2017年国家科技奖推荐公示内容
一、项目名称：低等级材制高得率纸浆清洁生产关键技术及产业化 二、推荐单位意见：经审核，申报材料填写符合要求，真实有效，同意推荐该项目申报2017年度国家科学技术进步奖。
三、项目简介：
制浆造纸工业是重要的基础原材料产业，中国是世界纸和纸板产量和消费量第一大国。由于原料短缺，进口依存度达47%以上。我国每年产生约1亿吨以上的低等级木材（枝桠材、小径材、加工剩余物等），无法用于高档纸浆的生产；制浆过程普遍存在电耗高、化学品用量大、废水难于处理等难题。针对以上现状，项目组在研究木材微孔结构、界面活性、药液浸润机理、污染物变迁机制等理论的基础上，突破了低等级木片均质浸渍软化、磨浆功能区调控、漂液稳定化和高效漂白、废水预处理厌氧好氧耦合深度处理等技术关键，取得了多项创新性成果： 1）创新开发出均质浸渍软化磨浆节能技术及核心装备。研究了木材材性、界面性质与吸液浸润效果的关系，开发了木片多级差速揉搓变压浸渍软化、盘磨磨区“料药均混—软化解纤—精磨帚化”功能调控的节能磨浆等新技术，研制了多级差速揉搓变压浸渍核心装备。物料吸液能力提高55%，综合电耗降低30%以上。
2) 创新了多段梯度用药高浓漂白关键技术。研究了高得率浆漂白过程中H2O2的分解行为、及其与低分子量活性物作用机制，开发出“加药—漂白—脱残”多段往复高效漂白技术，创制了新型软化漂白双功效反应装备。漂白效率提高40%以上，吨浆节水12~15m3。
3) 创新开发出多相效催化氧化废水处理和回用技术。研究了废水处理过程中有机污染物官能团变迁规律和生物处理过程污染物去除机制，开发了整体推流—局部混流耦合、脉动湍流厌氧反应及好氧动态曝气反应废水处理新技术。废水总COD去除率达99%以上，出水回用率提高45%以上，出水指标优于国家排放标准。
4) 创新集成了节能型清洁制浆产业化技术和成套国产化装备。建成了全国产装备的清洁制浆生产线8条，并为国内30多家企业大型进口高得率浆生产线的技术改造和升级提供技术支撑。本技术成果国内应用总产能达425万吨以上，辐射率达60%以上，并实现了成套技术和装备的出口。与国内外同类技术相比，化学品消耗减少20~30%、电耗降低30%以上、节水20%以上；设备投资仅为进口的1/4。整体技术达国际先进水平，生产消耗指标居国际领先水平。
获授权发明专利13件、实用新型专利14件，发表学术论文109篇。相关技术成果获得中国专利优秀奖2项，以及国家林业局梁希林业科学技术奖一等奖、中国林业产业创新奖各1项。 统计应用本技术成果的晨鸣纸业等9家企业近三年效益，新增销售101.3亿元、新增利润7.6亿元。 本项目技术实现了高得率制
浆技术和装备的自主化，突破了引进技术和装备无法利用低等级木材制造优质纸浆的技术瓶颈，打破了国外公司对我国高得率浆技术和装备的长期垄断，有效缓解了行业纤维原料供应短缺、降低了生产消耗、提高了企业经济效益和市场竞争能力，对行业转型升级和科技进步起到了重要推动作用。
四、客观评价：
1. 国内外相关最新技术的比较：
经过国家科技查新咨询单位(教育部第一批科技查新工作站L04)国内外查新报告显示：
（1）除委托方的研究和技术外，本项目通过高效均质浸渍技术，每吨木片液体吸收性能达到2.8立方米以上；采用低热纤维解离和高浓磨浆组合的节能磨浆技术，吨纸浆产品电耗650kWh~750kWh；通过多段点加药和药液回用的节水漂白技术，节约化学品20%~30%，未见公开文献报道。
（2）国内外未见运用木片均质浸渍理论，在双螺旋挤压机研制基础上，开发出差速揉搓挤压机及多级浸渍技术的公开文献报道；
（3）国内外未见将自主开发的催化剂固定化、电化学及新型COD降解剂组合到Fe2++H2O2催化氧化反应体系中，并在废水处理中组合使用三阶段三循环厌氧反应器、脉动式折流厌氧反应器、脉冲布水器的公开文献报道。 2. 验收和鉴定结论：
木材清洁高效制浆技术验收意见：“在低质木片均质软化，有效降低磨浆能耗、提高纸浆白度和白度稳定性、化机浆在高档纸浆产品中的应用等方面突破了7项关键技术；集成创新了‘小径材、加工剩余物、速生木材高效清洁制浆造纸工艺技术’等4项产业化成果”， “课题成果应用生态、经济和环境效益显著”。
低能耗、高强度、高得率木浆生产技术研究项目验收意见：“已在国内建立了三个生产示范点，与十多个造纸企业签订了成果转让或合作开发技术合同，部分技术已应用于工业化生产，取得了良好的经济效益与社会效益，专题组提出的低能耗、高强度、高得率木浆生产技术在我国有良好的推广前景”。
高效低能耗造纸废水处理工业应用技术验收意见：“节约能耗26.51%，废水处理综合成本降低17%。”。
“高效低能耗造纸废水处理工业应用技术”鉴定结论：“与国内常规生化处理法相比，节电37.2~57.3%”；“该项成果在国内具有前沿性和创新性特点，达到国内领先水平”。
五、推广应用情况：
项目技术已应用于山东晨鸣等国内30多家企业进口生产线的设计和建设、生产线改造和技术升级。 项目组采用所研创技术设计建成8条全国产装备清洁制浆生产线，产品的各项质量指标优于国家标准。
六、主要知识产权证明目录：
知识产权类别 发明 专利 知识产权具体名称 一种化学机械制浆废水的生物处理减排方法 一种利用新鲜国家 （地区） 授权号 授权 日期 2012年4月25日 证书编号 发明专权利人 发明人 利有效状态 中国林科院林房桂干、施英乔、丁来保等 有效 ZL20101中国 0227575.9 ZL20121中国 0500841.X ZL20121中国 0168690.2 835892 产化学工业研究所 中国林科院1583658 林产化学工业研究所 发明 棕榈空果串制瓦专利 楞原纸用化学机械浆的方法 一种催化氧化发明 深度处理高浓化专利 学机械浆废水的方法 利用杨木加工剩发明 余物制取文化用专利 纸配抄用漂白化机浆的方法 发明 专利 利用桑树枝全杆制漂白化学机械浆的方法 一种化学机械发明 法制浆中木片的专利 挤压方法及所用设备 发明 专利 多相效废水深度处理反应器 一种连续序批发明 专利 式好氧后续处理段进水的流量控制装置及流量缓冲方法 一种低能耗制备发明 桉木、杨木混合专利 材漂白化学热磨机械浆的方法 发明 专利 多转鼓式洗涤分离装置 2015年2月11日 房桂干、邓拥军、盘爱享等 有效 2013年12月25日 中国林科院林1325027 产化学工业研究所 房桂干、施英乔、盘爱享等 有效 中国 ZL200910 2011年1181331.9 月5日 中国林科院林725277 产化学工业研究所 中国林科院林708187 产化学工业研究所 中国林科院1533213 林产化学工业研究所 中国林科院林2050610 产化学工业研究所 邓拥军、房桂干、韩善明等 有效 中国 ZL20091012010年1281332.3 月8日 邓拥军、房桂干、韩善明等 有效 ZL20111中国 0423293.0 2014年12月3日 邓拥军、房桂干、丁来保等 有效 中国 ZL20141032016年442416.1 月27日 盘爱享、房桂干、邓拥军等 有效 ZL20121中国 0046120.6 2013年6月5日 中国林科院林1206765 产化学工业研究所 盘爱享、房桂干、邓拥军等 有效 中国 ZL20081022011年938242.9 月14日 山东晨鸣纸业840062 集团股份有限公司 陈洪国、尹同远、耿光林等 有效 中国 ZL201410349177.2 2016年08月 17日 2172591 江苏金沃机械曹堪洲、范刚华、有限公司 徐涛 有效 七、主要完成人情况： 公示姓名 房桂干 对本项目技术创造性贡献 排名 1 行政职务 技术职称 工作单位 完成单位 副所长 研究员 中国林科院林产化学工业研究所 中国林科院林产化学工业研究所 1．本项目负责人，对创新点1至创新点4都作出了创造性贡献。在创新研发低等级木材原料高效均质浸渍、节能磨浆技术及装备、节水漂白技术，自主化节能清洁制浆生产线的集成和产业化中发挥了关键作用。主持完成和建设8条生产线。 2．投入工作量占本人工作量的70%。 3．获发明专利授权8项、实用新型专利5项；发表相关学术论文108篇；培养博士后3名、培养博士6名，培养硕士16名，培养中组部“西部之光”访问学者1名。 公示姓名 邓拥军 对本项目技术创造性贡献 排名 2 行政职务 技术职称 工作单位 完成单位 副主任 副研究员 中国林科院林产化学工业研究所 中国林科院林产化学工业研究所 1.在创新研发低等级木材原料高效均质浸渍、节能磨浆和节水漂白技术，及自主化节能清洁制浆生产线的集成和产业化工作中发挥了关键作用。负责设计建设节能清洁制浆生产线8条。对创新点1至创新点4都作出了创造性贡献。 2. 投入工作量占本人工作量的80%。 3. 获发明专利授权8项，实用新型专利5项，发表相关研究论文37篇。 公示姓名 沈葵忠 对本项目技术创造性贡献 排名 3 行政职务 技术职称 工作单位 完成单位 无 研究员 中国林科院林产化学工业研究所 中国林科院林产化学工业研究所 1.在木片均质浸渍、节能磨浆技术、梯度加药及药液回用漂白技术方面做出了创新研究工作，并参加了软化漂白双功效反应仓、双螺杆浸渍机、双螺杆洗涤机等关键设备的设计和研制，负责了技术的工程应用及生产线的安装和调试工作。对创新点1、创新3和创新点4作出了突出贡献。 2. 投入工作量占本人工作量的80%。 3. 获得授权发明专利6项，实用新型专利5项，发表相关学术论文32篇，培养研究生4名。 公示姓名 耿光林 对本项目技术创造性贡献 排名 4 行政职务 技术职称 工作单位 完成单位 副总经理 高级经济师 山东晨鸣纸业集团股份有限公司 山东晨鸣纸业集团股份有限公司 1.参与了项目部分方案的讨论、提出了企业高得率浆生产存在的主要问题，实施了木片强化浸渍、节能磨浆、节水漂白、气相过氧化氢回收利用技术等的工程化应用，在项目技术成果的应用、熟化及推广方面都做出了贡献。对创新点1至创新点4都作出了突出贡献。