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[00107016]节能型过程工业反应器系统的优化设计与应用

交易价格: 面议

所属行业: 自动化应用

类型: 非专利

技术成熟度: 正在研发

交易方式: 技术转让

联系人: 浙江大学

进入空间

所在地:浙江杭州市

服务承诺
产权明晰
资料保密
对所交付的所有资料进行保密
如实描述
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技术详细介绍

  核心技术   (1)用来描述带有搅拌器、夹套等部件的反应器结构与过程的数学模型及三维动态仿真技术;   (2)具有宽粘度适应性的低耗高效的大叶片搅拌器的开发与性能优化;   (3)合理结构形式和先进制造技术完美结合的产物--激光焊蜂窝夹套的加工成型技术和极限鼓胀分析理论;   (4)基于温度场与速度场协同理论的内外搅拌器间以及搅拌器与夹套间的优化匹配组合;   (5)适于变物性体系搅拌混合的顶插式同心双轴结构自适应反应器,兼具可控、可调、可测的优良性能;   (6)基于变频调速技术的自适应反应器的计算机实时控制系统;   (7)具有专业性、普适性和可扩展性的将反应器工艺设计和机械设计耦合于一体的CAD软件系统。   主要技术经济指标   (1)顶插式同心双轴自适应反应器技术指标:   a、适于粘度从10-2Pa.S到103Pa.S变化的物系;   b、设备高径比1.2以上;   c、搅拌转速区间0~1000r/min可调;   d、介质温度25~200℃可控;   e、系统连续密闭,自动化控制;   f、具有单轴运行、双轴同向运行、双轴反向运行三种工作模式;   g、单机能耗降低20%左右;   h、单台设备投资较国外同级设备降低30%左右。   (2)大叶片式搅拌器,粘度适应范围从10-3Pa.S到103Pa.S,混合时间较三叶后掠式降低20%以上,传热系数提高约15%;   (3)新型激光焊蜂窝夹套,获取同等强度可节省筒体和夹套材料约10%;   (4)反应器CAD软件实现设计周期缩短30%、设计成本降低20%。   与国内比:本项目开发的顶插式同心双轴自适应反应器国内仅在某知名化妆品企业有应用,但其对双重动密封的要求不高,还不能达到过程工业的介质密封要求;而大叶片搅拌器、新型激光焊蜂窝夹套、兼顾工艺与机械设计的反应器CAD软件系统国内均未有应用。   与国际比:本项目开发的大叶片搅拌器是在分析国外典型的三种宽粘度适应性搅拌器基础上开发的,其混合、传热、功耗等性能指标均较Fullzone、Maxblend、Sanmeler搅拌器优越;国外尚无兼顾工艺与机械设计的专门用于机械搅拌式反应器的CAD软件。   技术产业化的市场前景   以石油和化工为主体的过程工业是一个多学科先进技术和手段高度融合的高科技产业群体,涉及经济发展、社会稳定和国家安全,在一定程度上代表了一个国家经济发展与科技进步的水平。我国的过程工业历经半个世纪的发展,取得了令世人瞩目的成绩。据统计,我国石油和化学工业规模以上企业已达17856家,同时已经有20余种主要石油化工产品的产量居世界前列,其中原油一次加工能力达到3.15亿吨/年(居世界第二位)、乙烯生产能力达到608.5万吨/年(居世界第三位)、合成树脂生产能力达到1950万吨/年(居世界第二位)、合成纤维生产能力达到1310万吨/年(居世界第一位)、合成橡胶生产能力达到139万吨/年(居世界第四)。在这些高分子工业中,复杂多变的化学反应十分常见,这些反应过程常伴随着相态转变、热量传递和粘度变化等,对应在不同反应阶段对搅拌混合提出了不同的要求。尤其是涉及聚合反应的场合,其体系物性变化很大,传统的单轴搅拌式反应器已经不能很好胜任,因此开发并应用灵活可调、可控、可测的自适应反应器及其辅助零部件、控制系统和CAD设计软件对就成为当前所需,市场需求旺盛。   技术产品用途及领域:本项目核心产品是基于同心双轴搅拌技术的节能型自适应反应器,它通过结构优化、过程强化等技术创新,并与自动控制、可视化与智能化设计等技术集成,在效率、能耗、混合效果、自动化程度、寿命及安全性方面都有望达到或超过国外同类产品,因而其应用前景十分广阔,在化工、石化、制药、轻工、食品等行业领域都有较大的应用空间。   国内市场:据统计分析,目前我国石油、化工、轻工、制药产业对自适应反应器的市场需求额大约在10亿元以上,且伴随着内需、投资、出口三驾马车对过程工业的拉动,该类型反应器的年需求增长率预计超过10%。如果我国不加紧开发具有自主知识的高科技含量的节能型自适应反应器,那这个市场就可能会被国内的外资企业或国外企业所侵吞。   国际市场:相关调查表明,目前国际市场的自适应反应器大都由德国EKATO公司和日本森松工业生产,它们的市场占有率超过50%以上。本项目产品的成功推出,凭借良好的性能和有竞争力的价格,预计在抢占国内市场的同时,也有望走出国门,在国际市场占据一席之地。   产业化条件   已有设备或生产线条件:考虑到本设备主要焊接成型,因此除要求具备基本的机加工硬件条件外,还要有各类型手工和自动焊设备以及无损检测设备;   新上设备或生产线投入:要新建一条专门适于不锈钢加工的包含从下料直到无损检测的生产线;   生产技术队伍要求:要有一支包含化工过程机械、机械制造、材料、自动控制、无损检测等专业背景的技术团队,其中最好有经验丰富的不锈钢焊接技师,这些将直接影响产品品质和项目成果的推广实施。
  核心技术   (1)用来描述带有搅拌器、夹套等部件的反应器结构与过程的数学模型及三维动态仿真技术;   (2)具有宽粘度适应性的低耗高效的大叶片搅拌器的开发与性能优化;   (3)合理结构形式和先进制造技术完美结合的产物--激光焊蜂窝夹套的加工成型技术和极限鼓胀分析理论;   (4)基于温度场与速度场协同理论的内外搅拌器间以及搅拌器与夹套间的优化匹配组合;   (5)适于变物性体系搅拌混合的顶插式同心双轴结构自适应反应器,兼具可控、可调、可测的优良性能;   (6)基于变频调速技术的自适应反应器的计算机实时控制系统;   (7)具有专业性、普适性和可扩展性的将反应器工艺设计和机械设计耦合于一体的CAD软件系统。   主要技术经济指标   (1)顶插式同心双轴自适应反应器技术指标:   a、适于粘度从10-2Pa.S到103Pa.S变化的物系;   b、设备高径比1.2以上;   c、搅拌转速区间0~1000r/min可调;   d、介质温度25~200℃可控;   e、系统连续密闭,自动化控制;   f、具有单轴运行、双轴同向运行、双轴反向运行三种工作模式;   g、单机能耗降低20%左右;   h、单台设备投资较国外同级设备降低30%左右。   (2)大叶片式搅拌器,粘度适应范围从10-3Pa.S到103Pa.S,混合时间较三叶后掠式降低20%以上,传热系数提高约15%;   (3)新型激光焊蜂窝夹套,获取同等强度可节省筒体和夹套材料约10%;   (4)反应器CAD软件实现设计周期缩短30%、设计成本降低20%。   与国内比:本项目开发的顶插式同心双轴自适应反应器国内仅在某知名化妆品企业有应用,但其对双重动密封的要求不高,还不能达到过程工业的介质密封要求;而大叶片搅拌器、新型激光焊蜂窝夹套、兼顾工艺与机械设计的反应器CAD软件系统国内均未有应用。   与国际比:本项目开发的大叶片搅拌器是在分析国外典型的三种宽粘度适应性搅拌器基础上开发的,其混合、传热、功耗等性能指标均较Fullzone、Maxblend、Sanmeler搅拌器优越;国外尚无兼顾工艺与机械设计的专门用于机械搅拌式反应器的CAD软件。   技术产业化的市场前景   以石油和化工为主体的过程工业是一个多学科先进技术和手段高度融合的高科技产业群体,涉及经济发展、社会稳定和国家安全,在一定程度上代表了一个国家经济发展与科技进步的水平。我国的过程工业历经半个世纪的发展,取得了令世人瞩目的成绩。据统计,我国石油和化学工业规模以上企业已达17856家,同时已经有20余种主要石油化工产品的产量居世界前列,其中原油一次加工能力达到3.15亿吨/年(居世界第二位)、乙烯生产能力达到608.5万吨/年(居世界第三位)、合成树脂生产能力达到1950万吨/年(居世界第二位)、合成纤维生产能力达到1310万吨/年(居世界第一位)、合成橡胶生产能力达到139万吨/年(居世界第四)。在这些高分子工业中,复杂多变的化学反应十分常见,这些反应过程常伴随着相态转变、热量传递和粘度变化等,对应在不同反应阶段对搅拌混合提出了不同的要求。尤其是涉及聚合反应的场合,其体系物性变化很大,传统的单轴搅拌式反应器已经不能很好胜任,因此开发并应用灵活可调、可控、可测的自适应反应器及其辅助零部件、控制系统和CAD设计软件对就成为当前所需,市场需求旺盛。   技术产品用途及领域:本项目核心产品是基于同心双轴搅拌技术的节能型自适应反应器,它通过结构优化、过程强化等技术创新,并与自动控制、可视化与智能化设计等技术集成,在效率、能耗、混合效果、自动化程度、寿命及安全性方面都有望达到或超过国外同类产品,因而其应用前景十分广阔,在化工、石化、制药、轻工、食品等行业领域都有较大的应用空间。   国内市场:据统计分析,目前我国石油、化工、轻工、制药产业对自适应反应器的市场需求额大约在10亿元以上,且伴随着内需、投资、出口三驾马车对过程工业的拉动,该类型反应器的年需求增长率预计超过10%。如果我国不加紧开发具有自主知识的高科技含量的节能型自适应反应器,那这个市场就可能会被国内的外资企业或国外企业所侵吞。   国际市场:相关调查表明,目前国际市场的自适应反应器大都由德国EKATO公司和日本森松工业生产,它们的市场占有率超过50%以上。本项目产品的成功推出,凭借良好的性能和有竞争力的价格,预计在抢占国内市场的同时,也有望走出国门,在国际市场占据一席之地。   产业化条件   已有设备或生产线条件:考虑到本设备主要焊接成型,因此除要求具备基本的机加工硬件条件外,还要有各类型手工和自动焊设备以及无损检测设备;   新上设备或生产线投入:要新建一条专门适于不锈钢加工的包含从下料直到无损检测的生产线;   生产技术队伍要求:要有一支包含化工过程机械、机械制造、材料、自动控制、无损检测等专业背景的技术团队,其中最好有经验丰富的不锈钢焊接技师,这些将直接影响产品品质和项目成果的推广实施。

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