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本項目發(fā)明了組合還原法二氧化氯制備技術、不產生固形物的綜合法二氧化氯制備技術、多重強化紙漿漂白預處理技術和高溫二氧化氯漂白技術，實現了紙漿漂白可吸附有機氯化物（AOX）超低排放。 一、項目分類 顯著效益成果轉化 二、成果簡介 本項目由廣西大學、廣西博世科環(huán)保科技股份有限公司、北京林業(yè)大學共同完成，經過十多年的產學研合作攻關，打破了國外技術壟斷，攻克了二氧化氯制備反應體系穩(wěn)定控制、氯酸鈉高效電解等核心技術難題，發(fā)明了組合還原法二氧化氯制備技術、不產生固形物的綜合法二氧化氯制備技術、多重強化紙漿漂白預處理技術和高溫二氧化氯漂白技術，實現了紙漿漂白可吸附有機氯化物（AOX）超低排放，顯著提高了我國紙漿漂白清潔生產水平。該項目具有完全自主知識產權，主要技術經濟指標達到或超過進口設備，打破了跨國公司的技術壟斷，已在中國、印尼、印度、泰國、越南等12個國家的30多家企業(yè)提供了近40套二氧化氯漂白生產線，滿足了行業(yè)內不同產能的需求，改寫了我國該類設備長期依賴進口的歷史。與國外同類裝置相比，投資成本減少40％-50％，為國家節(jié)約了大量外匯，為我國造紙行業(yè)落實國家“水污染防治行動計劃”提供了有力的技術與裝備支撐，有力推動了我國紙漿二氧化氯漂白技術的應用。本項技術具有完備自主知識產權，獲得海內外授權技術專利52項，2019年獲國家技術發(fā)明二等獎

高校科技成果盡在科轉云

本發(fā)明公開了一種含氧化鈰的低合金鋼焊條，屬焊接材料技術領域。該焊條藥皮主要組分(重量比)為：大理石39-48％，螢石18-26％，鈦鐵10-12％，低碳硅鐵5-8％，中碳錳鐵 3-6％，云母4-4.5％，純堿0.5-1％，CeO2-5為2.6-3.4％。將上述組分的藥粉材料混合均勻后用鈉水玻璃做粘結劑在活塞式油壓機上將藥粉壓涂在直徑為4mm的H08A焊芯上做成低合金鋼焊條。優(yōu)點是：采用該藥皮的堿性焊條熔敷金屬的力學性能與現有低合金鋼焊條E 5515-G 型焊條的力學性能相比：抗拉強度提高了35.64-43.27％，屈服強度提高了45.18-52.11％，沖擊功提高了24.50-26.49％，而硬度卻不下降。雖然焊條制造成本提高了2.1％，但由于焊前和焊后無需采用特殊的工藝措施，因此焊條性價比高。

高比表面積二氧化鈦主要用于催化劑載體材料。針對脫硝催化劑用納米二氧化鈦，比表面積大，催化活性高，化學性質穩(wěn)定，使用壽命長，主要應用在處理氮氧化物，電廠、汽車尾氣等催化劑領域。同時納米二氧化鈦具有光催化活性，對治理霧霾有非常重要的作用。該技術的特點是比表面積可控、催化活性高、使用壽命長。開發(fā)了納米二氧化鈦的研制方法。采用硫酸法水解得到的偏鈦酸，通過加入控制劑、同時控制濃度、溫度、pH 等工藝參數，可以制備比表面積從 10~350m2/g，顆粒大小尺度可控的納米二氧化鈦。

以機械混合、擴散、化學反應速率、成核速率、長大速率等諸因素為變量，建立“液相化學反應膠粒析出相變過程的數學方程組及邊界條件”，提出 “連續(xù)有序液相沉淀納米粉體制備技術”。該技術可以制備粒度在10-200nm高分散的氧化物納米顆粒 ，包括BaTiO3，Y3Al5O12及一系列稀土氧化物，并擁有獨立的知識產權。 1.通過液相反應膠粒析出機理分析，采用此液相沉淀技術在低溫800℃條件下制備了四方相鈦酸鋇納米粉體。通過反應前液體鋇鈦比的精確控制，以及洗滌工藝控制，使粉體的鋇鈦比達到003比1。制備的納米粉體在40-60nm之間，粒度分布窄、分散性好、燒結活性高。目前此液相沉淀技術已經成功延伸至牙科納米氧化鋯粉體和稀土摻雜鈦酸鋇基納米粉體的制備。 2.續(xù)有序液相沉淀技術制備Y3Al5O12納米粉體 3.稀土氧化物納米粉體的制備

"表面涂層技術是改善材料性能的有效技術之一，在現代工業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。將涂層與基體材料的優(yōu)良性能相結合可以有效降低材料的磨損，提高材料的強度，提高材料的高溫抗氧化性等性能。隨著現代工業(yè)技術的發(fā)展，傳統(tǒng)TiN、CrN等單一涂層材料難易滿足其需要，通過復合單層材料而成的納米多層膜涂層擁有單層材料無法比擬的綜合性能而越來越被重視，成為了一種具有廣闊應用前景的材料，具有重大的應用和經濟價值。 技術特點：該項目制備出了異結構TiAlSiN/Si3N4、CrAlSiN/Si3N4納米多層膜及同結構TiCrAlN/TiAlN納米多層膜，其硬度可超過36 Gpa，抗氧化溫度超過了800℃；可以根據實際性能需求選擇單層材料制備具有特殊性能的納米多層膜涂層材料。 "

我國的化石能源結構是以煤為主、石油和天然氣為輔，這是由于各種化石能源的貯藏量的不同而造成的。目前為止，已探明的煤炭儲量為1.5萬億噸，按年采20億噸，可開采750年，而石油儲量為16000萬噸，僅占世界總量的3%左右，可開采年限只有20.6年；天然氣的消費僅占2.1%。煤的利用主要是利用其燃燒熱，一般用于直接燃燒，因此熱值較低的煤，如裼煤等，其利用途徑受到較大的限制；另一方面，煤炭在燃燒過程中會產生大量的二氧化碳、二氧化硫等氣體。二氧化硫會導致酸雨，進而污染環(huán)境，是要嚴格控制排放的對象；二氧化碳是最主要的溫室氣體，也需對其排放進行控制。因此，以煤作為燃料的利用方式存在有很大的不足。而甲烷（CH4，天然氣的主要組成）是一種高能值、零排放的清潔燃料和化工原料，其利用過程具有高效性和環(huán)境友好性，是未來能源發(fā)展的主要方向之一。到目前為止，我國天然氣的開發(fā)與利用在能源消費結構中所占的比重較小，而且儲量也不富足，但我國生物質的貯量相當巨大，作為潛在的物質資源寶庫是人類未來的能量、食物和化學原料的重要來源。隨著石油、煤炭等化石資源的日益枯竭，在當前大力發(fā)展多元能源的形勢下，如何利用以碳和氫為主要成分的煤和生物質制取CH4替代天然氣和作為化工原料，改變我國當前的能源消費結構，既有效利用資源，又發(fā)展?jié)崈裟茉矗瑢崿F能源的有效替代并同時解決環(huán)境問題，是當前的研究重點和熱點。超臨界水部分氧化制技術以生物質或劣質煤為原料，采用超臨界水部分氧化技術，通過發(fā)生一系列的氧化還原反應生成氫氣或甲烷，可以實現部分替代天然氣。目前，本技術已申請國家發(fā)明專利多項。

表面涂層技術是改善材料性能的有效技術之一，在現代工業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。將涂層與基體材料的優(yōu)良性能相結合可以有效降低材料的磨損，提高材料的強度，提高材料的高溫抗氧化性等性能。隨著現代工業(yè)技術的發(fā)展，傳統(tǒng)TiN、CrN等單一涂層材料難易滿足其需要，通過復合單層材料而成的納米多層膜涂層擁有單層材料無法比擬的綜合性能而越來越被重視，成為了一種具有廣闊應用前景的材料，具有重大的應用和經濟價值。

該催化劑屬專利技術，適用于在20~25℃條件下處理含酚廢水和焦化廢水。 含酚廢水是一種對人類危害十分嚴重而又普遍存在的工業(yè)廢水，酚類化合物，可使蛋白質凝固，對人類、水產生物及農作物都有極大危害。鋼鐵工業(yè)、煤氣化工業(yè)中的煉焦工藝是以煤為原料，在隔絕空氣條件下將煤加熱到960~1000℃，得到焦碳和一些化工產品，同時，在生產過程中產生大量難以生物降解的芳香族有機化合物、雜環(huán)及多環(huán)化合物，且酚含量較高，處理比較困難，這些污染物如果未經處理或處理不當隨廢水排放，將對水體產生嚴重污染。尋找高效、經濟、環(huán)境友好的處理方法一直是含酚廢水處理領域的研究熱點。 含酚廢水處理目前常用的方法有：生化法、Feton試劑氧化法、催化濕式氧化法等。華中科技大學環(huán)境科學與工程學院提到（華中科技大學學報22(2005，4)79~81）生化法對焦化廢水進行處理，處理后水的酚、氰含量基本達標，但生化處理后的廢水色度仍然很高，含有大量難降解有機物，其COD不能達到國家排放標準，在不改變主體生化法工藝的情況下，還需要對生化系統(tǒng)的外排水進行深度處理。Fenton試劑是Fe2+和H2O2的組合（Chem. Soc．65(1894)899~9lo），在酸性（2.5~4.0）條件下Fe2+能有效地催化H2O2產生OH—，OH— 具有極強的氧化能力，它可將有機污染物在短時間內氧化降解。由于Fe2+是溶解在溶液中的，Fe2+難與反應介質分離回收，易流失和引起二次污染。催化濕式氧化法是八十年代國際上發(fā)展起來的一種處理高濃度難生物降解有機廢水的處理技術（U S 4699720,1987）。它是在反應釜中，在催化劑作用下，于高溫高壓條件下用氧氣或空氣直接將污水中的有機物氧化成CO2、H2O等無害物，以達到凈化的目的。至今有多種過渡金屬氧化物被認為對濕式氧化有催化活性，大連化學物理研究所的杜鴻章、房廉清等人在（水處理技術23(1997，2)83-87）提到的貴金屬系列催化劑的活性高、壽命長，是催化濕式氧化法較有效的催化劑，但由于該方法所用的催化劑價格昂貴，污水處理所用的設備成本高，使其應用受到極大限制。 技術內容： 主要解決的技術問題是：提出一種價格低廉，可回收的，在20~25℃條件下處理含酚污水簡便易行的催化劑。 活性炭載氧化鐵催化劑，其組分和含量為： 氧化鐵重量百分比含量為1.0~10.0％，活性炭重量百分比含量為90.0~99.0％。 活性炭載氧化鐵催化劑處理含酚廢水的方法： 取含酚廢水或焦化廢水100mL放入250mL錐型瓶中，加入制備好的氧化鐵重量百分比含量為1.0％的活性炭載氧化鐵催化劑1.5g，調節(jié)溶液pH=5．0，于20-25℃攪拌20~30min，過濾，濾液即為處理過的含酚廢水。用氧化鐵重量百分比含量為2.0％或5.0％的活性炭載氧化鐵催化劑處理含酚廢水，具有與氧化鐵重量百分比含量為1.0％的活性炭載氧化鐵催化劑同樣的效果。 與現有技術相比所具有的優(yōu)點： 活性炭載氧化鐵催化劑制備方法簡便易行，價格低廉，可回收，在20~25℃條件下處理含酚污水簡便易行。活性炭載氧化鐵催化劑的制備是以三氯化鐵(FeCl3)和活性炭為原料，將鐵氧化物載到活性炭上，催化劑制備方法簡便、價格低廉、穩(wěn)定性好、易于回收、催化活性高。用該催化劑處理含酚廢水，可在pH=5.0的弱酸性條件下，在20~25℃的室溫條件下直接進行，不需要加熱，大大地節(jié)約了能源，活性炭載氧化鐵催化劑可直接處理污水，不需要加H2O2或通O2，易于操作，反應條件溫和，處理成本低廉，COD能達到國家排放標準(<150mg/L)，COD去除率高，可達到94％以上。