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津15项成果获国家科技奖 5项目为第一完成单位

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  国家科技奖励大会昨天在北京召开,2015年度本市共有15项科技成果荣获国家科学技术奖,包括技术发明奖3项,科技进步奖12项,涉及装备制造、生物医药、环境保护等多个领域。其中,高端医药产品精制结晶技术的研发与产业化、高速并联机器人关键技术及工程应用等5个项目,为本市作为第一完成单位获奖。这是近三年来国家科技奖励数量大幅度减少后,本市作为第一完成单位获奖数最多的一年,标志着本市在实施创新驱动发展上取得了显著成绩。

  我国每年产生约12亿吨农林废弃物。以秸秆为代表的农林废弃物中,近50%的秸秆未得到一定效果利用,往往以农用燃料和露天焚烧的形式处理,成为“十面霾伏”的重要推手。由天津大学牵头研发的“农林废弃物清洁热解气化多联产关键技术与装备”为农林废弃物找到焚烧以外高效利用的途径。该项目获得国家科学技术进步二等奖。

  项目负责人、天津大学环境学院院长陈冠益教授和记者说:“让生物质废弃物资源物尽其用,我们找到了适宜的技术。比方说,有1公斤的秸秆,按照我们的方式,可以一次性转化出约0.85立方米燃气,0.05公斤的燃油,以及0.10公斤左右的复合生态肥。”

  该项目的关键词可归纳为“清洁”“高效”“多联产”。陈冠益介绍说,生物质的转化过程中会产生出黑乎乎的焦油,导致二次污染(例如废水),该项目在秸秆气化过程中使焦油降低85%以上,剩余的少量焦油,再由净化装置去做进一步分离收集处理,对环境更友好。相应的净化装置价格经济,让用户“用得起”。其次,该项目使农林废弃物尽可能地转化为产品,提高了资源和能源转化效率。再次,该项目能产生多种产物,生物质经热解气化后主要成为燃气,废渣可成为生态肥,液体可提炼成燃油,提高了综合经济效益。不仅是诸如秸秆、玉米芯等农业废弃物,包括树枝、木屑、家具刨花等林业废弃物以及酒糟、药渣等工业废弃物,都可以经过“热解气化”而变废为宝。

  该成果已在全国十几个省市推广应用,建成了一批示范工程,用户群主要为农民和企业,燃气可用于家庭做饭、企业供热等,项目累计实现产值约10亿元,累计利用农林废弃物855万吨,显著改善了农村当地环境,促进了村镇经济,产生了巨大效益。

  目前,陈冠益教授和团队正在研究工业废弃物、生活废弃物的热解气化,进一步探索生物质气化多元化应用模式。

  天津大学科研人员研发的高速并联机器人瞄准“中国制造2025”,实现了技术辐射和工程应用,打造了具有我国自主知识产权的工业机器人,该项目——“高速并联机器人关键技术及工程应用”获得2015年国家技术发明二等奖。

  工业机器人是世界第四次工业革命的重要载体,也是“中国制造2025”的重要发展趋势。长期以来,在轻小物料高速搬运、包装、分选等方面发挥及其重要的作用的高速并联机器人市场被欧美日的公司垄断,价格居高不下。“造自己的工业机器人”成为天津大学机械学院黄田教授团队的攻关目标。

  在国家“863”计划、国家自然科学基金等支持下,黄田带领科研团队历经十余年,攻克了高速并联机器人机构创新、设计控制、装备技术等难题。在天大机械学院一间实验室,黄田教授展示了一台机器并联机器人,该机器人能根据输入的程序不同,完成抓取、分解、装箱等工作。“我们的机器人移动速度能达到每秒10米,最大误差仅为0.05毫米。在食品、医药、电池等行业应用广泛,在药包装等无法人工操作的领域实现了零的突破。经过十几年的研发,高速并联机器人新机构突破了几何精度保障、高速平稳控制、作业装备布局、物料视觉跟踪、抓取路径规划5项关键技术,形成了自主研发体系,进行了一系列的自主知识产权转让。 ”据了解,天大并联高速机器人向广州数控等实施专利许可5项,支撑了我国机器人有突出贡献的公司的技术创新,已形成年产500台套能力,使其成为国内型号最全、顶级规模、技术领先的机器人企业。

  近十年,天津大学将具有自主知识产权的高速并联机器人技术与相关行业有突出贡献的公司合作,研制出了输液软袋自动化包装生产线、锂离子动力电池全自动分选成套装备、乳化炸药自动化包装生产线等核心装备,项目成果在天津力神、石家庄四药、杭州娃哈哈、云南安化等企业得到规模应用,解决了长期制约相关行业产能、产品质量和安全生产的瓶颈问题,为企业新增销售额4.97亿元、新增利润1.36亿元。

  化学原料药的晶型被国际专利封锁,精制结晶技术落后,严重制约了我国高端医药产品的研发、生产。绿色高效集成化的现代工业结晶技术是制备高端精品的关键共性技术,被公认为世界级技术难题。天津大学与国内制药企业产学研合作,开展从分子层次直至产业化实施的多尺度协同创新研发,取得多项自主创新成果。“高端医药产品精制结晶技术的研发与产业化”项目获得2015年度国家科学技术进步二等奖。该项目揭示了药物晶体超分子组装机理,为高端医药产品的研发奠定理论基础。研发了绿色精制结晶成套工艺,为高端医药产品的产业化提供了技术支撑。集成创新了高端医药产品的精制结晶生产线,实现了结晶新技术、新工艺和新装备的突破。获美国和印度授权发明专利各1项、中国授权发明专利7项,欧洲发明专利国家阶段1项,新药证书1项,近三年累计实现出售的收益28.6亿元、新增利润7.7亿元、新增税收3.5亿元,创汇2.5亿美元。专家组鉴定为“突破国内外对相关医药产品晶型及其结晶技术专利封锁,实现了药物新晶型研发与结晶技术水平跃升,达国际领先水平”,推动了我国制药产业的科学技术进步。