工博会看点①|一双“慧眼”全程监测污染物形成和变化
上海教育新闻网 2024-09-24 15:01:08
第二十四届中国国际工业博览会(简称“工博会”)于9月24日-28日在国家会展中心(上海)举办,设置9大专业主题展,吸引了全球28个国家和地区的2600家参展商齐聚申城。其中,高校展区精彩纷呈、看点频现,汇聚75所高校,含国内高校70所(上海地区20所,上海以外地区50所)、国外高校5所,重点展示高校高水平科技自立自强赋能产业创新发展的科技成果多达615项。跟随本网小编一起来探营,看看20所上海参展高校丰富多彩的新科技、新成果、新展品吧——
工博会现场,同济大学重磅推出段宁院士团队研制的实时监测仪吸引了众多关注。同济大学科技园以工博会为媒介主动挖掘并服务于该科研成果转化应用,本展品依托团队在光谱学基础理论、元器件组件及数字化技术的原始创新,实现了污染防治高端仪器从0到1的突破,整体技术国际领先。在多个行业广泛采用,削减50-80%污染物;年新增销售额12亿元,利润3.8亿元。展品获国内外发明专利及软著12项、国家科技进步二等奖2项、部级一等奖2项,有望改变当前物联网、机器人、人工智能等技术无法干预微观化学过程的局面。
当前,我国工业行业发展正处于量变到质变的提升阶段,但长期面临资源匮乏、环境污染的瓶颈限制,高端仪器是破解这一难题的关键。国内外现有检测仪器均无法快速直测复杂高浓度工业液体,难以实现对微观化学过程的实时调控,造成资源转化率降低,大量污染物产生,不仅处置成本高,而且造成严重的资源浪费和负面环境影响,给企业带来了沉重的经济负担。一直以来,工业微观化学过程缺乏实时监测调控技术手段,是行业的难点和痛点,极大制约行业高质量绿色发展。
配制企业实际工况高浓度复杂液体进行监测
针对上述难题,同济大学环境科学与工程学院段宁院士领衔的清洁生产技术研究团队经过多年潜心攻关,研发成功实时监测仪,将工业液体组分浓度的测定时间由2~4小时缩短到6-8秒,相对误差小于10%,还可准确获知其价态、形态和相态,而这些微观化学信息对于调控反应方向和效率至关重要。有了实时监测这双“眼睛”,污染物的形成和变化过程一目了然。
在此基础上,团队又开发了智慧大脑——-微观化学过程深度数字化技术,可综合分析工业过程微观化学信息,并实时优化调控关键工艺参数,干预微观化学过程,从源头提高资源转化率、协同降低污染物的产生量。
段宁院士指导团队科研工作
这是目前国内外唯一能秒级完成化学物种原价态、原形态、原相态高浓度测定的仪器,专家鉴定整体技术为国际领先。目前,该成果已在全球铜锌锰湿法冶炼产能排名前四的国家均获得了知识产权,包括授权国际专利2项、国内发明专利4项及软件著作权6项;荣获国家科技进步二等奖2项、部级一等奖2项;在有色冶金及化工染料等行业广泛应用,从工业生产过程的源头削减了50~80%的污染物,每年为企业新增销售额12亿元,新增净利润3.8亿元。
实时监测仪在以数字化赋能环保治污和行业绿色发展中将发挥重要作用。段宁院士说,该成果在物联网、机器人及人工智能等技术领域有更大的施展空间。当前这些技术普遍传递和分析宏观的物理信息,不具备对微观化学信息进行收集分析、反馈调控的功能。在本成果的加持下,将有望改变这一局面,从根本上提高资源转化率、从源头减少污染物的产生,为这些重要技术领域注入创新活力,支撑新质生产力内涵式发展。
学校供稿
编辑:陆芸