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環(huán)糊精具有內(nèi)腔疏水而外部親水的中空立體結(jié)構(gòu)，能夠通過包合作用顯著改善客體分子的理化性質(zhì)，在食品、醫(yī)藥、化妝品等眾多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著環(huán)糊精應(yīng)用范圍的不斷拓展，近年來環(huán)糊精產(chǎn)量一直保持 20%~30%的增長。然而環(huán)糊精生產(chǎn)過程中存在專用酶功能性差(熱穩(wěn)定性差、產(chǎn)物特異性低、 產(chǎn)物抑制強)、底物轉(zhuǎn)化率較低、生產(chǎn)工藝流程繁瑣等問題，導(dǎo)致環(huán)糊精價格偏高，嚴重制約了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本技術(shù)通過篩選高產(chǎn)環(huán)糊精專用酶的菌株，構(gòu)建環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶胞外表達系統(tǒng)，結(jié)合助劑添加、工藝優(yōu)化等手段，實現(xiàn)環(huán)糊精的高效制備，推動我國環(huán)糊精生產(chǎn)行業(yè)快速升級。

由木質(zhì)纖維素原料水解并發(fā)酵制得的乙醇是一種重要的可再生能源；纖維素水解到一定聚合度所得微晶纖維素可用于食品、醫(yī)藥、皮革及造紙等行業(yè)，應(yīng)用范圍廣泛。然而現(xiàn)有水解方法消耗大量的化學(xué)試劑且水解選擇性很低，造成可發(fā)酵糖得率和微晶纖維素產(chǎn)率均不高，成為纖維素利用技術(shù)進一步發(fā)展的瓶頸。本成果開發(fā)了一種化學(xué)改性的方法改變纖維素的結(jié)構(gòu)，提高纖維素的水解效率。所得水解液可用于燃料乙醇生產(chǎn)，所得固體可用于制備纖維素材料。 關(guān)鍵技術(shù) （1）纖維素水解可發(fā)酵糖得率提高。 （2）一步法獲得改性納米纖維素材料。 知識產(chǎn)權(quán)及項目獲獎情況 （1）授權(quán)專利 一種提高纖維素水解效率的方法 ZL201110154930.9 一種提高纖維素水解效率的方法 ZL201210438249.1328 一種提高稻草水解效率的方法 ZL201310468580.2 一種纖維素改性劑的合成方法 ZL201310468666. （2）項目獲獎 獲得陜西省科學(xué)技術(shù)二等獎。 項目成熟度 部分工藝已中試。 投資期望及應(yīng)用情況 成果可在生物質(zhì)能源及生物質(zhì)材料領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

廣泛應(yīng)用于汽車、鍋爐及裝備制造等行業(yè)的不銹鋼焊管是我國鋼鐵行業(yè)重點發(fā)展的高端不銹鋼精品深加工產(chǎn)品，其由鋼帶卷制成管而由鎢極氬弧焊接（TIG）而成，但在高速焊接生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)咬邊和駝峰焊道成形缺陷，成為不銹鋼管高效焊接生產(chǎn)的技術(shù)“瓶頸”和行業(yè)技術(shù)發(fā)展的堵點、難點。基于此，通過研究揭示不銹鋼管TIG焊接生產(chǎn)提速后出現(xiàn)的咬邊、駝峰焊道表面成形缺陷形成機理，提出利用輔助TIG電弧對熔池進行熱力聯(lián)合調(diào)控抑制高速TIG焊接過程中咬邊和駝峰焊道的形成，發(fā)明了列置雙TIG電弧（Tandem TIG）高效低能耗焊接工藝，將咬邊和駝峰焊道缺陷防止在萌芽狀態(tài)；與單TIG焊相比，焊接速度提高1倍以上，能耗降低20%以上，很好地解決了焊接高質(zhì)量和高效率難平衡的問題；開發(fā)了鎢極燒蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)和不銹鋼管在線固溶熱處理系統(tǒng)，實現(xiàn)了不銹鋼管高效、低能耗、低成本焊接生產(chǎn)，提升了不銹鋼焊管行業(yè)技術(shù)水平。在此基礎(chǔ)上，基于相同熱力調(diào)控理念開發(fā)了TIG電弧輔助MIG/MAG電弧高速焊接工藝，焊接速度提高75%。項目累計授權(quán)發(fā)明專利5件，制定團體標準2項，工信部認定節(jié)能技術(shù)1項，獲中國專利優(yōu)秀獎等科技獎勵6項。項目成果推動和引領(lǐng)不銹鋼焊管生產(chǎn)向高效、低能耗方向發(fā)展，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用前景。 （a）工藝原理 （b）列置雙TIG電弧和熔池圖像 圖1 列置雙TIG電弧高速焊接工藝原理 （c）鐵素體不銹鋼焊管 （d）奧氏體不銹鋼焊管 圖2 不銹鋼管列置雙TIG電弧高速焊接生產(chǎn) 圖3 鎢極燒損在線監(jiān)測系統(tǒng) 圖4 奧氏體不銹鋼管高速焊接生產(chǎn)過程中在線固溶熱處理工藝流程

成果描述：針對我國磷石膏年處理量不足，且以生產(chǎn)低檔建材產(chǎn)品為產(chǎn)業(yè)鏈主體的利用現(xiàn)狀，建立大量化處理、低成本生產(chǎn)的磷石膏制酸技術(shù)體系是磷化工行業(yè)的迫切需求。該成果從解決現(xiàn)有磷石膏制酸技術(shù)的問題（分解溫度高、能耗高、煙氣SO2濃度低、對磷石膏質(zhì)量要求高）入手，立足自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新，從關(guān)鍵技術(shù)研究、關(guān)鍵設(shè)備開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化示范三個層次來設(shè)立研發(fā)任務(wù)和研究內(nèi)容，形成的主要成果包括：1 節(jié)能化煅燒beta半水石膏技術(shù)研究；2 硫磺低溫分解磷石膏制高濃SO2技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備研究；3 氧化鈣殘渣制備飼料級磷酸氫鈣的高值化利用技術(shù)；4 萬噸級硫磺分解磷石膏制酸裝置，全流程的“三廢”達標排放，硫酸生產(chǎn)成本小于硫磺制酸生產(chǎn)成本。市場前景分析：應(yīng)用領(lǐng)域：磷石膏集中排放地、需要大量利用硫酸的企業(yè)，如云南云天化集團等，同時也可擴展到其它石膏品種，如氟石膏等。 市場需求分析：以硫磺代替焦炭分解磷石膏，制酸過程實現(xiàn)節(jié)能減排，為磷石膏制酸的新技術(shù)，此項技術(shù)填補了石膏制酸國際國內(nèi)空白。該技術(shù)磷石膏原料適用面廣，操作性強，為各大磷化工企業(yè)解決磷石膏問題所急需，不僅實現(xiàn)企業(yè)硫循環(huán)，同時拓展鈣的高值化利用，經(jīng)濟成本較低使其具有廣闊的市場前景，同時為國家鼓勵的循環(huán)經(jīng)濟工程。該技術(shù)規(guī)模化裝置成功后可望使該技術(shù)在全國得到推廣，最終解決磷石膏污染的世界性難題。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：硫磺分解磷石膏制硫酸裝置，半水石膏煅燒成本≤35kg標煤/噸，磷石膏中硫脫除率≥95%，分解溫度≤1100℃，氣相SO2濃度≥10%，脫硫鈣渣可直接代替石灰用于飼料級磷酸氫鈣生產(chǎn)。全流程的“三廢”達標排放，硫酸生產(chǎn)成本小于硫磺制酸成本（按硫磺1500元/噸計，則本技術(shù)生產(chǎn)成本應(yīng)≤500元/噸）。 國際先進

針對生物質(zhì)體積密度低、熱值低，高值化利用中原料收集和運輸成本高的問題，開發(fā)了雙螺旋移動式熱解制油裝置系統(tǒng)，將生物質(zhì)就地轉(zhuǎn)化為高能量密度、易于運輸?shù)纳镉汀Ｔ撓到y(tǒng)包括快速熱解、燃燒供能、驟冷和智能化控制等單元，采用自主設(shè)計的雙螺旋內(nèi)混熱解反應(yīng)器，利用熱解氣燃燒供能，通過分段式加熱進行反應(yīng)強化和能量品質(zhì)優(yōu)化匹配，實現(xiàn)裝置的小型化和緊湊化和移動化。設(shè)計的緊湊式裝置系統(tǒng)在相同處理量下，體積只有傳統(tǒng)設(shè)備的1/5，生物油產(chǎn)率高達50%，具有可觀的經(jīng)濟效益。制備的生物油品質(zhì)較好，通過簡單提質(zhì)后可與汽柴油混合使用，有望實現(xiàn)生物質(zhì)“分散式制油-集中化煉制”模式。

成果與項目的背景及主要用途： 高溫煤焦油是煤焦化過程中得到的一種黑色或黑褐色粘稠狀液體，其組分非 常復(fù)雜，估計上萬種，已被鑒定五百多種，并且高溫煤焦油是很多稠環(huán)化合物和 含氧、氮及硫的雜環(huán)化合物的重要來源。目前，煤焦油很大一部分作為燃料油直 接燃燒，這樣既是對資源的極大浪費，又會造成環(huán)境的污染。 高溫煤焦油餾分較寬，同時加氫需要按最苛刻的反應(yīng)條件設(shè)計，而按餾分加 氫可根據(jù)原料中各餾分含量設(shè)計反應(yīng)條件，這樣既降低設(shè)備的及節(jié)省催化劑投資， 又能降低過程的能耗。 各餾分經(jīng)過加工可得到萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、異喹啉、吲哚、聯(lián) 苯、苊、芴、蒽、咔唑、芘等多種產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都是重要原料，用途廣泛。 技術(shù)原理與流程簡介： （1）化學(xué)品提取：綜合精餾、結(jié)晶、萃取等分離方法可得到符合下游廠家 要求的萘、α-甲基萘、β-甲基萘、喹啉、異喹啉、吲哚、聯(lián)苯、苊、芴、蒽、咔 唑、芘等多種產(chǎn)品； （2）剩余餾分加氫精制制備清潔燃料：提取化學(xué)品后剩余煤焦油的利用價 值較低，可通過加氫精制過程，進行芳烴飽和、脫硫、脫氮，得到產(chǎn)品硫氮含量 符合國家標準的清潔燃料； （3）通過利用加氫過程的放熱，優(yōu)化工藝過程，實現(xiàn)能量的合理利用。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況： 在煤焦油加工方面，天津大學(xué)具有工業(yè)萘加工，洗油加工，蒽油加工的工業(yè) 化經(jīng)驗，在此基礎(chǔ)上開發(fā)的高溫煤焦油餾分加氫制清潔燃料油技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先 30天津大學(xué)科技成果選編 水平，該技術(shù)成套工藝包的開發(fā)正在進行之中。 應(yīng)用前景分析以及效益預(yù)測： 根據(jù)當前國家產(chǎn)業(yè)政策，發(fā)展新型煤化工生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工產(chǎn) 品必將成為國內(nèi)未來發(fā)展的主流方向。煤焦油寬餾分油中含有多種高附加值的化 工產(chǎn)品，在加氫之前首先加工提取這些化工產(chǎn)品，再對剩余的油品進行加氫，既 不影響加氫原料油的質(zhì)量，又能進一步提高焦油加工的效益。 應(yīng)用領(lǐng)域：高溫煤焦油深加工領(lǐng)域 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）： 有穩(wěn)定的煤焦油來源；廉價的氫氣來源； 合作方式及條件：雙方共同協(xié)商

成果描述：該技術(shù)利用濕法磷酸經(jīng)初步脫除硫酸根、氟硅酸及有機色素后，再用鈣鹽進一步除去硫酸根，經(jīng)固液分離后，用水不溶性萃取劑萃取磷酸，經(jīng)洗滌、深脫硫后，用軟水反萃有機相得到凈化稀磷酸，稀磷酸再經(jīng)濃縮得到工業(yè)級85 %磷酸，工業(yè)級磷酸再經(jīng)后處理得到食品級85 %磷酸，食品級磷酸再經(jīng)深度凈化可制得電子級磷酸。市場前景分析：工業(yè)磷酸可直接用作鋁材拋光劑、鋼鐵防銹劑、磷化劑、金屬清洗劑、有機合成催化劑、精密電鍍等；食品級磷酸可當作酸性飲料的酸味劑，應(yīng)用于蔗糖精制；試劑級磷酸作化學(xué)試劑及電子行業(yè)用；藥品級磷酸用于醫(yī)藥品制造；多聚磷酸用于制造聚磷酸鹽、有機合成原料、金屬表面處理劑，也用作分析試劑。 近五年來，隨著我國食品級磷酸裝置產(chǎn)能的釋放，目前生產(chǎn)能力約250 萬噸，生產(chǎn)廠家50 家左右。近幾年來，我國已成為國際市場上食品級磷酸凈出口國，2008 年以來，每年出口量在47 ～52 萬噸。2012 年我國食品級磷酸產(chǎn)量約為105 萬噸。預(yù)計國內(nèi)食品級磷酸消費市場需求將以12 %的速度增長。國外食品工業(yè)相對成熟，對食品級磷酸的需求將維持在50 萬噸左右，預(yù)計到2017 年，全國食品級磷酸產(chǎn)量將達到152 萬噸，磷酸生產(chǎn)量增長率在5 %左右。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：符合工業(yè)級磷酸企業(yè)標準( Q/HF21- 2004)、熱法工業(yè)級磷酸國家標準( GB/T2091-1992)、食品級磷酸企業(yè)標準( Q/HF22- 2004)、熱法食品級磷酸國家標準( GB3149- 1992)。產(chǎn)品利潤在1000-1500元/噸P2O5。國際先進。

成果描述：用濕法稀磷酸制備磷酸二氫鉀技術(shù)已完成5000 噸/年中試，現(xiàn)開始設(shè)計3萬噸裝置。濕法磷酸先與氯化鉀反應(yīng)，然后用萃取劑萃取鹽酸，有機相經(jīng)洗滌，用氨反萃得到氯化銨，水相經(jīng)過濾、濃縮、結(jié)晶得到磷酸二氫鉀。本技術(shù)的P2O5萃取率高，原料酸中80 %的P2O5進入到產(chǎn)品中。自動化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量好、可大規(guī)模工業(yè)化，適合大型磷肥企業(yè)，走肥鹽結(jié)合道路。市場前景分析：磷酸二氫鉀廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化工、農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥、食品、石油、造紙、日化等行業(yè)。目前國內(nèi)磷酸二氫鉀產(chǎn)品的年需求量約在100萬噸上下，而出口量約15萬噸，總需求量約在110萬噸，從2008年至2012年平均23.45 %的高速增長率體現(xiàn)了其巨大市場前景。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：產(chǎn)品磷酸二氫鉀為無色四方晶體或白色結(jié)晶性粉末。KH2PO4含量為92 % - 98 %，相對密度2.338，熔點252.6 °C，易溶于水，1 %的磷酸二氫鉀溶液的pH值為4.6。國際先進。

針對生物質(zhì)體積密度低、熱值低，高值化利用中原料收集和運輸成本高的問題，開發(fā)了雙螺旋移動式熱解制油裝置系統(tǒng)，將生物質(zhì)就地轉(zhuǎn)化為高能量密度、易于運輸?shù)纳镉汀Ｔ撓到y(tǒng)包括快速熱解、燃燒供能、驟冷和智能化控制等單元，采用自主設(shè)計的雙螺旋內(nèi)混熱解反應(yīng)器，利用熱解氣燃燒供能，通過分段式加熱進行反應(yīng)強化和能量品質(zhì)優(yōu)化匹配，實現(xiàn)裝置的小型化和緊湊化和移動化。設(shè)計的緊湊式裝置系統(tǒng)在相同處理量下，體積只有傳統(tǒng)設(shè)備的1/5，生物油產(chǎn)率高達50[[[[[%]]]]]，具有可觀的經(jīng)濟效益。制備的生物油品質(zhì)較好，通過簡單提質(zhì)后可與汽柴油混合使用，有望實現(xiàn)生物質(zhì)“分散式制油-集中化煉制”模式。