双氧水后处理系统分离技术设计和装置改造

徐鹏飞

-/新材料

在双氧水生产过程中分离操作是非常重要的过程,主要设备有萃取分离塔、干燥器和碱分离器。若萃取塔的萃余液中双氧水分离不好,将增加干燥塔中碱的消耗,若碱沉降器分离不好,将使白土床氧化铝失效快,增加氧化铝消耗和影响蒽醌降解物再生效果,并且易使整个工作液系统呈现恶性循环,给安全生产带来隐患。 针对上述情况,天津大学对双氧水后处理系统采用先进的塑料聚集板技术,这样大大提高分离效率,且可以减小分离器容积。这种结构油水分离器的优点是: 1、塑料波纹板是正反交错叠置放入分离器内,作为一个多层板油水分离器,不需内部固定支撑部件的条件下,尽可能缩小板距,提高脱油效率,且安装、检修方便。 2、液流在波纹板组通道内的流动路程呈“之”字形,流动方向和流动截面均在不断变化,这就为油滴在波纹板表面的粘附聚结和油滴之间的碰撞聚结,提供了更多的机会,油滴在浮升过程中聚结,在聚结过程中浮升,从而有效地提高了脱油效率。 3、可以采用波峰高度较低的波纹板,板组的当量直径小,能在较大处理量、较短停留时间下,保持层流状态;且板组内液流分布比较均匀,避免了由于短路和死角等造成的不良影响。 4、对于卧式分离器,在原料进入端加装一段垂直放置的波纹板,既有利于液流分布均匀,又对固体悬浮物也有一定脱除作用。

水性常温固化环氧树脂涂装材料研发

张少松

-/新材料

环氧树脂是泛指含有环氧基并在适当条件下能够反应形成三维交联网络状固化物的总称。环氧树脂以其优异的粘结性、附着性、稳定性、耐化学品性、电绝缘性及机械强度等特性,用作涂料、粘合剂及复合材料等,在航空航天、电子电气、交通、水利、化工等许多领域得到广泛应用。然而,过去的环氧树脂涂料都是溶剂型,易燃、易爆、有毒,且需加热固化。随着人们环境与健康意识的增强,以及环保法规的不断完善,不含或少含可挥发性有机物的绿色环氧树脂涂料受到广泛关注。水性环氧树脂以其不燃、无毒、无味、施工简便、无溶剂排放、适用范围广等优点而受到人们的青睐。国外对水性环氧树脂已经广泛应用,生产企业特别重视环氧树脂与固化剂的配套研究开发与生产。而我国的产品品种少,质量差,有些特殊品种尚属空白,无法适应千变万化的实际配方需要,严重限制中国环氧树脂的应用。为提高水性环氧树脂乳液的稳定性和常温固化性能,本研究拟在环氧树脂分子链中引入适当的亲水基团,并合成专用自乳化剂和自乳化型胺类常温固化剂,制备出具有稳定性好、固含量高和常温固化、耐磨性、抗腐蚀性能良好的水性环氧树脂涂装材料。该材料应用前景广阔,且具有节能减排的社会效益。本研究利用分子量为400的聚乙二醇扩链环氧树脂,再在扩链环氧树脂的侧链上接枝异氰酸酯封端的聚乙二醇单甲醚(分子量为1000)合成自乳化水性环氧树脂;将用溶剂稀释后的自乳化非离子水性环氧树脂缓慢的滴加到三乙烯四胺中,搅拌反应后真空除去多余的溶剂即制得自乳化非离子水性环氧树脂固化剂。室温固化水性环氧树脂的性能为:固含量为46%,粘度为300mPa.s,环氧当量为580g/mol,粒径为2.6um,乳液稳定性为60天不分层。上述指标达到了该项目要求的指标。

利用沼液培养光合细菌技术及应用的研究

谷军

黑龙江省科学院微生物研究所/新能源与节能

在已有光合细菌菌种的基础上,针对光合细菌适应性较强的特点,对已有的3株光合细菌进行了适应沼液处理的驯化诱导,以期能适应并提高对沼液的处理能力;分别研究了每种光合细菌的最适生长条件和每种菌对原料的要求特点。光合细菌的混合菌剂优于单一菌剂处理沼液。可能是彼此的代谢产物不同,一种细菌的代谢产物正好为另一种细菌的生长提供了营养引起;均匀规律的振荡也可明显促进光合细菌的生长,这可能是因为在振荡条件下细胞在培养液中的分布更加均匀,从而促进了细胞的生长代谢。本项目研究利用沼液培养光合细菌菌剂的优化培养条件,根据光合细菌的特点研究液体厌氧光照深层发酵生产工艺,同时研究利用光合细菌进行废沼液降解处理的研究,结果为液态深层发酵生产最高发酵水平达4.0×109Cfu/ml,沼液的COD的最高降解率达到80%以上。本课题申请发明专利1项。为实现利用沼液进行光合细菌培养和利用光合细菌进行沼液的处理奠定了一定的工作基础。光合细菌作为一种非常古老的光能自养菌,在人们的生活生产方面都具有重要作用,且逐渐被人们所熟知并广泛应用。随着现代工业的大力发展与人类生活水平的提高,各种生活垃圾、工业废料对人们的生活环境也产生越来越大的影响。池塘、河流、湖泊、地下水等受污染程度增加,随之而来的便是对水产养殖业的巨大危害。因此,在减少污染物排放的同时,充分利用光合细菌对废水的处理作用也显得意义更加重大。在保证处理效果的前提下,废(污)水处理技术的经济可行性是十分重要的,特别是对于发展中国家经济与环境的可持续发展具有深远的现实意义和强大的市场前景。从技术上讲,光合细菌法处理有机废(污)水效果显著,运行稳定,是一种高效、经济、实用的废(污)水处理技术。

蕨菜孢子繁殖与人工栽培关键技术研究与示范

周克琴

-/现代农业

1、课题来源与背景“蕨菜孢子繁殖与人工栽培关键技术研究与示范”项目来源主要为黑龙江省科技攻关项目“野生蔬菜种质资源创新与新品种培育”(GB06B111-9)和“蕨类野菜无菌培养与快繁技术研究”(C0223)。研究起止年限2006年1月至2014年12月。项目实施地点为本研究所组培室与试验地、伊春市农业科技园、佳木斯市长发镇蔬菜园区、哈尔滨近郊县市(方正县、尚志市)。通过开展以孢子组培与直播技术为核心的蕨菜人工育苗技术攻关,解决了人工繁殖难这一限制人工蕨菜发展的技术瓶颈问题。本项目于2015年2月28日通过中国科学院长春分院在哈尔滨组织的专家鉴定,鉴定证书号:长院鉴字【2015】第002号。2、技术原理与性能指标2.1蕨菜种苗繁殖蕨类植物是最低级的高等植物,有性繁殖器官是孢子,其时代交替分两个阶段,即配子体与孢子体阶段,配子体与孢子体均能独立生活,但以孢子体占优势。蕨孢子微小,自然条件下很难形成孢子体苗,即蕨苗,需要人为创造适合环境才能实现蕨苗生产。本项目主要取得如下成果:(1)探明了主要环境因子对蕨菜孢子萌发成苗的影响,确定了孢子繁殖的适合环境条件;通过大面积孢子育苗试验,总结出蕨菜人工繁殖技术关键,建立了一套蕨菜孢子直播育苗技术体系,可为人工蕨菜孢子直播育苗提供技术支撑。(2)建立了一套蕨菜组培种苗工厂化生产技术体系,并首次提出蕨菜“三段育苗程序化管理”模式,即组培簇状原叶体形成、孢子体促成、壮苗培育三段育苗管理模式;研制出蕨菜无菌繁殖专用培养基,组培快繁年繁系数达1:10000以上。(3)利用组培手段探明了GA3、NAA、BA等主要外源激素对蕨菜器官形成,尤其对蕨菜原叶体增殖的生物学效应的影响,建立了试管苗增殖调控机制,为蕨菜种苗工厂化生产提供理论依据。2.2人工抚育与栽培技术基于蕨菜原生境要求,开展林下栽培技术研究与设施仿生态栽培技术研究,总结出蕨菜人工栽培关键技术与栽培方式,明确了蕨菜在人工条件下产量与品质形成特点与指标。3、技术的创造性与先进性建立了一套孢子直播育苗技术体系与组培种苗繁殖技术体系,结合棚室设施可开展积蕨苗规模生产。该项技术成果具有种苗繁殖量高、成本低、繁殖速度快等特点。目前,生产上人工栽培蕨菜主要采取挖掘野生种根茎方式,破坏性强、成本高。利用本项目成果,种苗成本不足0.05元,而挖掘种苗成本每株不低于0.5元,可降低种苗成本近10倍,易于形成产业化。4、技术的成熟度,使用范围和安全性本项目成果处于国内领先水平。成果中涉及的孢子组培技术、直播技术具有较强的可操作性,但需要给予更具体一些的技术指导才能够达到预期效果;本项目成果适用于有条件的种植大户、林场、农场及相关企业。5、应用情况及存在问题通过技术服务与合作开发,项目成果已在佳木斯、伊春、七台河、方正县等地得到推广应用,近三年,累计生产蕨苗1亿株,推广蕨菜人工抚育17500余亩,取得了良好的经济社会效益。

一体式化学发光成像系统的研制

储德保

-/高技术服务

依据2009年由工业和信息化部、科学技术部、财政部、国务院国有资产监督管理委员会四部委会同颁布的《重大技术装备自主创新指导目录(2009年版)》中,指出将发展行业技术;在《产业结构调整指导目录(2011年本)》中,被列为鼓励类。为此,公司研发和生产具有独立知识产权的化学发光成像设备,不断推进自主创新成果转化、为发展高新技术产业、建设科技创新体系、促进产学研合作等助力。该产品可广泛应用于蛋白质、激素、肿瘤、病毒、毒物等痕量成分检测,服务于临床、卫生、食品、环保、药学、生命科学研究和军事等领域,具有重要的经济价值和社会意义。本项目自主设计开发全自动化学发光成像系统,将采用一体化工业设计,有效节省空间;全自动成像控制,一键完成发光成像操作:高精度全自动曝光,一键拍摄样品图像,无需设定曝光时间及镜头各项参数,操作简单。一次拍摄可得到多种曝光时间效果图像,并可全屏显示或分屏同时显示多张图像。系统将逐渐取代传统的胶片法,成为每个涉及生命科学研究的实验室必备的仪器,该成果将推动化学发光成像技术的一体化发展,具有很好的市场前景。结构上采用全新的一体式设计,内置工业计算机,10英寸LCD电容触摸屏,有效节约空间。内置专用电脑,提高了使用效率和稳定性,降低故障率,提高可靠性。配置触摸屏,直接触摸操作,方便快捷。机箱采用双层暗箱结构,确保无环境光干扰。控制电路上单片机通过RS232协议与计算机USB口连接完成通讯,用户可通过计算机控制和按键控制两种方式完成图像采集工作;单片机与光源之间采用光耦隔离,杜绝了光源对控制电路的干扰,系统工作更可靠。硬件上选用三级半导体制冷数字CCD相机,分辨率高达800W像素,结合快速高通透镜头系统,使其能够捕获到信号极其微弱的荧光及化学发光样品图像,并且能够最大程度的降低噪音,减少背景,提供出色的图像清晰度。研制的专用软件集成有ChemiCapture图像采集软件、ChemiAnalysis图像分析软件和ArrayAnalysis阵列分析软件。ChemiCapture图像采集软件高精度自动曝光,无需计算曝光时间,可一键完成Westernblot结果成像。ChemiAnalysis图像分析软件可自动识别泳道条带,自动计算泳道中各条带的密度积分和峰值。ArrayAnalysis阵列分析软件可一键获取光密度值数据及图像分析结果,并输出打印分析报告。

网络智能监控系统的研究与应用

王延昭

-/电子信息

目前,视频监控早已广泛应用于各行各业,从智能小区到平安城市,从公安消防到智能交通,视频监控系统在社会生活中扮演越来越重要的角色。随着科技进步,社会需求也在不断变化,视频监控系统正向无人值守的网络化、智能化方向发展,因此,项目网络智能监控系统的研究与应用具有广泛的经济前景和现实意义。在充分研究、跟踪视频监控技术的发展趋势的基础上,本项目基于TMS320DM6437处理器、TVP5146解码芯片和嵌入式实时操作系统DSP/BIOS,开发了网络智能视频监控系统。系统由CCD摄像机和视频处理与网络通信终端和上位机组成,实现了自动发现运动物体,触发视频采集、传输与压缩编码存储,为智能视频监控提供了新的技术手段。与国内同类技术相比,项目的先进性或创造性体现在以下方面:1)项目基于TMS320DM6437处理器在DSP嵌入式实时操作系统平台上利用同步多线程机制实现了识别监测运动目标的网络智能监控系统;同类技术中多采用DM642芯片。2)项目在实现运动物体监测时创新了识别算法--帧级ViBe背景差法,该方法显著提高了在监控背景变化情况下监测运动物体时的敏捷性。目前项目研究成果在技术上已趋于成熟,具有安全可靠的特点,可广泛应用于金融领域(如:营业大厅监控、金库的监控、自动提款机及自助银行监控)、电信/电力领域(如:交换机房、无线机房、动力机房等的远程监控、变电站、电厂等的远程无人值守监控)、商业领域(如:商场的保安监控、超级市场的出入口监控、码头、货柜、大型仓库的监管)、交通领域(如:高速公路收费管理、交通违章和流量监控、公共交通车辆牌照管理、公路桥梁铁路机场等场所的远程图像监控)、军事领域(如:基地安防、公安侦破、监狱法庭管理、消防监控)、智能家居(如家庭安防等)等等领域,也能为医疗监护、远程教育等提供各种服务。经河南新干线计算机技术有限公司等用户试用表明,系统运行稳定,操作简便,极具推广应用价值。目前项目急需资金投入,进一步进行产品化开发,降低技术成本,扩大推广应用,它的大规模应用将为政府部门,企事业单位构建网络智能监控系统节省大量的建设投入。

P2P网络信息获取与安全管理技术

陈毅恒

-/电子信息

本项目的研究得到了国家973计划“虚拟计算环境仿真平台与试验床”(2005CB321805)、教育部新世纪人才计划“P2P网络测量与分析”(NCET-07-0245)、国家242计划“P2P内容安全管理技术研究”((242)2009A33)等课题的支持。P2P技术是本世纪以来最具影响力的互联网革新性技术之一,大大地提高了信息传播性能。在为用户带来方便与快捷的同时,由于其匿名性、开放性、动态性等特点,也带来新的安全隐患。在P2P网络中,不良信息泛滥,敌对势力的宣传渗透无孔不入,各种窃密通联等危害国家安全的活动也时有发生。在此背景下,本项目重点研究了P2P网络信息获取与安全管理关键技术,包括高性能的P2P特定信息获取技术、基于主动方式的P2P网络信息控管技术、P2P控管效果量化评估方法和高精度的P2P流量识别技术。2.技术原理与性能指标1)高性能的P2P特定信息获取技术:为了实现P2P网络的特定信息发现与监测,提出了特定敏感内容节点发现技术、敏感索引服务器发现技术、特定敏感内容跟踪监测技术、特定敏感内容热点分析与评价技术,利用Tracker、DHT、PEX等多种协议,获得了较为全面、更具代表性、内容差异化的P2P网络信息,并以不同时间尺度对Swarm演化过程进行建模,根据Swarm网生存周期对特定敏感内容进行热点分析与评价。测试结果表明:在3分钟内发现的共享节点数量均多于常见客户端30%以上。2)基于主动方式的P2P网络信息控管技术:由于P2P网络普遍采用了去中心化的拓扑结构,节点规模巨大、并发性强,使得传统基于中心方式的控制管理技术在P2P网络中已无能为力。本项目在不改变原有网络设计或协议的前提下,通过索引污染、隔离控管、连接占用、数据污染等方式控制敏感信息在P2P网络中的传播,并实现P2P网络信息控管系统。该系统能够识别不同客户端,并根据客户端间的差异针对性地选择相应的传播控制策略,达到资源消耗最低、控管效果最优的传播控制效果。测试结果表明:该方法使常见BT客户端下载时间延迟8倍以上,甚至无法下载。3)P2P控管效果量化评估方法:为了分析BT系统控管资源投入与控管效果之间的关系,提出了面向Leechers控管的有效连接计算模型,得出控管前后有效连接比的计算公式,可有效评估其控管效果。同时,为了分析基于Fake-Block的控管效果,提出了Fake-Block污染控管的随机模型,定量地分析Fake-Block控管对BT下载节点个体,以及整个共享网络的影响。相关工作在国际上未见报道。4)高精度的P2P流量识别技术:针对P2P网络协议多样、内容加密等问题,提出了面向轻量级DPI字节特征和位特征的自动提取算法、基于改进的Bagging集成学习的在线流量分类技术、基于WSU_AUC和SRSF两种特征选择算法,提高了P2P流量分类的准确率和稳定性,可有效克服流量分布的不平衡性及流量动态变化对识别准确性的影响。测试结果表明:P2P流量识别子系统准确性优于C4.5和NBK算法,最高可以提高16%。3.技术的创造性与先进性1)提出的特定敏感内容节点发现技术、敏感索引服务器发现技术、特定敏感内容跟踪监测技术、特定敏感内容热点分析与评价技术,突破了传播迅速、动态性强等所带来的P2P信息难以有效监测的问题,实现实时检测P2P系统中敏感信息的分布与传播,能在短时间内获取更多的P2P网络信息,为P2P网络信息的安全管理提供直接依据。2)提出的基于索引污染的控管技术、基于用户来源交换的控管技术、基于分布式哈希表的隔离控管技术、基于连接占用的控管技术、基于数据污染的控管技术,突破了P2P网络规模庞大、难以有效控管等难题,在此基础上研发的安全管理系统使常见BT客户端下载时间延迟8倍以上,甚至无法下载。3)提出的面向Leechers控管的有效连接模型和面向Fake-Block污染控管的随机模型,定量给出了P2P信息控管的资源消耗理论上界,实现了对控管效果的量化评估,相关工作在国际上未见报道。4)提出的面向轻量级DPI字节特征和位特征的自动提取算法、基于改进的Bagging集成学习的在线流量分类技术、基于WSU_AUC和SRSF两种特征选择算法,突破了P2P网络协议多样、内容加密等难题,提高了P2P流量分类的准确率和稳定性,相关文章被国内外同行他引100余次。4.技术的成熟程度,适用范围和安全性目前,本项目已通过了黑龙江省电子信息产品监督检验院的测评,相关产品已投放市场。可应用于政府、广电、金融、电信、各类企业等的信息内容安全管理领域,为信息监管和应急响应提供了基本技术支撑手段。用户单位多年的运行使用结果表明,系统设计合理,用户界面友好,运行稳定可靠。5.应用情况及存在的问题本项目成果已被国家广电总局和国家计算机网络应急技术处理协调中心黑龙江分中心成功应用,并且在浙江广电、上海广电、新疆广电、广东广电等全国19个省市广电部门全面推广使用,有的用户已经多次扩容升级,为保障国家信息安全和行业网络信息安全发挥了重要作用。目前,相关产品的软硬件销售收入超过6500余万元,累计利税近2400万元。

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