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轉爐底吹石灰粉高效潔凈低成本冶煉技術
相比于“頂吹氧氣、底吹惰性氣體”的常規轉爐冶煉工藝，“頂吹氧氣、底吹氧氣-石灰粉”的轉爐煉鋼方法具有顯著的冶金優勢，既能降低轉爐煉鋼的原輔料消耗，提升轉爐出鋼的鋼水純凈度，也能為轉爐高廢鋼比冶煉和智能化煉鋼提供良好的基礎條件。但底吹氧氣-石灰粉加劇了轉爐爐底的侵蝕，爐底壽命短的問題限制了底吹石灰粉轉爐的大規模推廣應用。
為了解決上述問題，本團隊提出了利用 CO 2 延長底吹氧氣-石灰粉轉爐使用壽命的新方法，將 CO 2 與 O 2 混合作為噴粉載氣可以降低底吹噴嘴上方的火點區溫度，從根源上抑制底吹噴嘴的高溫熔損，減輕噴嘴周圍鎂碳磚的氧化脫碳，同時增強轉爐冶煉后期的熔池攪拌，獲得更好的脫氮控氧效果；本團隊通過實驗和模擬相結合的方法，探明了底吹噴槍材質和結構對其沖蝕磨損速率的影響規律，經過大量測試和模擬完成了底吹噴槍材質和結構的優化，解決了底吹噴槍的磨損問題；本團隊自行設計搭建了一套 1:1 的全仿真的粉劑噴吹實驗系統，真實模擬工業現場的噴粉工況，探明了噴粉系統的工作原理，通過對噴粉系統關鍵裝置和操作制度的優化，掌握了獲得穩定無脈動粉氣流的關鍵技術。
在實驗室研究的基礎上，本團隊利用一座 120 噸轉爐完成了轉爐底吹石灰粉的工業示范，攻克了供氣系統、供粉系統、輸粉系統和粉氣流分配系統等關鍵系統裝備的集成難題，編制了轉爐底吹石灰粉的系統控制和操作工藝模型，實現了轉爐底吹石灰粉的安全穩定運行，改善了轉爐的冶煉指標，取得了顯著的經濟和社會效益。
北京科技大學
2021-04-13
一種包含取冰結構的高效制冰容器
本發明涉及食品加工設備技術領域，解決了現有制冰容器在制冰和取冰效率、食品安全性及耐用等方面的技術問題，尤其涉及一種包含取冰結構的高效制冰容器，包括用于容納制冰用水的制冰槽，所述制冰槽內可分離設置有用于分離并提取冰塊的取冰網兜，所述制冰槽包括作為主體承載結構的槽身，在槽身內設置有多個橫豎垂直分布的隔斷，任意兩個隔斷之間形成用以容納制冰用水或冰塊成型的分槽，所述隔斷為上窄下寬有利于傳熱的梯形結構。本發明相較于傳統的制冰容器提升了冰塊的成型速度和脫冰用冰的便捷性。配合取冰網兜給制冰容器賦予快速取冰的能力，因此可以在多種場景下應用，提高取冰效率，并保障了食品安全。
南京工業大學
2021-01-12
海洋微藻高效綠色養殖提取 EPA 產業化
成果簡介：二十二碳六烯酸（DHA）是人體所必需的一種多不飽和脂肪酸，是大腦細胞膜的重要構成成分，可輔助腦細胞發育，對治療高血脂癥、動脈粥樣硬化等能起到有效作用。本課題組通過開發破囊壺菌高密度異養發酵生產二十二碳六烯酸（DHA）關鍵工程化技術，篩選出高產 DHA 的破囊壺菌工業菌株 2 株。同時優化獲得了破囊壺菌生產 DHA 的工藝條件，批量發酵培養破囊壺菌，獲得 DHA的提取技術，在分離純化 DHA 的基礎上，能夠進一步優化中式技術，獲得高純度（90%）DHA，實現商業價值。
成果水平： 國內領先，團隊專有技術
應用范圍：海洋生物能源與生物資源可持續發展利用技術，利用海洋微生物進行高附加值、高產能的海洋生物能源開發（提取 DHA），主要可應用于海洋微藻產氫產脂、生物醫藥、生物食品、保健等領域。
市場分析及前景：據統計目前市售食品級低濃度（22％-25％）DHA 價格在26.9-36.5 萬元/噸；食品級高濃度 DHA（27％-30％）為 73-109.5 萬元/噸，而純度為99.9％的DHA售價高達16.8萬美元/公斤。當前DHA的生產主要來自魚油，普遍存在分離成本高、具有魚腥味、有污染物等問題。海洋微生物的不飽和脂肪酸成分簡單，易于分離純化，用于發酵生產 DHA 可以有效解決利用魚油生產DHA 的問題，降低 DHA 的生產成本，產業過程污染少，隨著國內消費者健康意識的不斷提升以及購買力的提高，國內 DHA 的需求必將進一步增加，其開發應用前景廣闊。
主要技術指標：分離得到 200 多株可培養的破囊壺菌菌株，獲得高產 DHA
和類胡蘿卜素的破囊壺菌工程菌株，如 Aurantiochytrium sp. PKU#SW7 和Thraustochytriidae sp. PKU#Mn16，其 DHA 占細胞干重達 20%；另已獲得 4 株破囊壺菌基因組二代測序結果；申請發表專利（破囊壺菌的分離純化培養，破囊壺菌快速測定方法等）；獲得粗制 DHA 工藝技術。
投資規模：包括設備、資金、場地、人員等。
合作方式：技術轉讓等
天津大學
2021-04-11
一種高效聚羧酸系減水劑及其制備方法
一種聚羧酸系高效減水劑及其制備方法.用聚乙二醇與丙烯酸酯化合成聚乙二醇丙烯酸酯﹙簡稱A物質﹚;再將丙烯酰胺與甲醛進行羥甲基化,然后用氨基磺酸進行磺化反應,生成含有碳碳雙鍵并帶有酰胺基和磺酸基的B物質;最后用丙烯酸,甲基丙烯磺酸鈉,B物質,A物質通過自由基共聚反應,得到聚羧酸系高效減水劑.B物質是一種帶有酰胺基和磺酸基的不飽和物質,能提供極性很強的陰離子磺酸基,其中酰胺基可提高減水劑的流動性和分散性能,并成功地合成了一種具有獨特性能的聚羧酸系高效減水劑.本合成方法在水溶液條件下反應,無污染且符合國際環保發展方向,原料易得價格較低,工藝新穎反應條件溫和,產品性能優異獨特,具有廣闊的發展前景。
蘭州大學
2021-01-12
生物質及城市有機廢物的高效、清潔發電技術
項目研究的背景及用途：本項目的出發點是將我國大量的生物質及城市有機廢物資源(如農作物廢棄物、林業廢棄物、城市垃圾中豐富的有機物、造紙造漿中的廢物、酒精生產廠的廢液廢渣、動物糞便、食品加工中的廢棄物、家庭中有機垃圾、草類廢棄物，產量約每年 30 億噸)高效轉化為清潔的電力。我國當前的生物質及城市有機廢物資源沒有得到合理的利用。利用生物質作為能源，不僅僅是解決了長期的能源供給問題，更重要的是大大緩解了環境保護的壓力。本項目的技術路線所排放的其他污染物如硫化物、粉塵粒子的濃度也大大低于現有的燃煤發電廠。此外，高效、清潔的氣化發電技術可以克服現有的城市垃圾處理處置方式的缺點。與現有垃圾焚燒爐技術相比，本項目的技術路線具有以下優點:
(1)發電效率高;
(2)炭轉化率高、能量利用率高;
(3)排放的二次污染物少;
(4)初投資和遠行費用低。
本項目的目的是有效地利用生物質及城市有機廢物，通過流化床氣化的方式將其轉變為電力。確保生產電力的成本可以與現有的燃煤電廠競爭，同時確保生產過程符合環境友好性要求，沒有明顯的二次污染。成果水平及主要技術指標:本技術水平處于國內領先水平,在國際上也是領先的。目前正在申報發明專利 2 項。所需廠房占地面積:需要穩定的生物質或生活垃圾原料供應(年需要量為8000 噸左右);設備相對比較簡單，但需要由相關的廠家定制生廠;廠房面積約為15000～20000 平方米;投資規模在 500 萬左右。
市場分析及效益預測：本項目的市場前景很大。以天津市為例，天津市每年約有 600 萬噸生物質資源，可發出功率為 90～100 萬千瓦的電。若考慮大量種植能源作物，則可以發出更多的電，而且隨著發電規模的擴大，可以顯著降低成本。如果單座發電廠的規模在 2000～4000 kW，該發電成本與燃煤電廠相當。為天津市大量的生物質廢物找到一條合理的利用途徑，同時解決了因城市有機垃圾堆置而帶來的環境污染問題。以 2000 千瓦的發電能力為例，投資回收期為 2.2 年，年盈利為 220 萬左右。
天津大學
2021-04-11
手性氨基酸的微生物高效生產方法
手性氨基酸作為最重要的原料和中間體，市場規模也越來越大。本項目研發的手性氨基酸包含 L-2-氨基丁酸、D-蘇氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸、L-色氨酸等。2-氨基丁酸是一種非天然的氨基酸，是一種重要的化工原料，被用作為多種手性藥物合成中的重要中間體，包括抗結核藥物乙胺丁醇、布瓦西坦和抗癲癇藥物左乙拉西坦。D-蘇氨酸是天然氨基酸 L-蘇氨酸的光學異構體，是一種非天然氨基酸。主要應用于手性藥物、手性添加劑和手性助劑等領域，在制藥行業作為手性合成的手性源，主要用于生產新型光譜抗生素、D-蘇氨醇和多肽合成過程的蘇氨酸保護劑。L-天冬酰胺是常見的 20 種氨基酸之一，在食品、醫藥、化工合成、微生物培養等領域廣泛應用。L-天冬酰胺可以作為添加劑用于清涼飲料,同時在腫瘤治療及蛋白質糖基化中扮演重要角色。L-天冬酰胺常用于氨基酸輸液，以及具有降壓、平喘、抗消化性潰瘍、胃功能障礙等功能，并可用于治療心肌梗死、心肌代謝障礙、心力衰竭、心臟傳導阻滯、疲勞癥等。此外，L-天冬酰胺也是微生物培養和動物細胞培養重要的添加劑。L-叔亮氨酸是一種非蛋白原的手性氨基酸, 由于叔丁基的空間位阻大, 叔亮氨酸的衍生物可在不對稱合成中作為誘導不對稱的模板。隨著不對稱合成的發展, 叔亮氨酸的應用也非常廣泛。又由于占空間大的叔丁基鏈及其疏水性, 它在多肽的合成中能夠很好地控制分子構象, 增加多肽的疏水性和受酶降解的穩定性, 因此在藥物和生物應用中正迅速地發展, 用于抗癌、抗艾滋病等藥物和生物抑制劑及肽等。
江南大學
2021-04-11
代謝改造釀酒酵母高效生產葡萄糖二酸
葡萄糖二酸是一種重要的化合物，在醫療和工業中有著廣泛的應用。目前生產葡萄糖二酸的方法主要以化學法-葡萄糖化學氧化法為主，但該方法具有選擇性低、成本高、得率低、要高溫及產生大量氧化反應副產物不利于后續葡萄糖二酸的分離等局限性。目前生物法合成葡萄糖二酸主要是在大腸桿菌中進行的，但在大腸桿菌中異源合成葡萄糖二酸被許多因素限制。釀酒酵母因具有耐酸能力強、耐低溫、可低 pH 發酵、沒有噬菌體感染、適合大規模發酵、易分離和高抗逆性等特點，已被廣泛用于產有機酸的研究，因此釀酒酵母比大腸桿菌更適合葡萄糖二酸的生產并具有更高的工業應用價值。利用釀酒酵母合成葡糖二酸具有很好的應用前景。
創新要點
1) 以釀酒酵母 BY4741 為出發菌株，將擬南芥的肌醇加氧酶 MIOX4 和丁香假單胞菌的 UDH 基因在 delta 重復序位點高效表達，敲除轉錄抑制因子OPI1 獲得工程菌 Bga-3，該菌株在分批補料發酵條件下能夠產 6 g/L 的葡萄糖二酸，為目前報道的最高值；
2) 通過提高工程菌的轉運胞外肌醇的能力和工程菌自身合成肌醇的能力，解決提高葡萄糖二酸產量的關鍵問題；
3) 進一步協調肌醇用于細胞自身代謝活動和葡萄糖二酸合成之間的分配關系，并通過提高葡萄糖二酸合成途徑效率和發酵優化，提高肌醇利用率和葡萄糖二酸合成的產量。
江南大學
2021-04-11
抗過敏益生菌的研發及制劑的高效制備技術
過敏性疾病已經成為世界第六大疾病，涉及全球 22%的人口。如哮喘、鼻 炎、過敏性濕疹、食物過敏和過敏性休克等均與特異性免疫球蛋白 E（IgE）介 導的免疫反應密切相關，但目前過敏疾病的治療藥物存在副作用，不宜長期使用。江南大學食品生物技術中心經過多年的積累，通過體外高通量篩選。細 胞、動物模型，人群臨床試食及多組學機制解析等手段，研究得到能夠有效調 節免疫，緩解過敏性疾病，可長期食用無毒副作用的益生菌；并以此為基礎， 開發了提升益生菌在消化道中抗逆性的關鍵技術，并攻克了菌種在產業化應用時的發酵工藝、活性保持、生產技術等多層面難題。
主要成果包括：
（1）研發得到 3 株有效緩解不同過敏性疾病的益生菌，長雙歧桿菌 CCFM1029 通過降低血清中總 IgE 水平，皮膚組織 IL-4、IL-13 水平，局部組織 中組胺的釋放，以及炎癥細胞的浸潤，緩解過敏性濕疹；短雙歧桿菌 CCFM1067 通過改善肥大細胞炎癥浸潤，降低皮膚組織中 IL-13 和 CCL11 水平，且提高皮
膚組織中 IL-10 的表達，最終實現緩解特應性皮炎癥狀；羅伊氏乳桿菌 CCFM1040 顯著降低過敏性哮喘小鼠肺部病理炎癥，抑制血清中塵螨特異性免疫30 球蛋白 IgG1 的產生，降低肺泡灌洗液中 IL-5、IL-13、IL-17A 的含量，緩解過 敏性哮喘癥狀；
（2）通過剖析益生菌的底物代謝規律和關鍵限制性生長因子，建立科學有 效的益生菌特異性增殖培養體系，并基于生長過程碳氮代謝規律，提出遵循底 物消耗規律的自動補料技術和發酵精準化自動控制工藝。益生菌增殖密度達到 1.0×1010 cfu/mL 以上，是傳統培養方法的 5~10 倍；
（3）開發了提高益生菌消化道耐受性的關鍵技術，解決了菌株通過胃腸道 后存活率低的技術難題。通過開發高滲預脅迫、微膠囊預包埋等技術，使功能 菌株在胃酸環境下的存活率達到 95%以上，在膽鹽環境下的存活率達到 90%以上。
江南大學
2021-04-11
L-蘇氨酸的微生物高效生產方法
L-蘇氨酸在食品、飼料、醫藥和化妝品等領域的用量呈長期穩定增長趨勢，尤其在飼料添加劑中增長最為迅速。以添加了 L-蘇氨酸的低蛋白配方飼料作為家禽日糧，不但可以緩解天然蛋白的匱乏，減少動物氨的排放，還能提高家禽的生產性能。而在醫藥領域，L-蘇氨酸除了用于氨基酸輸液之外，隨著人類保健意識的提高，各類氨基酸保健飲品涌現市場，L-蘇氨酸是必不可少的配方成分。L-蘇氨酸有望取代色氨酸，成為繼賴氨酸和甲硫氨酸之后第三大發展最迅速的氨基酸。因此 L-蘇氨酸產業迫切需要提高產量，降低成本，以滿足市場需求。本實驗室以谷氨酸棒狀桿菌為出發菌株，通過代謝工程技術手段進行基因敲除和敲入，對關鍵基因進行了測序、蛋白結構解析及定向改造，以達到“開源節流”，即增強 L-蘇氨酸合成路徑代謝流，抑制或阻斷旁路途徑代謝流，最終提高L-蘇氨酸產率近 20 倍，具有較好的應用前景。
江南大學
2021-04-11
L-甲硫氨酸的微生物高效生產方法
L-甲硫氨酸廣泛應用于飼料業，是家禽飼料中首選的限制性氨基酸。L-甲硫氨酸是強肝解毒劑、促進發育劑，當缺乏時會引起食欲減退。甲硫氨酸廣泛應用于營養補充與畜產飼料，由于甲硫氨酸容易被雞吸收而轉變為雞肉蛋白，在雞飼料中添加甲硫氨酸，可少耗飼料，并使雞肉生長健全。L-甲硫氨酸合成方法主要為化學合成法和微生物發酵法兩種。因化學合成法會產生大量有害物質，微生物發酵法生產甲硫氨酸越來越受到關注。本實驗室以谷氨酸棒狀桿菌為出發菌株，通過代謝工程技術手段進行基因敲除和敲入，以達到“開源節流”，即增強 L-甲硫氨酸合成路徑代謝流，抑制或阻斷旁路途徑代謝流，最終提高 L-甲硫氨酸產率，目前中間菌株產率已達 21 mmol/L，具有重要的應用前景。
江南大學
2021-04-11