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項目研究背景 ：我國杜仲葉資源非常豐富，在我國長江流域和黃河流 域都廣泛分布，并被大量栽培年，杜仲葉總產量 300 萬噸，但在大多數杜 仲產區尚未利用，以原料杜仲葉的形式和價格低廉大量出口到日韓等國， 用于生產各種藥品和保健品。 技術原理 ：本項目采用國際最新的超臨界 CO2 萃取技術， 萃取杜仲葉 中的總黃酮，解決了杜仲葉總黃酮成分在提取分離過程中，受熱易氧化、 分解的難題，杜仲葉干葉超

本發明公開了一種隔壁雙層板式環流萃取塔和萃取的方法，該萃取塔的塔板由分布板和穿流板組成，通過中心分隔板隔開。中心分隔板將萃取塔分為前后兩個傳質區，每個傳質區內的分布板和穿流板從上向下交替排列，同區相鄰兩塊分布板間構成一傳質單元。同一塔板的分布板和穿流板依靠弓形連通管連通。連續相流體依靠連通管交替在兩個傳質區的各個傳質單元內逐級環流流動，分散相流體平分為兩部分分別在兩個傳質區內與連續相流體逐級錯流接觸傳質。連續相流體依靠相鄰傳質單元的同向流效應，分散相流體依靠分布板的聚集、分散和穿流板的界面更新作用，使液液萃取達到較高的傳質速率和分離效率，有益于兩相流率相差較大，以較小流量為連續相的萃取過程。

加速退化試驗是在失效機理不變的基礎上，通過尋找產品壽命與應力之間的關系(加速模型)，利用產品在高(加速)應力水平下的性能退化數據去外推和預測正常應力水平下的壽命特征的試驗技術和方法。高可靠長壽命是航空產品研制的共同要求，如：民用大型飛機的壽命要求為5-6萬小時，且在較長的壽命周期內能重復使用。傳統的基于二元失效數據(正常和故障)的可靠性分析方法己經難以應用。產品的失效往往表現為其性能逐步退化直至完全失效的過程，如元器件電性能的衰退、機械元件的磨損、絕緣材料的老化、金屬材料的腐蝕、疲勞裂縫增長等。在性能退化過程中蘊含著大量的壽命與可靠性信息。因此，根據退化試驗數據識別產品性能退化過程，通過分析產品失效與性能退化之間的關聯來推斷產品壽命與可靠性的加速退化試驗方法，是解決高可靠度長壽命產品壽命與可靠性評價的重要手段。

成果與項目的背景及主要用途： 粗苯來自焦爐煤氣，粗苯產量約占焦炭產量的 1~1.5%，目前我國焦炭產量 占世界總產量的 60~70%。粗苯中含有 100 多種物質，通過精餾可以將苯、甲苯、 二甲苯、噻吩、苯乙烯、二聚環戊二烯、二硫化碳、吡啶和萘回收。純苯是最基 本的有機化工原料，我國年用量在 800~1000 萬噸。甲苯也是基本有機化工原料 之一，大量用于提高汽油辛烷值和多種用途的溶劑。二甲苯可以作為溶劑使用， 也可以作為制備對二甲苯(PX)和鄰二甲苯(OX)的原料。噻吩是高附加值的化工原 料，以前主要以合成為主，從粗苯中回收的噻吩可以取代合成噻吩。 技術原理與工藝流程簡介： 粗苯萃取精餾工藝主要分為粗苯分離、苯萃取精餾、甲苯萃取精餾、二甲苯 萃取精餾四個單元。 第一單元 粗苯經預熱器預熱后進入兩苯塔，塔底采出副產品重質苯，塔頂采出進入初 餾塔。初餾塔頂采出進入初餾分儲罐，塔底物料進入粗純苯塔。粗純苯塔頂采出 進入二單元，塔底物料進入粗甲苯塔。粗甲苯塔頂采出進入三單元，塔底物料進 入粗二甲苯塔。粗二甲苯塔頂采出進入四單元，塔底采出進入重質苯罐。 第二單元 來自一單元的粗純苯進入苯脫輕塔，塔頂采出進入粗苯罐，塔底物料進入萃 取精餾脫非芳塔。脫非芳塔塔頂采出進入非芳罐，塔底物料進入萃取精餾塔。苯 萃取精餾塔頂采出純度 99.99%、噻吩含量小于 1ppm 的純苯進入產品罐，塔底 物料進入萃取劑再生塔，苯萃取精餾塔設有熱量回收裝置，以充分利用萃取劑的 熱量，減少一次熱量的用量。萃取劑再生塔頂采出進入二級萃取精餾塔，再生后 的萃取劑經回收熱量后循環使用。二級萃取精餾塔頂采出返回脫非芳塔，塔底物 料進入二級萃取劑再生塔，二級萃取精餾塔亦設有熱量回收裝置。二級萃取劑再 生塔頂采出進入噻吩精制塔，塔底萃取劑經熱量回收后循環使用。噻吩精制塔頂 采出 99.7%以上的噻吩進入產品罐 5天津大學科技成果選編 6 第三單元 來自一單元的粗甲苯經預熱后進入甲苯脫輕塔，塔頂采出進入粗苯罐，塔底 物料進入甲苯脫非芳塔。脫非芳塔頂采出進入非芳罐，塔底物料進入甲苯萃取精 餾塔。甲苯萃取精餾塔頂采出純度 99.9%以上、甲基噻吩含量小于 2ppm 的甲苯 進入產品罐，塔底物料進入甲苯萃取劑再生塔，甲苯萃取精餾塔設有熱量回收裝 置，以充分利用萃取劑的熱量，減少一次熱量的用量。甲苯萃取劑再生塔頂采出 進入二級萃取精餾塔，再生后的萃取劑經回收熱量后循環使用。甲苯二級萃取精 餾塔頂采出進入甲苯脫非芳塔，塔底采出進入甲苯二級萃取劑再生塔。甲苯二級 萃取劑再生塔頂采出甲基噻吩餾分，塔底再生后的萃取劑經回收熱量后循環使用。 第四單元 來自一單元的粗二甲苯經預熱后進入二甲苯脫非芳塔，塔頂采出進入非芳罐， 塔底物料進入二甲苯萃取精餾塔。二甲苯萃取精餾塔頂采出 3 度二甲苯進入二甲 苯產品罐，塔底物料進入二甲苯萃取劑再生塔。二甲苯萃取劑再生塔頂采出進入 粗苯乙烯罐，再生后的萃取劑經回收熱量后循環使用。 技術水平及專利與獲獎情況：國內領先。 應用前景分析及效益預測： 純物理過程，不產生三廢。苯純度可達 99.99%以上，甲苯純度 99.9%以上， 二甲苯餾程 3 度。回收了附加值高的噻吩、吡啶等產品，三苯收率高。10 萬噸 裝置比加氫收益高 2000 萬元。 優點是：投資小、產品純度高、收率高。 應用領域：煤化工，石油化工，精細化工 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）： 10 萬噸/年處理能力工程建設投資約 8 千萬元 常壓或減壓操作，沒有壓力容器 處理每噸粗苯需要煤氣 280m3，電 70 度，萃取劑 0.5kg，一次水 2~3t，白土 約 1kg，萃取精餾處理每噸粗苯車間運行費用約 213 元。加氫車間運行費用約 383 元。 合作方式及條件：面議

膜萃取是膜過程與液液萃取過程相結合的一種新型分離技術，清華大學化工系在國內率先開展了膜萃取過程的系統研究工作。通過多體系的膜萃取傳質實驗研究，系統討論了兩相壓強差、兩相流量、膜材料浸潤性能等因素對膜萃取傳質性能的影響，提出了實驗范圍內各分傳質系數關聯式；首次提出單束中空纖維膜萃取實驗方法；首次實驗證明了利用中空纖維膜萃取器的串聯組合有更大的分離優勢；實驗研究了溶脹對膜萃取過程的影響，設計了浮動式中空纖維膜萃取器；首次提出用鼓泡攪拌方式提高中空纖維膜萃取過程的傳質效率；研究了不同結構和不同裝填因子中空纖維膜器的傳質特性，探討了裝填因子對膜萃取過程的影響，提出了中空纖維膜萃取器的殼程子通道模型；首次提出同級萃取反萃膜萃取過程，實驗研究了中空纖維封閉液膜的傳質特性，探討了實現同級萃取反萃的可行性；實驗研究了中空纖維封閉液膜在乳酸分離中的應用；首次實驗證明了膜萃取過程防止溶劑夾帶的優勢和利用膜萃取過程降低COD的可行性。正式發表論文20篇，受到國內外同行專家的關注，研究結論被多次引用，研究成果屬國內首創，處于國際先進水平。

制備了 2 類 3 個系列 8 中銅萃取劑，可適用于不同 pH 范圍下， 蝕刻液中或濕法冶金中銅的特異性回收。該產品萃取飽和容量大（38.5g/L,國外同類產品為 40 g/L，甘肅省質監局作為第三方測得飽和容量為 48.5 g/L），萃取率及反萃率高，萃取平衡時間短（< 30s）, 萃取第三相無，而成本低廉（為國外同類產品 1/3）

粗苯來自焦爐煤氣，粗苯產量約占焦炭產量的1~1.5%，目前我國焦炭產量占世界總產量的60~70%。粗苯中含有100多種物質，通過精餾可以將苯、甲苯、二甲苯、噻吩、苯乙烯、二聚環戊二烯、二硫化碳、吡啶和萘回收。純苯是最基本的有機化工原料，我國年用量在800~1000萬噸。甲苯也是基本有機化工原料之一，大量用于提高汽油辛烷值和多種用途的溶劑。二甲苯可以作為溶劑使用，也可以作為制備對二甲苯(PX)和鄰二甲苯(OX)的原料。噻吩是高附加值的化工原料，以前主要以合成為主，從粗苯中回收的噻吩可以取代合成噻吩。 純物理過程，不產生三廢。苯純度可達99.99%以上，甲苯純度99.9%以上，二甲苯餾程3度。回收了附加值高的噻吩、吡啶等產品，三苯收率高。10萬噸裝置比加氫收益高2000萬元。優點是：投資小、產品純度高、收率高。

搭建液相微萃取自動裝置，利用去乳化劑（輔助溶劑）實現兩相分離；通過SIA泵入系統和控制色譜自動進樣器吸取萃取劑并進樣，構建自動液相微萃取-色譜分析在線一體化分析體系，實現全高通量分析。

在速度滑冰比賽中，掌握彎道處的滑行技術是制勝的關鍵。但是運動員在進行彎道技術訓練時，自己加速到60km/h的高速需要耗費大量體力，所以日常訓練的次數非常有限，嚴重制約了訓練效果。另外，每次加速的過程，和運動員當時的體力、狀態有很大關系，導致每次訓練的入彎速度都不一樣，這同樣嚴重影響了訓練效果。 為解決速滑傳統彎道技術訓練方法存在的體力消耗大、入彎速度一致性差難題，我們研發了一種運動加速裝置，可通過外力將運動員加速至最高72km/h的高速，再調整姿態進入彎道，訓練以高速通過彎道的滑行技術。本裝置從2020年1月起就成為了速滑國家隊彎道技術訓練的“加速神器”，大幅降低了運動員在彎道技術訓練中的體力消耗，極大提升了訓練效率，實現了入彎速度的精準控制，助力提高了運動員以高速過彎的能力。 在2022年北京冬奧會上，速滑國家隊在多個項目上獲得我國歷史最好成績，其中高亭宇破紀錄獲500米冠軍，寧忠巖獲1000米第五名、1500米第七名等；2021年，高亭宇、寧忠巖還分別獲速滑世界杯500米、1000米和1500米冠軍等。突出的彎道滑行技術被評價為是獲勝的關鍵因素之一。 圖1.裝置在國家隊運行的照片

微萃取組件，由上盤和下盤組成，所述上盤中心部位設置有微流體通道，底面為平面，所述下盤中心部位設置有進料凹槽，從進料凹槽至下盤頂面邊緣分布有微形槽，組合方式為：上盤設置的微流體通道中心線與下盤頂面設置的進料凹槽中心線重合，上盤的底面與下盤的頂面之間具有0.05～0.25mm的間隙；一種超重力場微萃取裝置，包括上述微萃取組件、進料混合器、聯接體、接料槽、防護罩、軸套、減速器、電機和支撐系統，微萃取組件中的下盤通過軸套與減速器的動力輸出軸連接并位于接料槽內，萃取組件中的上盤與聯接體連接，連接時應使上盤設置的微流體通道的中心線與聯接體設置的插孔的中心線重合。