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以周廉院士為帶頭人的中心研究團隊，面向航空、航天、海洋工程和生物醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅堋⒔Y(jié)構(gòu)-功能一體化材料及其面向性能制備的高端制造技術(shù)的迫切需求，圍繞高性能鈦合金、鎳基高溫合金、難熔金屬及鐵基合金粉體材料的制備與應(yīng)用，開展了高性能合金成分設(shè)計與優(yōu)化、高均勻高潔凈母合金制備、高性能金屬粉體材料制備、增材制造構(gòu)件后處理集成技術(shù)及裝備、粉末冶金近凈成形技術(shù)的系統(tǒng)研究，形成了增材制造領(lǐng)域用高性能金屬粉末材料制備及應(yīng)用的成套專用技術(shù)。

表面多孔高通量管是一種高效換熱管，采用粉末冶金方法在光管（沸騰側(cè)）內(nèi)表面或者外表面燒結(jié)一薄層多孔層，顯著強化沸騰傳熱，對烷烴、烯烴、芳烴類、醇類、水、氟利昂、液氮等多種工質(zhì)均適用。沸騰傳熱系數(shù)可比光管提高一個數(shù)量級。目前世界上主要由美國UOP公司實現(xiàn)技術(shù)與產(chǎn)品壟斷，近?年國內(nèi)進口約76臺高通量管換熱器，約值人民幣5億元。華東理工大學(xué)從1999年起開始研發(fā)燒結(jié)型表面多孔高通量管及其換熱器，2003年成功申請獲得批準(zhǔn)，聯(lián)合中國石化揚子石油化工股份有限公司承擔(dān)了中國石油化工股份有限公司科技開發(fā)項目“高通量換熱器國產(chǎn)化研制”。開發(fā)成功具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的燒結(jié)型外表面多孔換熱管，并制成高通量高效換熱器，填補了國內(nèi)空白。高效換熱元件技術(shù)指標(biāo)達到國際同類產(chǎn)品技術(shù)水平，多孔表面管的換熱效果最高可達光管的15.6倍，能顯著提高換熱管的強化傳熱效率。項目獲得國家“十一五”863課題、國家高等學(xué)校博士點基金贊助和中國石化重大裝備國產(chǎn)化研制項目進行研究與技術(shù)開發(fā)，已經(jīng)實現(xiàn)銅基粉末、鐵基粉末、銅鎳合金粉末表面多孔管燒結(jié)工業(yè)化生產(chǎn)。建成世界第二（國內(nèi)唯一）的產(chǎn)業(yè)化基地，具備年產(chǎn)1000噸燒結(jié)型表面多孔管和制造100臺高通量換熱器的生產(chǎn)能力；產(chǎn)品達到國外同類產(chǎn)品先進水平，榮獲“國家重點新產(chǎn)品”和江蘇“高新技術(shù)產(chǎn)品”證書。目前華東理工大學(xué)已開發(fā)成功碳鋼管、合金鋼管、銅鎳合金管內(nèi)外表面燒結(jié)鐵基合金粉末、銅基合金粉末、銅鎳合金粉末工藝技術(shù)，完成工業(yè)化燒結(jié)系統(tǒng)建設(shè)及批量生產(chǎn)。外表面銅基粉末多孔管高通量換熱器在揚子煉油裝置氣體分餾脫乙烷塔再沸器上成功應(yīng)用。采用93.4M2的高通量換熱管替代了原122.7M2的光滑管，換熱面積減少了27.5%，總傳熱系數(shù)從光滑管的230W/M2℃升高到434 W/M2℃，提高了89%，設(shè)備負荷提高了16%，所需蒸汽溫度降低了23.7℃，節(jié)能效果顯著。內(nèi)表面鐵基合金粉末多孔管高通量換熱器在揚子芳烴重整加氫預(yù)分餾塔再沸器上成功應(yīng)用。外表面鐵基合金粉末多孔U形管高通量換熱器在揚子芳烴歧化單元甲苯塔再沸器上成功應(yīng)用。中國石油烏魯木齊石化分公司100萬噸/年對二甲苯芳烴聯(lián)合裝置高通量管重沸器6臺。其中苯塔重沸器、抽余液塔重沸器A/B、抽出液塔重沸器、脫庚烷塔重沸器計5臺重沸器（直徑1800～2200mm、單臺換熱面積大于1000mm 2 ）為立式虹吸式固定管板結(jié)構(gòu)，管內(nèi)塔釜液再沸，管外熱流體冷凝。采用 32×3mm外表面刻槽、內(nèi)表面燒結(jié)鐵基合金粉末表面多孔高通量管，4m長管2500根、5m長管9000根。抽余液塔蒸汽重沸器為臥式U形管結(jié)構(gòu)（直徑2000mm、換熱面積1470mm?），管外塔釜液再沸，管內(nèi)蒸汽冷凝，采用 19×2mm外表面燒結(jié)鐵基合金粉末表面多孔高通量U形管2100根。獲得中國發(fā)明專利授權(quán)“一種表面多孔管低溫?zé)Y(jié)工藝”（專利號ZL03116481.1）。中國實用新型專利授權(quán)“波形扁鋼折流桿換熱器”（專利號ZL 01253449.8）。申請中國發(fā)明專利“銅鎳合金多孔表面管的燒結(jié)方法”（申請?zhí)?00710043508.X）、“鐵基粉末多孔表面換熱管的低溫?zé)Y(jié)制備技術(shù)”，申請實用新型專利“一種管殼式換熱器”（專利號2006200478921）等。項目成果獲得了2009年上海市科技進步一等獎，中石化公司科技進步三等獎2項。

微納米氣泡具有尺寸小，比表面積巨大，在水中停留時間長，表面帶有負電荷等特征，微納米氣泡的界面性質(zhì)使得其可以高效吸附并去除水中雜質(zhì)，尤其是固體界面上的油類污染物。基于微納米氣泡的清洗技術(shù)清洗效果優(yōu)異，且不使用傳統(tǒng)的化學(xué)藥劑，可以大大降低運行費用，是一項革命性的綠色清洗技術(shù)，可應(yīng)用于半導(dǎo)體和液晶面板清洗、蔬菜殘留農(nóng)藥清洗、空間殺菌消毒、皮膚清潔等領(lǐng)域。

我國是世界最大的鋁生產(chǎn)國和消費國，鋁產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的40%多，而且仍處于高速增 長中。但我國鋁土礦儲量僅占世界2.3%，按現(xiàn)有鋁工業(yè)發(fā)展速度靜態(tài)計算，我國鋁土礦資源 將只能用10年。煤炭是我國最主要的能源資源，不僅是重要的燃料，還是重要的化工原料。煤 炭開采的副產(chǎn)物煤矸石，其排放量約占煤炭開采量的10%-25%，目前我國煤矸石堆積量約40億 噸；煤燃燒利用的必然產(chǎn)物粉煤灰，占原煤質(zhì)量的15%-40%。目前我國粉煤灰堆貯量已超過30 億噸，而且每年以超過3億噸的量繼續(xù)產(chǎn)生。煤氣化、液化等產(chǎn)生的煤化工灰渣在我國年排放 約4000萬噸，未來40年我國將產(chǎn)生煤化工灰渣100-250億噸。由于地質(zhì)構(gòu)造原因，我國的煤系固 廢中氧化鋁含量較高，具有回收利用鋁資源的巨大潛力。 本項目采用界面活化方法誘導(dǎo)產(chǎn)生鋁硅酸鹽結(jié)構(gòu)缺陷，在少量助劑協(xié)同作用下激發(fā)配位體 大量重組而最終提高煤系固廢的反應(yīng)活性，并以工業(yè)大量副產(chǎn)稀鹽酸或硫酸為浸取劑，獲取多 種高附加值化工產(chǎn)品；對于提鋁殘渣，課題組有成熟技術(shù)生產(chǎn)保溫建筑材料,導(dǎo)熱系數(shù)小于0.1 W/m.K，防火等級達到A級，成本低于泡沫混凝土；另外還可用于生產(chǎn)其它高性能建材產(chǎn)品。 伴隨我國勞動力成本持續(xù)上升與環(huán)境保護日趨嚴(yán)峻，加大環(huán)境保護力度、緩解資源供給 瓶頸、推動循環(huán)經(jīng)濟形成較大規(guī)模、促進資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級是廢物資源化科技創(chuàng)新的 準(zhǔn)則。本項目的開發(fā)成功可有效地解決煤化工灰渣的規(guī)模化處置和資源化難題，提供新型鋁資 源，并將形成能源、資源、化工、冶金、環(huán)保新型循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，帶動我國新型煤化工技術(shù)進步 和相關(guān)產(chǎn)業(yè)升級。

高校科技成果盡在科轉(zhuǎn)云

該成套裝置采用基于壓縮+冷凝+膜分離組合工藝為核心的處理技術(shù)，對VOCs廢氣中的有機溶劑進行液化回收，實現(xiàn)了有機溶劑與介質(zhì)氣體的高效分離， 采用了系統(tǒng)自耦合技術(shù)實現(xiàn)濃縮測組分的快速富集與冷凝液化，與此同時稀釋側(cè)組分的快速分離，從而滿足達標(biāo)排放與回用要求。在運行模式中，根據(jù)來氣流量與組分含量，優(yōu)化壓縮壓力、冷凝溫度、膜分離面積等運行參數(shù)，實現(xiàn)了在低運行能耗下的優(yōu)化工作性能。

乙二醇和丙二醇等化工二元醇主要用于聚酯樹脂、防凍液以及粘合劑、油漆溶劑、耐寒潤 滑劑和表面活性劑等的生產(chǎn)。目前絕大多數(shù)的化工二元醇是通過氫化裂解石油基底物或糧食基 葡萄糖得到的，面臨著化石原料的日益枯竭和糧食安全等重大戰(zhàn)略問題。利用豐富的、開再生 的農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)乙二醇和丙二醇等化工二元醇，是木質(zhì)纖維素生物煉制的重要方向。本技術(shù) 的產(chǎn)業(yè)化實施將對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代具有重大的提升作用，并大幅減少因 秸稈焚燒帶來的霧霾等大氣污染因素。然而，高額生產(chǎn)成本嚴(yán)重阻礙了本技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程。 秸稈化工醇的生產(chǎn)成本具體表現(xiàn)在過程的高能耗和高廢水排放上。 本項目的農(nóng)作物秸稈原料生產(chǎn)乙二醇和丙二醇等化工二元醇成套技術(shù)采用華東理工大學(xué)研 發(fā)的干法生物煉制技術(shù)。該技術(shù)主要包括干法稀酸預(yù)處理、高固體含量酶促糖化和秸稈糖連續(xù) 加氫裂解等主要工序。其中，干法稀酸預(yù)處理技術(shù)使用新型的螺帶攪拌式預(yù)處理反應(yīng)器，實現(xiàn) 了過程零廢水排放，新鮮水和蒸汽用量比典型的預(yù)處理技術(shù)降低80%以上；高固體含量酶促糖 化技術(shù)則通過自主研發(fā)的螺帶型反應(yīng)器處理固含量達20%以上的秸稈底物酶解，可得到糖濃度 高于10%的秸稈糖化液；秸稈糖連續(xù)加氫裂解技術(shù)則實現(xiàn)了化工二元醇生產(chǎn)過程的連續(xù)化和催 化劑的循環(huán)利用。通過該成套技術(shù)可以得到不低于20%（w/w）濃度化工二元醇的裂解液，纖 維素轉(zhuǎn)化率達75%以上。本技術(shù)的實施將會大大降低纖維素化工醇的生產(chǎn)成本，為纖維素化工 醇的產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)

延遲焦化是我國石油煉制四大關(guān)鍵裝置之一，是我國劣質(zhì)原油和重質(zhì)原油輕質(zhì)化與優(yōu)質(zhì)化的主要手段之一。自1957年建成我國第一套 10 萬噸/年延遲焦化裝置以來，冷焦水一直存在突出的環(huán)境污染問題，對我國環(huán)境造成負面效應(yīng)，國內(nèi)外沒有很好的解決方案。針對冷焦系統(tǒng)的流量及組成波動劇烈、壓力周期性變化、廢水與廢氣交織等多組分多相體系的非穩(wěn)態(tài)特點，首先設(shè)計在全密閉下的多級混合降溫冷凝-機械梯級分離-快速富集純化方法集成的冷焦水封閉循環(huán)清潔生產(chǎn)工藝。將冷焦熱水這種 VOC 氣 （ 汽 ） 體-水-焦粉-重油組成的固-液-液-氣混合物分離為油、水、焦三部分，并分別再生至回收或循環(huán)利用的純度，實現(xiàn)廢水治理與廢氣治理協(xié)同、污染物治理與廢棄資源循環(huán)利用協(xié)調(diào)、經(jīng)濟效益與清潔生產(chǎn)結(jié)合，總體思路是利用一套集成化的組合機械分離裝置，解決冷焦廢水、廢氣污染的兩個問題，實現(xiàn)水、重油、焦三種物質(zhì)分別回收利用。其核心技術(shù)為冷焦水密閉循環(huán)處理集成技術(shù)，多組分多相流體快速強場分離技術(shù)、多場耦合分離技術(shù)、耦合場梯級分離技術(shù)、廢水與廢氣耦合治理技術(shù)、低濃度油類廢水油快速富集與再生利用技術(shù)。以多組分多相流體多場耦合快速微小旋流分離系列技術(shù)為核心的冷焦污水封閉循環(huán)成套工藝技術(shù)，被中國石化專家組鑒定為國內(nèi)外首創(chuàng)。該技術(shù)污油回收回?zé)捖省⑺偕把h(huán)利用率、石油焦回收利用率達100%，作業(yè)區(qū)域臭氣濃度達到國家有關(guān)規(guī)定。 本項目屬于循環(huán)經(jīng)濟與節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域，涉及石油化工清潔生產(chǎn)工藝、化工過程機械和環(huán)境保護機械設(shè)備設(shè)計與制造技術(shù)。

能源短缺和環(huán)境污染是21世紀(jì)人類所面臨的首要問題，尋求清潔替代能源是解決這一問題的有效途徑，尤其是汽車燃料替代。天然氣作為汽油替代燃料已經(jīng)表現(xiàn)出了經(jīng)濟、環(huán)境等各方面的明顯綜合優(yōu)勢，目前在世界范圍內(nèi)正處于迅速發(fā)展階段。國內(nèi)近年迅速發(fā)展的汽車工業(yè)、世界能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整、西氣東輸工程的順利進行都在極大地推動著汽車燃料向天然氣的轉(zhuǎn)換。天然氣在汽車中以200個大氣壓的高壓狀態(tài)儲存，因而其充裝需要在專門的加氣站進行，并需要遠比加油機復(fù)雜得多的專門設(shè)備，這些設(shè)備中最核心的裝置是天然氣壓縮機組，它幾乎占據(jù)了加氣站設(shè)備投資的一半，這決定了其生產(chǎn)利潤的可觀性，因而這一產(chǎn)業(yè)近年迅速崛起。加氣站壓縮機也稱CNG壓縮機，根據(jù)使用場合及天然氣來源的不同有母站壓縮機、常規(guī)站壓縮機、子站壓縮機三種型式。這種設(shè)備屬于機電一體化成套機組，具有較高的技術(shù)含量和生產(chǎn)技術(shù)難度，同時也具有較高的生產(chǎn)利潤率。國內(nèi)已有幾個廠家已介入了CNG成套機組的生產(chǎn)，國外產(chǎn)品也正涌入中國市場。目前該產(chǎn)品生產(chǎn)的毛利率仍然較高，市場需求量也正大幅度提升，產(chǎn)品生產(chǎn)組織的條件和投資不大，因而是一個良好的進入楔機，具有廣闊的市場前景。 本項目始于1995年，獲2007年度國家863計劃立項，所研發(fā)的產(chǎn)品和技術(shù)的主要創(chuàng)新性和領(lǐng)先性在于：①我們持有相關(guān)技術(shù)的多項自主知識產(chǎn)權(quán)專利，在國內(nèi)最早開始從事相關(guān)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)推廣工作，具有豐富的研究成果和產(chǎn)業(yè)化推廣經(jīng)驗；②我們具有豐富的實踐經(jīng)驗，曾為國內(nèi)多家企業(yè)開發(fā)過各種規(guī)格的母站、常規(guī)站、子站CNG壓縮機產(chǎn)品，目前國內(nèi)市場在售的許多國產(chǎn)CNG壓縮機產(chǎn)品都是我們主持開發(fā)或協(xié)助開發(fā)的，部分產(chǎn)品已經(jīng)出口國外數(shù)十臺套；③我們具有敦實的基礎(chǔ)性研究成果，著有國內(nèi)唯一的《CNG壓縮機及其設(shè)備》科研專著；④我們的研究水平居于國際前列，基于國家863計劃研發(fā)的“大型CNG母子站成套壓縮機組研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目產(chǎn)品已經(jīng)被產(chǎn)業(yè)化實施，并服務(wù)于中石油、中石化等大型天然氣發(fā)展機構(gòu)。 目前國內(nèi)天然氣汽車的普遍應(yīng)用仍只局限于西安、成都、烏市等西部地區(qū)和城市，隨著西氣東輸工程的進行，以及東海油氣田的探明，我國東部大部分地區(qū)將迅速開始天然氣汽車技術(shù)的發(fā)展。加氣站建設(shè)是燃氣汽車發(fā)展的基礎(chǔ)性設(shè)施，所以未來5～10年將會是一個加氣站設(shè)備產(chǎn)品需求的高峰期，預(yù)計2010年前的國內(nèi)市場需求至少在1000套。十年前的天然氣汽車及加氣站裝備主要靠國外引進，近五年來相關(guān)技術(shù)和全部裝置已經(jīng)完全實現(xiàn)了國產(chǎn)化，技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)、零部件配套、相應(yīng)工程設(shè)計和安裝調(diào)試等國內(nèi)均可解決，市場介入時機成熟。CNG壓縮機組屬于大型成套設(shè)備，訂單式單件生產(chǎn)，屬典型的機械制造業(yè)，目前產(chǎn)品生產(chǎn)的毛利率約在40％，效益比較可觀。

世界能源和環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻使人類對可再生能源和清潔能源的利用空前關(guān)注，太陽能的熱利用便是可再生能源利用的良好途徑。傳統(tǒng)的太陽能熱利用以家庭方式為主，存在諸多發(fā)展限制，因而發(fā)展規(guī)模化的太陽能熱利用技術(shù)是未來太陽能利用的趨勢。太陽能規(guī)模化熱利用的最大障礙是其獲取受制于氣候因素，不能全天候穩(wěn)定供熱，因而必須尋求可靠、經(jīng)濟、環(huán)保的輔助能源，以實現(xiàn)熱量的穩(wěn)定供給。燃煤、燃油、燃氣、電熱等輔助供熱方式均存在經(jīng)濟性、環(huán)保等限制因素，難以較好地滿足使用要求。本項目以高效、環(huán)保的空氣源熱泵技術(shù)作為太陽能系統(tǒng)的輔助熱源，開發(fā)出了『模塊化太陽能熱泵中央熱水系統(tǒng)』成套產(chǎn)品，有效解決了傳統(tǒng)太陽能規(guī)模化熱利用的不穩(wěn)定及經(jīng)濟性雙重瓶頸問題，實現(xiàn)了全天候穩(wěn)定供熱。本產(chǎn)品是一種綜合利用太陽能和空氣熱能，生產(chǎn)和供應(yīng)50～60℃生活及生產(chǎn)用熱水的集中供熱成套裝置，主要用于賓館、酒店、健身房、營業(yè)性洗浴場所、廠礦和學(xué)校集體宿舍、住宅小區(qū)等的24小時生活熱水集中供應(yīng)，以及食品、醫(yī)藥、輕紡、化工等生產(chǎn)過程的產(chǎn)品預(yù)熱或包裝洗滌等熱水供給。該裝置的能量來源約為太陽輻射70％、空氣熱能20％，電能10％，年綜合能效比高達8～12。 本項目的主要技術(shù)創(chuàng)新性和領(lǐng)先性在于：①綜合經(jīng)濟指標(biāo)先進，年均綜合能效比達8～12，工程規(guī)模越大投資的經(jīng)濟性優(yōu)勢越明顯。②環(huán)境保護方面的優(yōu)勢，本產(chǎn)品90％的能量來源于太陽能和空氣能，僅消耗約10％的電能，沒有任何環(huán)境危害，且初級能源利用率很高。③氣候適應(yīng)能力方面的優(yōu)勢，普通熱泵一般難以較好勝任5℃以下的環(huán)境溫度，本項目產(chǎn)品可勝任-15℃的環(huán)境溫度并在此溫度下保持較高的效率。④技術(shù)含量方面的優(yōu)勢，本項目產(chǎn)品采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)工程需要隨意組合，整個“中央熱水系統(tǒng)”只需采用一個控制儀就可實現(xiàn)系統(tǒng)中全部機組和設(shè)備控制，實現(xiàn)無人職守自動工作，并具有機組保護、故障診斷、遠程監(jiān)控等功能，用戶使用極為簡單、方便。 隨著我國城市化建設(shè)進程的加快及人民生活水平的提高，中央熱水工程的發(fā)展極為迅速，市場需求急劇增長。太陽能熱泵中央熱水系統(tǒng)以其遠超過其他熱水生產(chǎn)方式的經(jīng)濟性優(yōu)勢近年來受到了市場的高度矚目，我國建設(shè)部及許多城市已經(jīng)頒布了在新建建筑物中使用太陽能的鼓勵性政策，江蘇、廣東等地還通過立法強制推行，這都是本項目發(fā)展的有力背景，該項目已經(jīng)受到了眾多廠家的關(guān)注。該產(chǎn)品以工程成套的方式銷售和安裝，市場售價約為每噸產(chǎn)水2～3萬元，毛利率約為30％，年產(chǎn)量5000噸，連通工程安裝及附屬設(shè)備產(chǎn)值總計約1～1.5億，產(chǎn)品可覆蓋約4～6個省份，并帶動經(jīng)銷商層面利潤約500～800萬元，目前產(chǎn)品市場需求處于迅速攀升階段，具有良好發(fā)展前景。