[紫金山新闻]南工大国家技术发明奖获奖项目详解:以“桌面工厂”进行化工生产

时间:2018-1-11 9:06:45 来源:紫金山新闻 作者:陈曦 杨芳 摄影: 编辑: 上传:马蓉
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1月8日,中共中央、国务院在北京人民大会堂隆重举行国家科学技术奖励大会。南工大生物与制药工程学院院长郭凯教授主持完成的项目“基于微流场反应技术的生物基无毒增塑剂及其衍生物连续绿色制造”荣获国家技术发明奖二等奖。

化工是物质转化的最主要的方式,其生产的能源、材料、医药及各类精细化学品已成为现代社会必不可少的物质基础。但传统化工过程中,反应工艺以间歇式偏多,装备体积庞大,反应及分离的效率不高,排放严重;操作不当极易造成安全及毒害事故。因此,化工行业正面临着绿色化转型升级的巨大压力与挑战。

微流场反应技术是一项反应及分散的特征尺度在百微米级的过程强化技术,其基本原理是通过微尺度效应,实现化工反应过程传质传热效率及反应速度2-3个数量级的提升、在线反应体积3个数量级的缩小,进行化工的清洁安全生产。“相较传统化工技术,我们开发的微流场反应技术可以将超过百吨的反应装置缩小至几十升,实现装置体积千倍的缩小,以‘桌面工厂’的模式实现传统大型化工生产过程,大幅提升过程安全性;同时,可以数千倍地提升反应速度,将化工反应由十几小时缩短到数十秒钟,降低能耗40%以上” 谈及 2017年国家技术发明二等奖项目“基于微流场反应技术的生物基无毒增塑剂及其衍生物连续绿色制造”时,项目负责人、南京工业大学生物与制药工程学院院长郭凯授介绍道,“此外,作为连续流技术,微流场反应技术可以大幅提升化工反应选择性,降低污染排放50%以上。”

郭凯教授课题组经过多年技术攻关突破了尺度放大与尺度效应难以同步、多单元系统集成困难、高效工程装备缺失等技术瓶颈后,在省内外多家生产企业实现了微流场反应技术在万吨级工业生产中的应用,完成了高品质生物基无毒增塑剂及其系列衍生产品的规模化绿色制造。

“我们合作厂家生产的无毒增塑剂等产品通过中国、美国、欧盟等国内外权威机构的认证,在国内外多家企业获得应用,解决了增塑剂反应品质低下和生产安全问题。”方正副教授补充道。

“得益于技术支持,我们的制品成本远远低于同类产品,所以我们合作厂家的产品占有国内高端市场95%的份额,研发出对环境绿色友好的产品也是我们科技工作者的责任和担当!”郭凯笑着说。

据悉,郭凯教授领衔的项目组在国家973计划、国家重大专项、国家自然科学基金及校企合作项目的支持下完成,项目相关技术共申请国家发明专利32项,其中授权专利21项,发表SCI论文11篇,为推动微流场反应技术的规模化应用及增塑剂产业的无毒化转型及衍生应用作出了重要贡献。近三年新增销售额达16.28亿元,新增利税2.58亿元。(紫金山记者 陈曦  通讯员 杨芳)


2018年1月10日《紫金山新闻》:http://app.zijinshan.org/wap/a/20180110/1515562383118.shtml?from=singlemessage