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編者按

7月5日至7日，習近平總書記在江蘇考察時強調(diào)，要“不斷提高科技成果轉化和產(chǎn)業(yè)化水平”。

南京科教資源豐富，大院大所大學林立，擁有各類國家級科研平臺120多家、市級新型研發(fā)機構超400家，在推動科技成果轉化方面具有獨特優(yōu)勢。

南京日報推出“科技成果轉化在南京”系列報道，生動展示一批大院大所的科研成果如何在南京轉化為產(chǎn)品，推動南京建設具有全球影響力的產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新中心主承載區(qū)。

“來得正好，我們和江蘇一家科技企業(yè)的微界面反應強化技術小試實驗合作上午剛結題，項目一共400萬元。”10月12日，記者一走進南京延長反應技術研究院大廳，研究院院長、首席科學家，南京大學教授張志炳就和記者分享了一個好消息。

南京延長反應技術研究院，是南京市政府、南京大學、研發(fā)團隊等多方出資數(shù)億元，于2018年就微界面強化反應技術落地產(chǎn)業(yè)化建立的新型研發(fā)機構。目前，研究院已完成簽約項目近50項；近三年實現(xiàn)銷售額年均增長率達50%以上，納稅額年均增長率為107.1%。

顛覆性思維打破壟斷，原創(chuàng)先進化學反應器平臺

化學反應器猶如手機的“芯片”和汽車、飛機的發(fā)動機，是化學制造過程產(chǎn)生新物質(zhì)的核心裝備。

走進研究院，最顯眼的是大廳右側擺放的圓柱形裝置。在其中的傳統(tǒng)反應器中，透明液體中有指甲蓋大小的氣泡不斷從下往上翻涌，而旁邊的微界面反應器中則顯得較為“安靜”。這便是微界面強化反應技術展示臺。

“‘安靜’，是因為它的氣液顆粒更多、界面尺度更小。這樣一來，對于絕大多數(shù)兩相及以上的化學反應體系，在同樣條件下，它們的氣液界面面積就更大，氣體和液體融合就更充分，界面上的分子傳輸速率也就越快，化學反應時間就更短，其結果是反應效率就能倍數(shù)級提高。”張志炳領著記者走近觀察，果然看似較“安靜”的反應器液體中充滿了密密麻麻肉眼勉強能分辨的微小氣泡。

如果把國內(nèi)外傳統(tǒng)的攪拌釜反應器、鼓泡塔反應器等比作“3G”，那么微界面強化反應器就可稱為“5G”。張志炳打比方介紹，微界面反應強化技術，本質(zhì)是使氣—液、液—液、氣—液—液、氣—液—固等界面的幾何尺度由毫米—厘米大小破碎為納米—微米尺度，在數(shù)量級上大幅度提高化學反應體系不同物質(zhì)分子間的質(zhì)能傳遞效率，從而實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程的效率成倍提升、能耗物耗大幅下降、安全環(huán)保性能得到本質(zhì)改善。

“這個技術，最難的就是顛覆研究人員自身的思維定式和固有認知?！睆堉颈^續(xù)解密，我國化學制造業(yè)起步較晚，行業(yè)內(nèi)的許多關鍵技術長期被國外壟斷。因此，要在技術上實現(xiàn)并跑乃至領跑，就必須以顛覆性思維進行科學上的探索與技術上的創(chuàng)新，既要遵從教科書上的普遍化科學原理，又要在源頭上尋找技術創(chuàng)新的突破口而不被現(xiàn)有的思維定式所束縛，“這個技術的表觀展示相當于用一把‘快刀’剁餃子餡，將大氣泡和大液滴切成納微尺度的微氣泡和微液滴?！?/p>

成果已廣泛應用于煉油石化、新材料、廢水處理

研發(fā)的時間線，張志炳清楚記得：2003年，經(jīng)過兩年思索后，團隊首次確立該技術的攻關方向，此后埋首研發(fā)；直至2014年，第36版設計的工業(yè)級微界面發(fā)生器測試實現(xiàn)預期效果；2017年，首臺套工業(yè)示范裝置在企業(yè)穩(wěn)定運行3年后通過中國石化聯(lián)合會的技術鑒定。2018年，研究院成立，專注該成果落地產(chǎn)業(yè)化。

“煉油、石化、精細化工、新材料、制藥、燃料火藥、環(huán)境治理等都可應用，產(chǎn)業(yè)化前景非常廣闊?！睆堉颈硎?，我國國民經(jīng)濟行業(yè)97個大類中約有三分之一與化學制造有關。氧化、加氫、氯化、羰基化、烷基化等是最普遍的化學制造方式，微界面強化反應器可使化學制造更高效、更安全和綠色。

在研究院，多臺工業(yè)項目的模擬實驗裝置正在工作。記者仔細一看，果然煉油石化、新材料生產(chǎn)、廢水處理等均有涉及?！懊總€生產(chǎn)領域，所涉及的化學反應不一樣，我們的技術和設備也要量體裁衣加以調(diào)整。模擬裝置是為了在工業(yè)實際項目應用前，進行模型化實驗和測試用的?！蓖Ａ粼谝慌_微界面強化柴油加氫裝置前，張志炳介紹，這是與中石化一個合作項目的模擬測試裝置。2023年5月，采用微界面技術改造的一套120萬噸級柴油加氫精制裝置在中國石化集團一次性工業(yè)試驗成功，產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)國VIB柴油原料，實現(xiàn)了以進口壓力5.6MPa的低壓生產(chǎn)混合VIB柴油的目標。

在該裝置的另一側，是一套高濃高鹽高酚醫(yī)藥廢水處理項目的模擬測試裝置?！巴ㄟ^微界面強化反應，可以把原來廢水中生化菌‘啃不動’的高濃度酚類大分子，高效分解為二氧化碳和水或生化菌愛吃、能快速消化的‘面包’——小分子，廢水的可生化性大幅改善，從而提高廢水處理效率?！睆堉颈f。

落地近50個項目，國際巨頭主動上門尋合作

據(jù)了解，南京延長反應技術研究院基于微界面強化反應技術已開發(fā)了多項十萬噸—百萬噸級的石化產(chǎn)品生產(chǎn)和高鹽高COD水處理技術工藝包，均具有國際領先性和完全自主知識產(chǎn)權，其噸產(chǎn)品的能耗物耗、本質(zhì)安全性能、二氧化碳排放均處于世界領先水平。研究院里還設有24小時專人監(jiān)控的“集控室”，可以遠程實時監(jiān)測合作項目的運行情況。目前，研究院已與中石油、中石化等數(shù)十家國內(nèi)外知名大型企業(yè)建立了合作或共建聯(lián)合研發(fā)與應用平臺，完成簽約項目近50項。

“新研機構也是有績效考核的，我們幾乎年年都獲最高獎勵?！睆堉颈榻B，針對新研機構，南京市科技部門有專門設定幫扶政策，只要績效考核優(yōu)秀，就能獲得相應的獎補資金。此外，研究院落地的南京江北新區(qū)新材料科技園，石化企業(yè)集聚，在購買實驗材料、開展產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作方面非常方便。

創(chuàng)新帶來客戶。美國?？松梨?、德國巴斯夫等國際巨頭也紛紛主動上門尋求合作?！鞍？松梨谝恢迸c我們保持緊密聯(lián)系，就煉油、新材料生產(chǎn)等反應技術的合作在持續(xù)商談中?！睆堉颈榻B，在化學反應器方面，微界面強化反應技術使我國在化學反應器技術乃至擴展到若干原料化學品的整套工藝技術方面，實現(xiàn)了從落后到領先的跨越，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展勢頭良好，近三年研究院銷售額保持50%以上增長，納稅額年均增長幾乎翻番。

□ 南京日報/紫金山新聞記者 張安琪