知識產權的旋風式氣液接觸元件，含塵、含硫氣體與清洗液體同時從設備頂部并流進入，在高速通過旋風式高效接觸元件時對產生強烈的破碎、攪拌、沖擊作用，增強除塵效果，氣體得到凈化。并流濕式脫硫除塵流程如下圖所示。二、 項目技術成熟程度已應用在實際工業生產中。應用實例包括：1. 在河北邢臺英都化工廠含單質硫氣體的凈化工藝中，成功地解決了原有氣體凈化系統中氣體單質硫含量不達標的問題，除塵效率達到99.8%；設備由原來的直徑3米、高32米下降為直徑1.6米，高14.64米，設備投資大大降低；運行可靠、操作簡單；經河北省產品質量監督檢驗院檢測，總濕板壓降120Pa。 2. 本技術和設備在山東得克公司脫硫工程中應用，氣量10000Nm3/h，設備直徑φ1000，高6100mm，脫硫率達99.5%。三、 技術指標采用氣液并流，空塔氣速可達到5~15m/s，液氣比達到5 L/m3；全塔總壓降＜150Pa，脫硫率≥99.5%，總除塵效率可達到99%；對0~5μm粒徑的微細粉塵分級效率達到85%；與氣液逆流相比，處理相同氣量和粉塵濃度時，能耗可降低25%，設備尺寸減小50%～60%，操作費用和設備投資可減少40%以上；操作時不會出現液泛、霧沫夾帶或帶水現象，塔板上無結垢；操作時不會產生粉塵的再飛揚問題。四、 市場前景并流濕式脫硫除塵一體化技術及設備是針對鍋爐煙氣處理、化工、制藥、食品、廢氣處理等領域的含塵、含硫氣體進行凈化處理開發的一種運行費用低、脫硫、除塵效率高的環保技術與設備。氨法、雙堿法、鎂法、石灰石—石膏法等各種方法鍋爐煙氣脫硫除塵；鋼鐵行業燒結煙氣的脫硫除塵；化工、制藥、食品、建材等行業的工業除塵；煙氣脫硫脫硝除塵一體化操作；有害氣體的凈化、冷卻和增濕；處理高溫、高濕和有爆炸危險的氣體；H2S、HCl、NH3、HF等氣體的吸收；惡臭氣體的脫臭。五、 規模與投資需求根據不同需求可對應多種解決方案。六、 合作方式技術入股，技術轉讓等形式。七、 項目具體聯系人及聯系方式項目負責人及聯系人：張少峰電話： 022-60204596 13132081566 郵箱： shfzhang@hebut.edu.cn八、 附件：成果圖片