如何获得稳定的NO^-₂-N作为厌氧氨氧化细菌的电子受体是城镇污水通过厌氧氨氧化途径脱氮的瓶颈问题。为此考虑利用反硝化途径获取稳定的NO^-₂-N。以甲醇为碳源，采用小试装置的SBR反应器，通过控制进水C/N(COD与NO^-₃-N质量浓度比)的策略，研究了反硝化过程中的NO^-₂-N积累的状况。试验结果表明以甲醇为碳源且投加量不足时(C/N＜3.2)，反硝化过程中和反硝化结束后会产生稳定的NO^-₂-N积累；在C/N不足的前提下，NO^-₂-N积累量随甲醇投加量的增加而增加；进水

为改善N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液对CO₂气体的吸收性能，选择了四甲基铵甘氨酸(［N₁₁₁₁］［Gly］)、四乙基铵甘氨酸(［N₂₂₂₂］［Gly］)、四甲基铵赖氨酸(［N₁₁₁₁］［Lys］)、四乙基铵赖氨酸(［N₂₂₂₂］［Lys］)4种功能性离子液体作为活化剂与其复配组成新型CO₂吸收剂。用恒定容积法考察了总质量分数为30%的混合溶液吸收CO₂的性能，分析了离子液体在水溶液中与MDEA通过质子传递相互促进吸收CO₂的机理。实验结果显示离子液体能够显著提高MDEA水溶液吸收CO₂的速率，且吸收速率随着添加量的增加而提高。在本文所用的几种混合吸收剂中，阴离子为赖氨酸的离子液体混合吸收剂具有较高的吸收负荷；而［N₁₁₁₁］［Gly］-MDEA混合溶液对CO₂的初期吸收速率最快，同时［N_1111^］［Gly］-MDEA混合吸收剂的再生效率高于其他离子液体混合吸收剂，达到98%。

我国察尔汗盐湖卤水中蕴含丰富的锂资源，但总体品位较低，具有锂浓度低、镁锂比高的特点，导致开发难度很大。吸附法是针对高镁锂比卤水进行提锂的有效方法，其中铝系锂吸附剂具有洗脱无溶损的优势，目前已在盐湖提锂工业中应用。分别对两种工业化铝系锂吸附剂A、B以及实验室自制吸附剂C进行了系统化表征与吸附性能评价。实验结果显示三种成型吸附剂的有效成分均是锂铝层状氢氧化物，在静态吸附条件下，25℃时吸附剂A、B、C对察尔汗老卤中锂的吸附量分别为2.23、0.45、4.90 mg·g^-1，吸附动力学均符合拟二级动力学方程，不同温度下吸附等温线拟合结果表明Sips三参数模型能够准确描述三种吸附剂的吸附过程。

采用液相沉淀法，以氯化锶和硼酸氢铵为原料，制备了由纳米片组成的水合硼酸锶（SrB₆O₁₀·5H₂O）花状、枣状纳米超结构，并利用SEM、TEM、XRD进行了表征。化学分析及XRD结果表明，产物为单一SrB₆O₁₀·5H₂O相，纯度为99.5%。通过研究产物形貌结构随反应时间的演变过程，提出了水合硼酸锶纳米超结构的形成机理：反应初期晶核球形团聚，在此基础上晶核各向异性生长成片状结构，最终形成由纳米片组成的枣状或花状超结构。此外，研究了反应温度、反应物浓度等反应条件对产物形貌的影响。反应温度的升高使得纳米片尺寸增大，形状由不规则片状向矩形片状演变；团聚的有序度增加，产物形貌由无规则团聚体逐步演变为花状、枣状超结构。反应物浓度的降低，团聚体的有序度减小，产物中出现不规则团聚微球。

合成生物学是以工程学思想为指导，对天然生物系统进行重新设计与改造，同时设计并合成新的生物元件、模块和系统的崭新学科。合成生物学是自然科学发展到现阶段的产物，并已经在医药、能源等领域取得了一些显著成果。本文综述了在工程细胞中利用合成生物学方法构建抗疟疾药物青蒿素的前体物青蒿二烯，抗癌药物紫杉醇的前体物紫杉二烯，以及脂肪酸酯、脂肪醇、高级醇的合成途径等研究进展。此外，一些重要的合成生物学相关技术，大大加速工程细胞的重构与进化，为构建应用于生产领域的新功能细胞提供方便实用的工具。

太阳能用于空调制冷，最大的优点是季节匹配性好，天气越热、越需要制冷的时候，系统制冷量越大。利用太阳能实现制冷效应有多种技术途径，其中将太阳辐射转变为热能，通过热能实现制冷的方式最具有应用前景，特点是能够实现太阳能供热、空调综合利用，全年综合转换效率高。本文针对几种常见的太阳能热能转换制冷空调方式，从太阳能集热转换、匹配制冷循环选择、最新研究进展等方面进行了分析介绍。

针对咪唑类离子液体介质，采用Euler-Euler双流体模型与群平衡模型（PBM）耦合的方法，引入由实验结果拟合获得的适用于该介质的气液相间曳力系数模型，对内径0.203 m、高2 m的鼓泡塔中离子液体-空气两相流进行计算流体力学模拟，研究了不同表观气速下塔内气液两相速度场分布、气含率和气泡尺寸分布等流体动力学性质。与现有的相间曳力系数模型Schiller-Naumann模型模拟结果对比，采用本文模型得到的气含率与实验值吻合更好，气泡尺寸分布与实验结果一致。

针对石灰石-石膏法、双碱法、氨法等典型湿法烟气脱硫（WFGD）工艺，在喷淋脱硫塔中实验研究了WFGD系统对细颗粒的脱除作用;采用电称低压冲击器、场发射扫描电镜、X射线衍射仪等对WFGD系统前后烟气中细颗粒的浓度、粒径分布、形态、元素及物相组成进行了测试分析，考察了脱硫剂、液气比对WFGD系统脱除细颗粒性能的影响，并进行了利用蒸汽相变原理促进细颗粒凝结长大并高效脱除的实验研究。结果表明，脱硫剂对WFGD系统脱除细颗粒的性能具有重要影响，由于形成无机盐气溶胶细颗粒，采用CaCO₃、NH₃·H₂O脱硫剂时，WFGD系统对细颗粒的脱除效果明显不及Na₂CO₃脱硫剂和水洗涤，且颗粒形貌特征及元素组成发生明显变化;除NH₃·H₂O脱硫剂外，液气比对WFGD系统脱除细颗粒的影响不明显;在脱硫塔进口烟气、塔内脱硫液进口上方添加适量蒸汽建立蒸汽相变所需的过饱和水汽环境可显著促进细颗粒的脱除。

Industrial kraft lignin, a waste produced by kraftpulping process in the pulp and paper industry, was usually burnt off.Lignin is of aromatic and aliphatic characters and could be used to produce some chemicals.In this paper, phenols were prepared using kraft lignin as material, FeS as catalyst and glycerol as solvent, and the feasibility and technological parameters of chemical conversion of industrial kraft lignin were studied.The results from response surface methodology(RSM)experiments showed that the optimal reaction conditions were catalyst dosage 4%, heating time 1 h, heating temperature 270℃, liquorsolid ratio 5 ml·g-1.Total yield of phenols, obtained from GCMS quantitative analysis, was up to 55.18%.The main phenols were 2-methoxyphenol, 4-methyl-2-methoxyphenol and 2,6-dimethoxyphenol.The test results also indicated that hydrogen free radical provided by hydrogendonor solvent such as phenol and tetralin could effectively promote the thermal conversion of industrial kraft lignin.In summary, this chemical conversion method of industrial kraft lignin to phenols was feasible and effective.The results of kinetic study showed that the thermal conversion followed first order reaction kinetics, and reaction rate constant was 0.0212 min-1and activation energy was 35.7251 kJ·mol-1.

乙烯和丙烯是重要的化工原料，目前烯烃生产技术严重依赖石油，在石油资源日益紧缺的今天，烯烃的需求量却一直快速增长，尤其是丙烯。因此，以煤或天然气为原料制备甲醇进而生产乙烯和丙烯的替代路线，逐渐受到学术界和工业界的重视。近年来，甲醇制烯烃技术在基础研究和工业放大方面都获得了快速的发展。本文综述了甲醇制烯烃常用催化剂ZSM-5和SAPO分子筛的改性及催化性能研究；对甲醇制烯烃的反应机理进行了总结，讨论了碳池机理的最新研究成果；并对甲醇制烯烃和甲醇制丙烯的工艺开发和工业放大进展进行了介绍。

CO₂化学利用对碳资源利用、化解产能过剩、完善相关产业链有重要意义,CO₂转化催化剂研究因此受到广泛关注。针对具有规模应用前景的CO₂加氢合成甲醇、CO₂甲烷化和甲烷CO₂重整催化剂研究现状与存在问题,讨论了计算催化和催化剂强化制备在研究新型高效CO₂转化催化剂中的重要应用,说明了CO₂负离子的潜在应用价值;以等离子体强化制备催化剂为例,强调了多学科交叉的重要性。讨论了制备有利于传热、活性组分优化的结构化催化剂在进一步改进催化剂活性中的重要作用。指出了CO₂温室效应的复杂性,还有一些问题(如人类活动对地球磁场影响进而对气候的影响)并不清楚,强调了加强基础研究对解决这些问题的重要性。

采用多相流动与传热模型耦合的数值方法，对气流床煤气化辐射废锅内多相流场与传热过程进行了数值模拟。在Euler坐标系中采用组分输运模型计算气体组分扩散过程，并通过realizable k-ε湍流模型计算炉内流场，煤渣颗粒运动轨迹在Lagrange坐标系中计算，并考虑了气固相间双向耦合。利用灰气体加权和模型与离散坐标法相结合，计算了炉内辐射传热过程，并考虑了煤渣颗粒的热辐射特性。结果表明：炉体入口存在张角约为10°的中心射流区，其流速和温度均较高，且周围存在明显回流区，回流区内部分颗粒富集;大部分颗粒直接落入渣池，且粒径越大落入渣池时温度越高;炉内温度分布除中心射流区，整体分布均匀，且随壁面灰渣厚度的增加而升高;计算结果与实验测量结果及文献值基本一致。

3D打印是一种快速成型的增材制造技术。光固化立体印刷(SLA)是技术较成熟和应用较广的一种3D打印技术。SLA是采用紫外激光的单光子聚合过程,其加工分辨率受经典光学衍射极限的限制,难以满足分辨率高的微纳结构的加工。不同于SLA,利用近红外波长飞秒激光的双光子聚合3D打印技术可以突破经典光学衍射的限制,制造分辨率高的纳米尺度任意形状三维结构。本文将介绍双光子吸收和双光子聚合的原理、双光子聚合的发展和双光子聚合3D打印技术的应用,最后对该技术的发展进行展望。

针对橡胶硫化中的“喷霜”和橡胶裂纹的自修复问题，以升华硫为芯材，密胺树脂(PMF)为壳材，采用原位聚合法制备了密胺树脂硫磺微胶囊。研究了密胺树脂的缩聚pH值对微胶囊形态的影响，乳化剂浓度、芯材含量对微胶囊粒径的影响以及密胺树脂的缩聚pH值、液固相比(W/S)、甲醛和密胺的摩尔比对微胶囊包覆率的影响。结果表明：密胺树脂的缩聚pH值为4时制备的硫磺微胶囊形态较好；甲醛与密胺的摩尔比为2∶1，水相和硫磺的质量比为8∶1时包覆率较高；十二烷基磺酸钠(SDS)的用量为0.05 g时制备的微胶囊的平均粒径小，粒径分布范围窄。最后将制备的微胶囊应用到丁腈橡胶(NBR)的硫化中，测试表明：与硫磺硫化NBR相比，微胶囊硫磺延长了焦烧时间和正硫化时间，提高了NBR的物理性能，并且能抑制“喷霜”现象。

采用VOF方法，对液体通流微小通道内壁面逸出气泡的形成、生长及脱离运动进行了数值模拟，并讨论了壁面浸润性、液体流速、气体流速对气泡动力学行为的影响。结果表明：气泡生长壁面亲水性增强有利于其从壁面脱离；气泡生长壁面气相覆盖率随壁面接触角的增大而增大；流动阻力因子随壁面接触角的增大而减小。较高的液体流速会导致气泡的脱离时间和脱离体积、壁面气相覆盖率及流动阻力因子减小；而较高的气体逸出速率（气相Reynolds数高于14时）对气泡脱离体积、壁面气相覆盖率和流动阻力因子影响不大。

汽液相平衡计算是化工过程开发及优化设计的基础。汽液相平衡计算的核心是确定体系处于平衡状态时，温度T、压力p、液相组成x及汽相组成y 4个变量之间的关系。在这4个变量中，汽相组成一般难以准确测定，低浓度汽相组成的测定偏差更为明显，因此一般实验测定T、p、x，用热力学方法推算y。由T、p、x数据推算y的方法分为模型法和无模型法两种，无模型法由于不需要考虑各种活度系数模型的使用限制条件而备受国内外学者的关注。通过分析无模型法的原理，按照直接法和间接法两部分对目前无模型法的发展历程进行归纳综述，着重比较了各方法的适用体系、收敛速度和计算精度等方面，总结了几种常用方法的应用情况，并对无模型法未来的研究方向进行了展望。

金属-有机骨架材料（metal-organic frameworks，MOFs）是一种新型纳米多孔材料，独特的结构特征使其在储气、分离、催化、生物化学及制药等领域具有广阔的潜在应用价值。本文综述了计算化学方法在探索MOF材料结构-性能关系方面的研究进展，并着重介绍了本研究室在此方面的研究成果。

节能减排是当前全球性的呼声。作为回应，东亚区域的若干个政府都提倡采用更高的夏季空调温度。要推广高温空调，就必须使公众相信，这样做不会降低室内环境品质，尤其是不会降低热舒适性。要实施高温空调，就必须筛选出在这样的非常规工况下性能良好的通风系统。因其在较高室温下的良好性能，本文以数间香港办公室为例，介绍并分析一种新型通风系统——层式通风。实验和模拟计算的结果显示，如果送风速度，送风量和送、排风口的设计正确，层式通风具有热舒适性好（具体表现为头脚温差小）、能耗低、特别是呼吸区空气品质好的特点。下一步的工作将对上述优点进行定量研究。

翅片管换热器的铜管与铝翅片之间容易发生电化学反应，在铝翅片表面形成一层三氧化二铝，增大换热器传热热阻，影响换热器乃至整个空调系统的性能。对翅片管换热器分别进行48 h和96 h的盐雾腐蚀实验，然后对腐蚀前后的实验样件测试其传热及压降特性，结果表明，翅片管蒸发器经盐雾腐蚀以后，其风阻变化在5 Pa以内，而换热量最多会降低12.5%，总的传热系数最多会减少16.6%，传热热阻最多会增加20%。

近年来，锂离子电池技术发展迅速，隔膜作为电池中的核心材料之一，决定着锂离子电池的性能，因此隔膜材料及制备技术亟需被深入研究。目前，商业化的锂电池隔膜以聚烯烃隔膜为主，制备工艺正从干法向湿法过渡，但是近几年已经发展出了不同材料体系、不同制备工艺的隔膜。本文简要介绍了聚烯烃隔膜生产技术，重点综述了非织造隔膜材料、涂层以及新型隔膜制备技术的研究成果，并展望了锂电池隔膜的发展方向。

为使纳米白炭黑具有强疏水性，在传统硅烷偶联剂改性工艺基础上，引入了硬脂酸进行复合改性，制备出了具有高疏水性能的纳米白炭黑。采用红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、接触角测试和沉降实验等研究了改性后试样的结构和性能，并讨论分析了复合改性的机理。结果表明：通过硅烷偶联剂改性，白炭黑表面接枝了氨基（—NH₂）基团；硬脂酸改性后，—NH₂基团与硬脂酸的羧基基团（—COOH）形成酰胺键（—CONH—），白炭黑最终表面形成了疏水性能优异的—（CH₂）₃COHN—（CH₂）₁₆CH₃基团。复合改性后的纳米白炭黑表面通过化学键接枝了硬脂酸分子，与水的接触角达到了140°，具有优异的疏水性能。

二维石墨烯具有卓越的光、电、热和力学等性能,在众多传统产业和战略性新兴产业中有巨大的应用前景,被誉为下一代关键基础材料。然而,石墨烯产业化及应用的瓶颈性问题是如何高效率、规模化、低成本和环境友好地制备高质量石墨烯产品。本综述系统地比较了现有石墨烯制备方法的优缺点,结合不同应用领域的特殊要求,阐明了材料化学工程的放大理论和方法是解决石墨烯大规模制备和应用瓶颈性问题的重要保障。

石墨烯是一种新型的碳纳米材料,具有超大的比表面积和优良的导电性能,将石墨烯与TiO₂复合可显著提高复合材料的光催化性能,在光催化领域具有广泛的应用前景。主要介绍了石墨烯/TiO₂复合纳米材料的制备方法以及在光催化降解有机污染物方面的应用,并分析了石墨烯/TiO₂复合材料促进光催化机理,最后对石墨烯/TiO₂复合光催化剂未来的发展趋势提出了展望。

在压力22.5～30 MPa，质量流速430～1200 kg·m^-2·s^-1，内壁热负荷284～719 kW·m^-2范围内，对超临界压力水在均匀加热垂直上升内螺纹管内的传热特性进行了实验研究，得到了内螺纹管内超临界压力水的传热特性，分析了压力、热负荷和质量流速变化对内螺纹管壁温及传热系数的影响，探讨了拟临界区的传热机理，并给出了能用于工程实际的传热实验关联式。实验结果表明：垂直上升内螺纹管中超临界水具有良好的传热特性。在低焓值区内螺纹管壁温随焓增平缓增加，而在高焓值区壁温随焓增的升高明显。由于热物性的剧烈变化，超临界水在拟临界焓值区发生了明显的传热强化。压力与热负荷的增大以及质量流速的减小均会导致内螺纹管壁温的升高和传热系数的减小，使得传热强化现象削弱，甚至出现传热恶化。

提出一种基于K均值聚类的多群竞争粒子群优化算法（MSCPSO），该算法避免陷入局部最优，提高了算法的全局搜索能力。同时利用MSCPSO训练RBF神经网络并建立裂解产物的在线预测模型，研究一种集成MSCPSO-RBFNN过程建模的裂解深度智能优化控制方法。该方法以实现乙烯和丙烯收率之和最大化为目标函数，把满足优化目标的裂解深度作为深度控制器的输入，并与裂解炉出口温度先进控制系统集成，实现裂解深度的平稳控制。实际应用效果表明，提高了乙烯和丙烯的收率，裂解深度控制更加稳定，该方法具有良好的适应性、稳定性。

为了研究低比转速离心泵内由叶轮/蜗壳相互作用所引起的非定常流动特性，基于滑移网格和RNG k-ε湍流模型计算了具有4长8短复合叶轮离心泵内部的非定常流动。计算结果显示，离心泵内部速度和压力在空间上呈现高度非对称性，在时间上呈现高度非定常性。蜗壳第Ⅳ断面和第Ⅷ断面速度变化规律基本一致，周向速度沿蜗壳径向减小，第Ⅷ断面出现负的径向速度，流动最为复杂。叶轮和蜗壳的动静耦合是产生压力脉动的主要原因，压力脉动的频率受叶轮转频控制，主频为叶片通过频率。蜗壳周向的脉动压力幅值呈现上下波动，但从第Ⅰ断面到第Ⅷ断面其幅值整体上在逐渐衰退，直到蜗壳第Ⅷ断面达到最小。与定常计算相比，在设计点下非定常计算所得的有效扬程更接近实验值，说明非定常计算可以比较准确地预测泵的扬程。

The polybutylene terephthalate (PBT）/ polycarbonate (PC）blends modified by toughening agent（S-2001）consisting of methyl methacrylate, styrene and silicone were prepared via melt blending.The non-isothermal crystallization kinetics of the blends were investigated by scanning calorimetry (DSC）at different cooling rate of 5℃·min^-1，10℃·min^-1，15℃·min^-1, and the data were analyzed by using modified Avrami theories of the Jeziorny method.The influence of toughening agent

针对含有密集垂直列管束内构件的气液鼓泡塔,在两相Euler二维轴对称k-ε模型中,分别考虑气相和液相受到的列管阻力。通过引入相应的动量源、湍动源以及耗散源建立带列管内构件的鼓泡塔二维CFD模型。模型能清晰、准确地描述带列管束鼓泡塔中气液流动的特征:"烟囱效应"以及分布器影响区延长。计算得到的气含率以及液速的二维分布在宽泛的表观气速(0.12～0.62 m·s^-1)范围内与实验值相符。

采用KBr和KI对高岭土、沸石、膨润土和壳聚糖进行改性，利用VM3000在线测汞仪作为检测手段，在固定床台架上进行脱Hg⁰实验。采用N2吸附/脱附、X射线荧光探针(XRF)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等分析仪对吸附剂进行表征。分析发现改性后吸附剂的孔隙和比表面积降低;碘离子进入了膨润土的内部，碘、硫酸和壳聚糖中的氨基发生了化学反应。脱汞实验表明，与高岭土和沸石相比，膨润土因其独特结构而具有良好的脱汞效果。适量硫酸的加入可以极大地提高壳聚糖类吸附剂的脱汞效率;与溴改性吸附剂相比，碘改性吸附剂更能够大大提高吸附剂的脱汞效率;适当提高吸附温度可以提高其脱汞效率;因改性膨润土和壳聚糖不同的物理化学特性，水蒸气的加入使得它们的脱汞效率出现相反的趋势。

厌氧体系中同时反硝化产甲烷因具有同时去碳脱氮的特点，成为目前研究的热点。本文阐述了厌氧同时反硝化产甲烷工艺的原理及物质和电子流向，总结了反硝化产甲烷工艺中微生物种群和主要影响因素的研究现状，探讨了目前研究中存在的问题并提出未来发展方向。分析认为，还需要优化反硝化和产甲烷各自的电子流分量、探索更加合适的COD/NO^-_x     -N比，合理分配电子流使产生的气体具有能源价值；污泥形态也影响同时反硝化产甲烷过程的进行，厌氧颗粒污泥或生物膜能缓解氮氧化物对产甲烷的抑制，更适合应用于厌氧同时反硝化产甲烷，但是还需考虑传质阻力以及进水高SS对系统的影响。

在收敛锥面密封和多孔端面机械密封研究的基础上，提出了锥面-微孔组合端面新型机械密封，建立了该组合密封端面液膜压力控制的理论模型并采用有限元法求解，获得了端面液膜压力分布。在给定径向微孔比、周向微孔比和微孔深径比等微孔几何结构参数的条件下，分析了端面锥度、锥面宽度比、扇形微孔区的径向位置等组合密封几何结构参数在低压和高压工况下对密封性能的影响规律，研究了组合密封的开启特性，指出了锥面与扇形微孔区不同组合方式的特点及各自的使用范围。结果表明：在低压工况下，收敛锥面能提高机械密封的开启特性，扇形微孔区开设在端面高压侧能获得较好的密封性能；在高压工况下，微孔的动压效应能提高机械密封的稳定性，扇形微孔区设在低压侧能获得较好的密封性能；当端面特征几何结构参数选取为：锥度1.5～2.5，锥面宽度比0.2～0.6，内坝区宽度比0.1～0.3时，密封可获得优良的综合性能。

采用热天平研究了福建龙岩和加福的两种煤焦的单颗粒燃烧过程。探讨其燃烧过程中的气体扩散、灰层以及反应阻力的影响，建立了单颗粒煤焦燃烧过程分析方法，并由此建立了单颗粒煤焦热天平测定化学反应本征动力学常数的新方法。研究发现，随着单颗粒煤焦燃烧的进行，燃烧总阻力逐渐减小，当反应趋于结束时，燃烧阻力不再随反应时间变化，而是趋于稳定，此时燃烧阻力即为化学反应本征动力学的阻力，由此测定化学反应本征动力学常数。通过对不同温度、不同粒径煤焦以及不同空气流量下的实验与分析，表明该测定方法稳定性好，且测得的煤焦燃烧本征动力学常数和活化能与文献报道一致。

利用水-醋酸-煤油体系，研究了喷射式外环流反应器的传质性能，得到了反应器结构参数与物料流率等对传质性能的影响规律。根据反应器中的流体动力学特性，将反应器划分为底部区域、预混区、混合区、环流区和分离区。反应器底部区域几乎为水相，其传质性能可以忽略。首先利用实验数据回归得到了醋酸在水相中的平衡浓度与其在油相中初始浓度的经验关系式，之后分别研究了反应器内其他4个区域的传质性能。反应器各区域的传质性能均随油相表观进料速率和水相表观进料速率的增大而提高，在混合区内设分配管可显著提高反应器各个区域的传质性能，且分配管进料速率越大，传质性能越好。相同实验条件下，各区域的体积传质系数由大到小的顺序为：预混区、混合区、环流区、分离区。

化学工业基于对化学反应和化学键的操纵，在横跨超12个数量级的空间和时间尺度上解决传递问题，为人类社会创造和生产新物质。石油的发现和利用将化学工业带入了一个全新的时代，支撑了现代社会的运行，但对中国而言，“富煤贫油少气”的资源特点决定了发展煤化工在中国有独特的战略意义。与石化行业常见的烃类裂化过程不同，现代新型煤化工依赖于小分子原料的自组装，依靠择形分子筛的控制作用高选择性制备燃料和化学品。因此，在亚纳米尺度下，即小分子在择形分子筛上的反应和传递行为不能再被视为连续，而是离散的，这导致了宏观上的拟相变失活等一系列现象。因此，需建立新的方法论理解分子筛上的离散反应和传递行为，用以认识离散尺度在十几个数量级空间和时间尺度延展后对宏观化学过程的影响。本文以纳尺度下分子筛内的离散传递现象为基础，综述了运用图论、小世界网络和先进表征手段分析分子筛内失活与传递现象的研究及发现的一系列新现象，并介绍了基于此进行的分子筛原子级精准结构调变及其对宏观煤化工过程带来的革新。面向未来，本文建立的分析分子筛内离散行为的范式将对精确调变分子筛结构、开发下一代煤化工工艺流程提供全新的思路。

硫氰化物（SCN^-）在焦化废水中的普遍出现，对COD、色度及NH⁺₄-N等指标构成贡献，且生物降解过程中还与其他污染物产生交互作用，影响工程工艺的选择和达标的控制。本研究采用实际工程不同单元工艺的活性污泥，在研究SCN-的基本降解特性与动力学基础上，重点考察苯酚对SCN^-降解及SCN^-对氨氮硝化过程的影响，评价SCN^-在焦化废水实际降解过程中与其他污染物的交互作用。研究发现，在特征活性污泥培养条件下，SCN^-的降解速率达20.15 mg SCN^-·（g MLSS）^-1·h^-1，污泥活性不受SCN^-底物浓度抑制，降解过程符合Michaelis-Menten动力学模型;苯酚对SCN^-的降解表现为毒性抑制且存在浓度阈值，高浓度苯酚可严重抑制SCN^-的降解，738 mg·L^-1苯酚使108 mg·L^-1SCN^-完全降解时间从1.5 h延长至20 h;SCN^-对硝化过程有抑制作用，可同时影响NH⁺₄的去除和NO^-₂的转化，导致硝化系统中NO^-₂浓度的积累。结果表明，生物过程中SCN^-与酚类、NH⁺₄之间的交互影响使焦化废水的处理变得复杂且难以控制，针对实际工程，需要明确各核心组分之间的相互作用，从共基质效应或毒性效应方面考虑污泥活性与浓度区间的适配，才能构建出各项污染指标得到优化控制的高效工艺。