针对间歇、半间歇反应器中频繁更换物系和/或反应工艺，受时间和经济条件限制往往不可能对发生在其中的反应动力学进行深入研究的特点，建立适用于它们的热失控危险评估方法具有重要意义。本文对此做了简要的综述并且认为，尽管迄今还没有普适性的方法，但是对于某些类型的重要反应，安全界限图方法和反应失控情景分析方法还是较为适用的。前者虽然涉及参数较多，且没有考虑高温下物料二次分解的可能性，但能按照反应结果将量纲1操作参数平面划分为无积累、反应失控、未充分引发及无害4个子区域，从而可以先验地获取更多的信息；后者虽然忽略了均相与非均相反应的不同，但该方法可对一定工艺条件下目标反应失控和二次分解反应进行分析评估，简单易行，考虑更全面。

光学纯的环氧化物及β-取代醇是一类高价值中间体，在手性药物及精细化工合成领域具有十分重要的应用前景。卤醇脱卤酶是一类通过分子内亲核取代机制催化邻卤醇转化为环氧化物的脱卤酶，可以高效高选择地催化环氧化物和邻卤醇之间的转化，因而可以用来合成具有光学纯的环氧化物及β-取代醇等化合物。本文着重介绍了卤醇脱卤酶的催化机理及其应用研究进展，并对研究的发展方向提出了一些设想。

针对流体热物性参数随温度变化大或存在相变传热的管内流动问题，提出了分布参数研究方法，特点在于边界条件、物性参数、传热和阻力计算准则式等参数都实现了局部化，能够得到管内流动更加真实准确的传热和热力学特性，并以焓方程代替温度方程，统一了相变与非相变情况下的计算。以充分发展的空气圆管层流流动为例，与解析解的结果进行了对比，验证了分布参数模型的正确性。着重分析了热物性随温度变化较大的丙三醇以及湿空气中有相变发生时的管内流动的传热特性和熵产特性。本文模型不仅对研究管内流动的基本科学问题很有意义，也是研究换热器分布参数模型的基础。

利用Fick第二扩散定律和膜模型理论，分别建立了内扩散控制和气膜扩散控制的传质速率模型，并以苍术挥发油的提取实验以及文献数据对模型进行检验。实验结果表明，苍术颗粒半径较大时，挥发油提取过程由内扩散控制，服从一级动力学方程;颗粒半径小于0.090 mm时，出油速率由气膜扩散控制，出油量和时间呈正比。利用所建立的动力学模型对其他5种中药材的数据进行拟合，得到了与文献数据较为吻合的计算结果，表明该模型是可靠的，能反映实际提取情况，具有一定适用性。

对高气速、大塔径条件下的湍动浆态床轴向速度进行了实验测定，提出了简化的一维流体力学模型。实验结果表明：固含率对浆料速度的径向分布影响不明显;采用中心速度和塔径作为参考量，则不同条件下的量纲1流速分布相似;高气速下中心速度随塔径的变化可近似用Nottenkamper关联式描述。提出了一维流体力学模型预测浆态床液速分布，模型计算结果与实验数据符合较好，模型较好地反映了浆态床反应器内液速分布随表观气速、固含率及塔径变化的规律。

应用电导法考察了溶剂极性和溶液离子强度对胶质液泡稳定性的影响，并提出了胶质液泡的稳定性模型。测量得到的电导率值k_t随时间t的变化曲线出现a、b和c三个明显不同的区域。由增比电导率值k_r随时间变化关系曲线的陡峭程度和a区所占时间，分析了溶剂种类和溶液离子强度对胶质液泡稳定性的影响。根据电导率值变化敏感的b区的动力学分析，结合胶质液泡液滴的上升、聚并和破乳等体系不稳定因素提出了胶质液泡稳定性模型。胶质液泡体系模型拟合值与稳定性实验测量数据的符合程度是令人满意的。

给出三维Level Set方程，采用五阶加权本质无振荡格式进行空间离散，通过算例验证了该算法的正确性及追踪三维运动界面的准确性。进而将Level Set算法和同位网格有限体积法进行耦合，模拟了注塑成型充填阶段的三维流动过程，准确追踪到了不同时刻熔体前沿界面，预测并分析了流动过程中不同时刻的压力、速度等重要流动特征。数值结果表明，该方法可追踪三维熔体前沿界面，预测充填过程中的重要流动特征。

将格子Boltzmann（LB）方法用于研究陶瓷过滤管基体内的小Reynolds数单相气体流动。模拟中所用多孔介质结构由计算机随机生成。计算了过滤介质内阻力系数和Reynolds数间的关系，并将计算值与Blake-Kozeny方程和Ergun方程的解析值进行了对比，两者吻合。通过计算可以对多孔介质内的微观速度特征进行分析，得出了微观速度的变化规律，即在孔隙通道中，流体速度分布呈近似抛物线，在有效直径最小的截面上局部速度达到最大值;在孔隙结构的某一固定位置点处，其局部速度与表观过滤速度的比值是固定不变的。

共挤成型中，聚合物黏弹特性与过程参数波动的耦合作用会产生波动的离模膨胀，使得根据共挤制品的形状设计相应的共挤定型口模在工程上仍是一项技术挑战。基于这一技术问题，通过建立的稳态有限元数值算法，系统研究了过程参数和黏弹性流变性能参数对共挤成型离模膨胀的影响规律和机理。研究结果表明，多层共挤口模芯壳层熔体离模膨胀是由熔体的二次流动引起，主要取决于芯壳层熔体二次流动的方向与强度。熔体二次流动的方向与第二法向应力差的正负号有关，而熔体二次流动的强度则与第二法向应力差大小呈正比。芯层熔体的离模膨胀与口模出口和混合区进口处芯层熔体向外的二次流动强度呈正比，而壳层熔体的离模膨胀取决于壳层熔体内外界面向外的二次流动的相对强度。研究还表明芯、壳层熔体及口模整体的离模膨胀随着壳层熔体黏度的增大而增加，而随着壳层熔体进口流量的增大而减小。

提出了一种抗硫中毒的芳烃加氢催化反应器模型，称之为交叉流反应器模型，把反应物料分为两股，其中含有噻吩的乙苯物料采用轴向连续流动方式由反应器进口进入催化剂床层，而氢气由铅直导管直接进入催化剂床层中，然后与乙苯物料混合。在氢气导管出口处形成含硫乙苯浓度低而氢气浓度高的特殊区域，因而硫对催化剂的中毒效应大幅度降低，整体上提高了乙苯加氢饱和反应效率。与传统轴向混合流反应器进行比较，在相同条件下交叉流反应器具有更好的整体加氢反应性能。分别建立了交叉流反应器与传统轴向混合流反应器模型，提出了两种反应器的催化反应转化率方程;利用此转化率方程，对实验数据进行处理，得到动力学参数，模型的计算结果与实验数据相吻合，也验证了在交叉流反应器中，硫的中毒效应明显减弱。

在25℃时，以蒸馏水和0.5％碳酸钠水溶液为萃取剂，从邻苯二酚单醚化制备邻甲代烯丙氧基苯酚的醚化液中萃取回收邻苯二酚，通过对不同浓度的邻苯二酚进行萃取，确定了相平衡曲线以及两相分配系数。同时利用二甲苯对醚化液的互溶性以及对水的不溶性，萃取剂与二甲苯同时使用，能够有效提高分配系数。另外对醚化液进行多级错流萃取研究，结果表明，邻苯二酚的萃取率可以达到90.2％，具有良好的萃取效果。

为了适应研究5A分子筛吸附分离石脑油工艺的需要，建立了适用于正构烷烃-5A分子筛体系的多元混合气体等量理想吸附溶液(CIAS)模型，可以预测不同温度、压力下n-C⁰₄～n-C⁰₁₀混合气体多组分在5A分子筛上的的吸附平衡。CIAS模型给出了石脑油中n-C⁰₄～n-C⁰₁₀各组分在5A分子筛上的平衡吸附量，以及压力对各组分吸附量的影响，从热力学角度揭示了不同碳数正构烷烃之间的相互作用，可以解释n-C⁰₄～n-C⁰₁₀的竞争吸附行为。CIAS模型可以预测石脑油中n-C⁰₄～n-C⁰₁₀在5A分子筛上的总平衡吸附量，与实验平衡吸附量相比，误差在4%～8%，可以满足研究5A分子筛吸附石脑油中正构烷烃的工程设计的要求。CIAS模型适用于单位吸附剂对不同吸附质纯物质的平衡吸附量相同或相近的混合气体吸附。

尽快降低燃料油中的硫含量是整个炼油业都无法回避的重大问题，炼油工业发达的国家已提出生产超低硫清洁燃料 （硫含量低于10 μg•g^-1）的目标。本文通过连续式FCC柴油萃取-光催化深度脱硫工艺，对FCC柴油进行精制，精制油中硫含量采用硫氮荧光分析仪测定，硫含量为45 μg•g^-1。实验结果表明：萃取操作的适宜条件为常压，萃取温度40℃，剂油比1.5∶1;反应操作的适宜条件为反应温度40℃，反应时间1 h，氧化剂用量为4%。在以上操作条件下，精制油中的硫含量为达到欧Ⅳ标准，精制油总收率超过96%。

通过毒砂型高砷金精矿和单矿物纯毒砂的氧化对比摇瓶试验，发现由于金精矿中黄铁矿的存在促进了矿物的脱砷效率，脱砷速度明显高于纯毒砂。经过10 d和15 d的细菌氧化脱砷，金精矿和毒砂的最终脱砷率分别达到93.90%和64.45%。对毒砂氧化渣的显微镜观察以及XRD衍射分析发现，毒砂颗粒外壁被氧化过程中产生的黄氨铁矾沉淀所覆盖，隔绝了它与外界环境的接触，最终导致了毒砂氧化速度缓慢，脱砷效果不够彻底。

依据分形理论，用具有尺寸独立性的分形参数表征包含粗糙度和波度的密封端面形貌及其变化，研究了机械密封端面形貌变化对泄漏通道的影响规律，结合Navier-Stokes方程，建立了基于允许泄漏率的机械密封寿命预测方法。运用这一方法，对工作在柴油泵中的108型机械密封进行了寿命预测。研究发现密封介质压力为0.8 MPa，端面比载荷为1.1 MPa，工作11500 h的108型机械密封，软质环端面形貌D=1.5607，G=2.0298×10^-9 m，理论泄漏率为2.95 cm³•h^-1。此时，其工作时间已超出美国石油学会和美国摩擦学家与润滑工程师学会制定的易挥发物逸出量控制标准下的密封寿命1400 h，处于危险状态。结果表明，正确预测机械密封寿命是十分必要的。机械密封寿命预测方法的建立，为确定维修周期、保证设备安全可靠运行提供了依据。

产紫青霉（Penicillium purpurogenum Li-3）β-葡萄糖醛酸苷酶可定向转化甘草酸生成单葡萄糖醛酸基甘草次酸。根据β-葡萄糖醛酸苷酶氨基酸序列的同源保守区设计简并引物，PCR扩增克隆得到β-葡萄糖醛酸苷酶编码基因pgus(GenBank登录号：EU095019)，该基因全长1815bp，编码604个氨基酸，理论单亚基分子量为67.77×10³，含有4个潜在的N-糖基化位点。构建原核表达载体pET-28a(+)-pgus，转化大肠杆菌BL21（DE3），获得高效表达pgus基因的重组菌。经IPTG诱导表达、Ni²⁺-NTA亲和层析柱纯化的重组酶PGUS-E，纯度达到95%以上，得率为25.6 mg•L^-1，SDS-PAGE分析检测分子量约为70×10³，比酶活达到6368 U•mg^-1。

采用酸解与酶解处理秸秆并对菌株代谢途径进行分析，以软X射线诱变选育乙酸及乳酸代谢阻断突变株，并围绕HMP与EMP流量比调控H还原力以及围绕木酮糖激酶实施五、六碳糖共代谢调控。结果表明200 g秸秆水解得57 g葡萄糖和11 g木糖，出发株代谢流量显示丁二酸、乳酸及乙酸流量分别为2.547、0.726、0.611 mmol•g^-1•h^-1。乳酸脱氢酶突变株HF-1代谢分析显示，其乳酸流量降至0.0296 mmol•g^-1•h^-1，氟乙酸抗性突变株HF-2的代谢分析显示，其乙酸流量降至0.100 mmol•g^-1•h^-1，丁二酸流量有所下降。H还原力代谢平衡调控显示，少量柠檬酸盐的添加使HMP与EMP流量比从1.389∶0.389增至1.684∶0.330时，间接促进丁二酸代谢流量从3.005 mmol•g^-1•h^-1增至3.468 mmol•g^-1•h^-1。酶活调控显示，碳酸镁取代碳酸钙作为中和剂促使木酮糖激酶酶活从76 U•mg^-1增至560 U•mg^-1，进而使木糖代谢流量从0.0444 mmol•g^-1•h^-1增至0.453 mmol•g^-1•h^-1，最终五、六碳糖共代谢产丁二酸达68.7 g•L^-1。

环境压力吸热燃气轮机循环（APGC）能够吸收发电装置排出的低压废气能量，增加系统本身的做功能力和效率，达到节能、减少燃料消耗的目的。本文基于Aspen Plus软件建立了APGC以及与回热Brayton循环组成的复合循环模型，给出了APGC的结构示意图，模拟和分析了回热Brayton循环（BC）和APGC组成的复合系统性能。通过对回热复合循环性能的分析得出，系统最佳性能可以通过改变底部循环膨胀压力和顶层循环压比获得，并提出加权分析方法，具有一定的理论设计和实践应用的指导意义。

采用52.5 L的A²O试验装置处理实际生活污水，研究了A²O工艺在处理低C/N比生活污水时的脱氮除磷特性，并探讨了如何通过强化缺氧吸磷来提高系统的脱氮除磷效率。试验结果表明：在厌氧/缺氧/好氧体积比为1/1/2、HRT为8 h、污泥回流比为70%、内回流比为300%的工况下处理C/N为7.89的生活污水，TN和SOP去除率分别能够达到85.4%和93.3%，系统中存在反硝化除磷，缺氧吸磷占总吸磷量的25.3%。同样的运行条件下处理C/N为4.20的生活污水时，SOP去除几乎不受影响，但TN去除率降低至62.2%，平均出水TN浓度也超过20 mg•L^-1。维持厌氧区体积不变，增大缺氧区体积，使得缺氧/好氧体积比为5/8时，TN去除率可上升到70.7%，缺氧吸磷占总吸磷量的55.2%。同时改变内回流比的试验表明250%的内回流比能最大程度地强化反硝化除磷的作用，此时TN去除率可提高至77.3%。强化A²O工艺中的反硝化除磷，能克服碳源不足对脱氮除磷的影响，显著提高低C/N比污水的脱氮除磷效率。

采用反溶剂沉淀法制备阿托伐他汀钙微粉，考察了表面活性剂类型、药物溶液浓度、体系温度和干燥方法对颗粒形貌和大小的影响，得到了适宜的微粉化条件。实验分别利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱分析（FT-IR）和比表面积（BET）等分析方法对原料及产品的性质进行了表征。研究结果表明：表面活性剂甲基纤维素（MC₂₀）可以有效地控制颗粒形貌;改变溶液浓度及体系温度可以调整颗粒大小;混悬液经喷雾干燥得到的干粉是粒度分布均匀的团粒状类球形颗粒，粒径约为1 μm。微粉化产品为无定形，比表面积高于原料药。此外，还探讨了团粒状类球形颗粒的形成机理。

以聚氨酯泡沫为模板，糠醇为碳源，采用模板法制得块状泡沫炭材料，扫描电镜(SEM)观察发现：产品是由大孔组成的、具有网状结构的多孔材料。研究了不同炭化终温对产品形貌、残炭率和体积收缩率的影响;考察了对模板聚氨酯泡沫进行NaOH水解预处理的条件，即水解时间、水解温度和碱液浓度对模板及产品结构的影响。结果表明，模板的预处理去除了聚氨酯泡沫闭孔上的隔膜，提高了泡沫的浸渍能力，制得了具有更高开孔率、残炭率以及体密度的产品，说明模板预处理是改善产品结构和性能的有效手段。

以聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）、活性炭、硼酸和氯化钙为原料，制备复合水凝胶微生物固定化载体材料，分析了离子在水凝胶膜中的扩散渗透机理，采用池膜法测定水凝胶的NH⁺₄、NO^-₂、NO^-₃离子扩散性能。结果表明，在PVA、SA、活性炭含量分别为4％、2.0%及0.2%时，以5%的氯化钙的饱和硼酸溶液为交联剂，交联时间15 min的条件下制备的固定化脱氮微生物载体传递性能最佳。复合水凝胶平衡溶胀度、扩散系数随PVA浓度升高而增大，随SA浓度升高溶胀度降低，离子扩散系数起初随SA浓度升高而升高，随后出现拐点。3种无机氮离子在水凝胶中的传递速率依次为NH⁺₄>NO^-₂>NO^-₃，遵从离子有效截面积小，传递速率大的规律。改变水凝胶制备条件、原料配比对NO^-₂、NH⁺₄的渗透系数影响较大，而对NO^-₃影响较小。

以SBA-15为模板，蔗糖为炭源，在不同的炭化温度下合成了不同比表面积的中孔炭材料。利用红外光谱(IR), 小角X射线衍射(XRD), 透射电镜(TEM)，N₂吸脱附及循环伏安测试等技术考察了不同炭化温度对中孔炭材料形貌、比表面积、孔体积及比电容的影响。结果表明：最佳炭化温度为700℃，TEM观测表明，700℃炭化所制备的样品孔结构呈二维六角有序分布，N₂吸脱附测试表明，该样品的孔体积为1.88 cm³•g^-1，比表面积为1394 m²•g^-1，具有典型的中孔结构和集中的中孔分布，它的最可几孔径为3.4 nm;采用循环伏安测试电极及电容器的电化学行为，结果显示，该样品单电极在6 mol•L^-1的KOH电解液中，扫描速度为1 mV•s^-1时，比电容可达212 F•g^-1，是一种理想的超级电容器电极材料。

采用静电自组装和过滤预涂技术将表面富含羟基、具有强亲水性和电负性的聚乙烯醇微球(polyvinyl alcohol micro-sphere, PVA-MS)与工业滤布基膜相结合，分别制备无滤饼标准型和完全堵塞型PVA-MS动态膜。对膜的表征和性能的对比研究表明, PVA-MS组成的动态膜结构能明显改善基膜的亲水性、负电性。自组装PVA-MS动态膜的有效过滤孔径为2.1 μm, 清水阻力为1.02×10¹⁰ m^-1, 对基膜的截留性能基本没有提高, 预涂PVA-MS动态膜的有效过滤孔径为0.4 μm, 清水阻力为1.07×10¹¹ m^-1, 对浊度为21.34 NTU和TOC为18.3 mg•L^-1的上清液过滤出水为0.23 NTU和9.4 mg•L^-1, 分别提高基膜截留效果20%和30%。动态膜不可逆污染的去除性能研究表明, 自组装PVA-MS动态膜在化学清洗后能保持大部分PVA-MS的存在,预涂PVA-MS动态膜利用物理反冲洗可完全去除不可逆膜污染,再预涂后即再生。

旨在为降低吸水材料成本、拓宽原料来源、提高生物降解性、减少对石油化工产品的依赖提供指导，以水溶液接枝共聚法制备了淀粉接枝衣康酸/丙烯酸高吸水材料（S/IA/AA），讨论了淀粉糊化条件、中和度、单体含量、反应温度等因素对材料吸水性能的影响，采用FTIR、SEM、EDX等对吸水材料进行表征。研究表明：淀粉糊化最佳条件为糊化温度80℃，糊化比为10 g•g^-1，糊化时间30 min;吸水材料合成最佳条件为中和度50%，衣康酸40%，淀粉20%，引发剂为4×10^-3 mol•L^-1，交联剂0.075%，反应温度50℃;利用40％衣康酸替代丙烯酸所制S/IA/AA同S/AA相比，其吸水性能有一定提高且保水性能优良。

聚氯乙烯及氯化石蜡等有机卤代物，由于其本身的结构缺陷，在受热使用过程中，会发生分解反应，产生卤化氢，导致卤代物的破坏和加工设备的损坏等严重后果，因此卤代物在受热使用过程中必须添加热稳定剂，以防止卤化氢及进一步的不利结果产生。传统的热稳定剂一般都含有有毒重金属，使用受到极大的限制，因此研究和开发新型无毒热稳定剂，特别是有机热稳定剂是稳定剂发展的重要方向。论文根据传统的热稳定机理，首先通过刚果红实验筛选本身具有较好热稳定性或具有协同热稳定作用的多元醇类化合物为先导物，再采用结构修饰的方法，对选取的多元醇进行酯化和醚化修饰，引入具有稳定活性的环氧基团和增加与PVC相溶性和分散性的酯基或醚键基团，并且对这些结构修饰物进行稳定性能的考察，得到了稳定性和应用性能更优的三甘醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚和双酚A二缩水甘油醚等多元醇衍生物，为有机热稳定剂的深入研究提供了参考。

介绍了化工生产开、停车过程人工误操作危险与可操作性分析系统（MO-HAZOP）、基于层次分析法的计算机辅助HAZOP分析方法和化工过程爆炸事故分析软件，系统地从物料、设备、工艺、人为因素和外部环境等方面对化工过程中潜在危险进行全面的分析。提出以发生概率值大小为依据对所有的危险路径进行排序，找出最容易发生的潜在危险路径。在分析的完备性的同时，增强了防范措施的针对性和可操作性。将导致爆炸事故的原因分为五类46种，对防范类似事故发生具有指导性意义。以某双苯厂硝基苯初馏塔分离工艺为例，阐述了防范控制人工误操作及爆炸事故分析技术的应用。分析结果表明，应用此技术，采用预防控制措施是可以防爆炸事故于未然的。