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葡萄糖二酸是一種重要的化合物，在醫(yī)療和工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。目前生產(chǎn)葡萄糖二酸的方法主要以化學(xué)法-葡萄糖化學(xué)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(chǎn)生大量氧化反應(yīng)副產(chǎn)物不利于后續(xù)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(jìn)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(qiáng)、耐低溫、可低 pH 發(fā)酵、沒(méi)有噬菌體感染、適合大規(guī)模發(fā)酵、易分離和高抗逆性等特點(diǎn)，已被廣泛用于產(chǎn)有機(jī)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(chǎn)并具有更高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。利用釀酒酵母合成葡糖二酸具有很好的應(yīng)用前景。 創(chuàng)新要點(diǎn) 1) 以釀酒酵母 BY4741 為出發(fā)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(fù)序位點(diǎn)高效表達(dá)，敲除轉(zhuǎn)錄抑制因子OPI1 獲得工程菌 Bga-3，該菌株在分批補(bǔ)料發(fā)酵條件下能夠產(chǎn) 6 g/L 的葡萄糖二酸，為目前報(bào)道的最高值； 2) 通過(guò)提高工程菌的轉(zhuǎn)運(yùn)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(chǎn)量的關(guān)鍵問(wèn)題； 3) 進(jìn)一步協(xié)調(diào)肌醇用于細(xì)胞自身代謝活動(dòng)和葡萄糖二酸合成之間的分配關(guān)系，并通過(guò)提高葡萄糖二酸合成途徑效率和發(fā)酵優(yōu)化，提高肌醇利用率和葡萄糖二酸合成的產(chǎn)量。 

由于我國(guó)現(xiàn)在投運(yùn)的機(jī)組其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)比起國(guó)外先進(jìn)機(jī)組還有很大差距，因此，除了對(duì)經(jīng)濟(jì)性差的老機(jī)組進(jìn)行淘汰和改進(jìn)外，加強(qiáng)對(duì)在役鍋爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究等工作也是一種改變落后狀態(tài)行之有效的方法。

1、項(xiàng)目概述 由于我國(guó)現(xiàn)在投運(yùn)的機(jī)組其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)比起國(guó)外先進(jìn)機(jī)組還有很大差距，因此，除了對(duì)經(jīng)濟(jì)性差的老機(jī)組進(jìn)行淘汰和改進(jìn)外，加強(qiáng)對(duì)在役鍋爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究等工作也是一種改變落后狀態(tài)行之有效的方法。 2、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) (1)理論上的創(chuàng)新點(diǎn) 項(xiàng)目組在結(jié)合多種算法的同時(shí)，提出了修正系數(shù)這一重要調(diào)整參數(shù)，從而使得熱力計(jì)算能夠針對(duì)某特定鍋爐進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。大大提高了計(jì)算的可靠性和準(zhǔn)確性。 (2)方法上的創(chuàng)新點(diǎn) 針對(duì)大型煤粉鍋爐存在的實(shí)際問(wèn)題，項(xiàng)目組首次提出了截短分隔屏增加省煤器的優(yōu)化改造方案。改造方案可以同時(shí)解決過(guò)熱器減溫水過(guò)量和二次汽欠溫的問(wèn)題。通過(guò)截短分隔屏，減少了過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)吸熱量，從而降低了過(guò)熱系統(tǒng)減溫水，同時(shí)使得高溫再熱器的入口煙氣溫度升高，從而解決了再熱器欠溫的問(wèn)題。在該方案的基礎(chǔ)上，增加尾部省煤器受熱面，進(jìn)一步降低了過(guò)熱系統(tǒng)減溫水量，同時(shí)抑制了排煙溫度由于截屏而升高這一隱患。完滿(mǎn)解決了鍋爐存在的問(wèn)題，大大提升了機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。 3、同類(lèi)技術(shù)產(chǎn)品或成果比較 項(xiàng)目組采用熱力校核計(jì)算和數(shù)值模擬相結(jié)合的方式對(duì)鍋爐改造效果進(jìn)行了全面評(píng)估。目前，同時(shí)采用這兩種方式的對(duì)鍋爐改造進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估的報(bào)道比較少見(jiàn)。熱力計(jì)算和數(shù)值模擬兩個(gè)手段相輔相成，結(jié)合起來(lái)可以為電廠提供全面的優(yōu)化改造預(yù)測(cè)信息。熱力計(jì)算著重于鍋爐內(nèi)輻射受熱面和對(duì)流受熱面的換熱情況，但無(wú)法反映改造對(duì)爐內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)乃至組分場(chǎng)的影響，數(shù)值計(jì)算可以在熱力計(jì)算的基礎(chǔ)上對(duì)爐內(nèi)場(chǎng)的信息進(jìn)行預(yù)測(cè)。在鍋爐熱力校核計(jì)算準(zhǔn)確性方面，關(guān)鍵是計(jì)算所采用的半經(jīng)驗(yàn)公式的可靠性和準(zhǔn)確性。數(shù)值計(jì)算方面關(guān)鍵是所采用的計(jì)算模型的可靠性、準(zhǔn)確性及使用計(jì)算網(wǎng)格的合理性。方法創(chuàng)新點(diǎn)主要是提出新穎的切實(shí)有效可行的受熱面改造方案，經(jīng)過(guò)一處改造，同時(shí)解決多個(gè)問(wèn)題，降低了改造成本，提高了改造效率。 4、能為產(chǎn)業(yè)解決的關(guān)鍵技術(shù) 關(guān)鍵技術(shù)有兩個(gè)方面：熱力校核計(jì)算制訂優(yōu)化受熱面改造的合理方案；預(yù)測(cè)改造方案實(shí)施后的鍋爐爐內(nèi)燃燒工況、流動(dòng)工況及經(jīng)濟(jì)效益。 5、已應(yīng)用的成功案例 項(xiàng)目組已經(jīng)積累了多年經(jīng)驗(yàn)，目前已經(jīng)成功應(yīng)用的案例主要有： （1）內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司的1#、3#鍋爐對(duì)流受熱面優(yōu)化改造； （2）河北大唐王灘發(fā)電廠1#、2#爐受熱面的優(yōu)化改造； （3）大唐韓城第二發(fā)電廠有限責(zé)任公司的二期3號(hào)鍋爐對(duì)流受熱面優(yōu)化改造。 應(yīng)用范圍： 主要應(yīng)用于我國(guó)大容量煤粉鍋爐以及循環(huán)流化床鍋爐的受熱面優(yōu)化改造。針對(duì)各個(gè)不同改造方案進(jìn)行熱力校核計(jì)算，根據(jù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析對(duì)比，為電廠提供合理可行的改造方案，以期解決電廠鍋爐運(yùn)行中所出現(xiàn)的安全隱患問(wèn)題及經(jīng)濟(jì)性較低的問(wèn)題。

本項(xiàng)目聯(lián)合中德智能制造研究院，借力德國(guó)專(zhuān)家資源，組建了一支可快速響應(yīng)企業(yè)傳統(tǒng)產(chǎn)線(xiàn)智能化升級(jí)改造的物聯(lián)網(wǎng)中控平臺(tái)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)致力于打造智能制造示范工廠，目前與南瑞集團(tuán)、大全集團(tuán)、泉峰集團(tuán)等企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)升級(jí)優(yōu)化項(xiàng)目正在實(shí)施中。

1.痛點(diǎn)問(wèn)題 表面活性素是一種枯草芽孢桿菌脂肽，分子結(jié)構(gòu)含7個(gè)氨基酸環(huán)肽及13-16個(gè)碳鏈長(zhǎng)度的脂肪酸，作為脂肽家族生物表面活性劑的代表性分子，具有優(yōu)異的表面/界面活性、穩(wěn)定性及抑菌、殺蟲(chóng)等性能。因此，其在石油開(kāi)采、工農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、日化等領(lǐng)域展現(xiàn)出了非常廣闊的應(yīng)用前景。 但發(fā)酵產(chǎn)率低嚴(yán)重制約了表面活性素的工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。研究表明，野生菌株的產(chǎn)量通常為1g/L以下。培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件優(yōu)化后，產(chǎn)量提高也很有限。菌株的基因工程改造方面也比較困難。表面活性素（脂肽）合成機(jī)制為特殊的非核糖體肽合成機(jī)制，基因簇很大，長(zhǎng)度達(dá)到26Kb以上。因此很難實(shí)現(xiàn)異源表達(dá)，只能進(jìn)行基因組原位突變改造。其分子結(jié)構(gòu)中既包含氨基酸、也包括脂肪酸，因此代謝途徑也很復(fù)雜。此外，發(fā)酵培養(yǎng)過(guò)程中，嚴(yán)重的起泡和泡沫溢出問(wèn)題也制約了工業(yè)化的進(jìn)程。 2.解決方案 化工系于慧敏教授團(tuán)隊(duì)從南海底泥等特殊環(huán)境中篩選獲得了產(chǎn)表面活性素野生枯草芽孢桿菌，進(jìn)一步采用原位編輯超強(qiáng)啟動(dòng)子工程、特點(diǎn)氨基酸和脂肪酸代謝工程和營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞-芽孢調(diào)控綜合策略，成功構(gòu)建高產(chǎn)表面活性素的無(wú)休眠枯草芽孢桿菌超級(jí)細(xì)胞工廠，并進(jìn)一步打通了高產(chǎn)表面活性素新工藝，獲得了表面活性素液體和粉末產(chǎn)品。 3.合作需求 本項(xiàng)目尋求有志于在石油開(kāi)采、工農(nóng)業(yè)、日化洗滌等不同應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行脂肽（表面活性素）新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的企業(yè)開(kāi)展合作，尤其是在上述不同領(lǐng)域具有孵化資源或資金，在工程化、產(chǎn)品化所需的場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)條件等方面具有生產(chǎn)和銷(xiāo)售優(yōu)勢(shì)或經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。也尋求對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景具有共同開(kāi)發(fā)興趣的企業(yè)開(kāi)展技術(shù)合作。最后，也希望與一些高科技園區(qū)進(jìn)行對(duì)接，推動(dòng)產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)。

藍(lán)寶石襯底生產(chǎn)自動(dòng)化改造（非標(biāo)改造）:（生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化 可視化 數(shù)字化）物流：物料自動(dòng)輸送，與機(jī)器人通信,實(shí)現(xiàn)上料下料的自動(dòng)輸送生產(chǎn)過(guò)程：機(jī)器人控制柜與生產(chǎn)設(shè)備通信,互聯(lián)控制,協(xié)同作業(yè),一個(gè)環(huán)節(jié)包含10多個(gè)節(jié)拍的流程控制,并可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)料法環(huán)追溯。質(zhì)量檢測(cè)：產(chǎn)品下線(xiàn)后自動(dòng)進(jìn)行厚度檢測(cè)并收集檢測(cè)數(shù)據(jù)總控系統(tǒng):設(shè)備總控制（SCADA）難題內(nèi)容：1.其過(guò)程包含很多變化和不確定因素增加實(shí)施難度和復(fù)雜性2.在線(xiàn)測(cè)量：產(chǎn)品檢測(cè)的厚度精確度是微米,是否能夠通過(guò)機(jī)器視覺(jué)和多種傳感器進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),自動(dòng)檢測(cè)產(chǎn)品厚度,自動(dòng)判斷是否合格。

本發(fā)明屬于鍋爐節(jié)能與環(huán)保的技術(shù)領(lǐng)域，并公開(kāi)了一種層燃爐 氮氧化物排放量的復(fù)合控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括層燃爐本體，自帶煙氣 循環(huán)的分級(jí)燃燒裝置、SNCR 脫硝裝置、多功能煙氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀和 PLC 控制系統(tǒng)；分級(jí)燃燒裝置均勻分布在爐膛兩側(cè)的墻上，其進(jìn)氣端的中 心設(shè)置有進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管的另一端設(shè)置有絕熱穩(wěn)焰鈍體，進(jìn)氣端器壁 還設(shè)置有二次風(fēng)旋流器，遠(yuǎn)離進(jìn)氣端的一端還設(shè)置有穩(wěn)燃腔，將適量 煤粉或燃?xì)狻⑿迈r空氣及循環(huán)煙氣的混合物通過(guò)該分級(jí)燃燒裝置噴入 層燃爐內(nèi)。該發(fā)明的復(fù)合控制系統(tǒng)可顯著提高燃料氧化反應(yīng)速度和爐 膛溫度均勻性，能夠?qū)崿F(xiàn)燃料充分燃燒和低氮燃燒，減少空氣過(guò)剩系 數(shù)，實(shí)現(xiàn)脫硝效率和熱效率的雙重提升，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

本成果從一株高產(chǎn) L-異亮氨酸的 C. glutamicum 出發(fā)，運(yùn)用反向代謝工程策略對(duì)其代謝通路進(jìn)行理性重排，以期實(shí)現(xiàn) L-蘇氨酸高產(chǎn)，特別是近期，通過(guò)熱誘導(dǎo)丙酮酸羧化酶和蘇氨酸外排泵創(chuàng)蘇氨酸產(chǎn)率紀(jì)錄，開(kāi)發(fā)了一種兩段式溫控發(fā)酵蘇氨酸的重組大腸桿菌和工藝，發(fā)酵罐蘇氨酸摩爾轉(zhuǎn)化率達(dá) 103.28%。這套復(fù) 雜中心代謝途徑的自我調(diào)控維持了生產(chǎn)和生長(zhǎng)的平衡。論文用實(shí)驗(yàn)室前期構(gòu)建的一株產(chǎn)蘇氨酸的重組大腸桿菌 TWF001 為宿主，首先編輯了涉及副產(chǎn)物有機(jī)酸合成、產(chǎn)物降解和轉(zhuǎn)運(yùn)的基因，并證實(shí)這一系列菌種在 37 度升至 42 度情況下的生長(zhǎng)情況等同正常 37 度發(fā)酵；然后用一套大腸桿菌熱敏啟動(dòng)子去轉(zhuǎn)錄四環(huán)素啟動(dòng)子阻遏蛋白，四環(huán)素啟動(dòng)子后的報(bào)告基因 37 度表達(dá)，42 度不表達(dá)。 

細(xì)菌脂多糖可刺激宿主免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫反應(yīng)，可利用這一性質(zhì)開(kāi)發(fā)既無(wú)毒性又能刺激免疫系統(tǒng)的類(lèi)脂 A 分子疫苗佐劑。近年美國(guó) Corixa 公司已開(kāi)發(fā)出可用于乙肝病毒疫苗和過(guò)敏治療的單磷酸類(lèi)脂 A（MPL）疫苗佐劑。目前 MPL 生產(chǎn)方法是從沙門(mén)氏菌的突變株中提取類(lèi)脂 A 并加以化學(xué)處理。本項(xiàng)目根據(jù)類(lèi)脂 A 分 子的合成機(jī)理，通過(guò)基因工程技術(shù)將 pagL、lpxE 和 pagP 單啟動(dòng)子串聯(lián)共表達(dá)，將大腸桿菌中類(lèi)脂 A 的結(jié)構(gòu)改造成為 MPL，菌株穩(wěn)定性好，生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單高效。

類(lèi)脂 A 是脂多糖分子的疏水基團(tuán)，大量存在于革蘭氏陰性細(xì)菌的外膜外層，能通過(guò)結(jié)合免疫細(xì)胞表面的受體 TLR4 來(lái)刺激人體免疫系統(tǒng)[50, 51]，因而也是一種很好的免疫系統(tǒng)激活因子。美國(guó) Corexa 公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了可用于乙肝病毒疫苗和過(guò)敏治療的疫苗佐劑 MPL。研究表明 MPL 刺激的免疫細(xì)胞中 IL-1β 的分泌量 顯著降低，使得 MPL 的毒性降低但免疫活性還在。MPL 目前是通過(guò)從沙門(mén)氏菌的 突變株 Salmonella minnesota RC595 中提取類(lèi)脂 A，然后用化學(xué)方法去除其多余的附加基團(tuán)而得到。本項(xiàng)目擬利用這些類(lèi)脂 A 修飾酶，根據(jù)類(lèi)脂 A 分子的合成機(jī)理，通過(guò)基因工程技術(shù)將大腸桿菌中類(lèi)脂 A 的結(jié)構(gòu)改造成為 MPL，構(gòu)建能合成 MPL 的大腸桿菌。這種新型的能合成 MPL 的大腸桿菌不僅可以作為宿主菌安全使用于食品和藥物的發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中，而且可以作為實(shí)驗(yàn)室研究中更安全的基因表達(dá)載體，最重要的是它可以直接用來(lái)生產(chǎn)類(lèi)脂 A 疫苗佐劑 MPL