液相扩散系数在化工数据中起着非常重要的作用，由于液体结构及扩散本身的复杂性，至今还没有一个合理的理论模型来预测液相扩散系数，有必要从实验和理论上对不同的体系进行研究.制备了金属膜池，用氯化钾溶液标定了膜池常数，并用已有可靠文献值的蔗糖水溶液验证了装置的可靠性.测定了298.15～328.15 K不同温度下葡萄糖水溶液的积分扩散系数，考察了温度对扩散系数的影响.在实验数据的基础上，提出一个有温度关联项的半经验模型，关联和计算了本实验的数据，结果与实验值吻合很好.

采用乘子法，结合Gibbs自由能最小的概念，计算注蒸汽热采地层条件下，噻吩水热裂解反应体系的平衡组成.根据实验数据和计算结果分析反应过程，认为噻吩水热裂解过程中发生了水解、热解、加氢脱硫、加氢饱和及水煤气转换等反应.平衡计算结果表明，当水/噻吩摩尔进料比小于4时，提高进料比有利于脱硫，并生成更多气体;提高反应温度、降低反应压力有利于提高气体产量，但不利于脱硫.当水/噻吩摩尔进料比大于4时，噻吩平衡转化率达100%，温度、压力、进料比对平衡组成的影响很小.

为进一步提高催化裂化沉降器旋流快分系统的分离效率，首先对系统内气相流场进行了研究和分析.采用CFX5软件和应力输运方程模型（DSM）对其气相流场进行了三维数值模拟.将计算结果与用五孔探针测试的流场实验结果对比发现，计算结果与实验结果吻合较好，证明了应力输运方程模型适合用于旋流快分系统内三维流场的数值模拟.模拟结果表明：旋流快分系统内的流场为三维湍流场，在旋流头喷出口附近区域存在多个纵向旋涡，存在短路流现象，这是导致分离效率不易提高的主要原因.旋流快分头的S值和倾斜角对气流切向速度都有一定的影响，应优化确定.加入汽提气后，对旋流快分系统内的流场影响不大，但对气体的快速引出有利.

在0.25 MW试验炉内壁选取两块代表性的渣样，分别代表沾污和结渣，借助电子探针分析沿渣样剖面厚度方向不同位置各矿物元素的动态分布，结果表明，Fe、Na和S的富集是形成结渣初始层的重要原因，而Na、Si、Al和S的富集则是沾污初始层的最大特点，Fe、Ca对结渣的贡献比对沾污的贡献大;单个样品中Si和Al具有相同的分布规律.

颗粒表面料层干燥是喷雾流化干燥技术的基本环节. 为了探讨喷雾流化干燥机理，着重探讨了物料表面蒸汽分压与物料湿含量的关系，首次建立了单颗粒表面料层干燥的物理模型，并进行了数值计算，计算结果与实验结果吻合较好.分析了惰性载体的密度、比热容、直径及热导率对干燥时间的影响，对喷雾流化干燥的深入研究以及放大、优化设计等具有重要的指导意义.

热天平标准配置的坩埚为四周及底部密封的敞口容器，气流不能穿过物料层从坩埚底部流出，从而影响煤焦气化反应的动力学行为.研究了坩埚尺寸、物料床层厚度对杯状坩埚内煤焦-CO₂气化（气固相反应）影响.采用PHOENICS软件模拟分析了杯状坩埚附近及内部流体运动、浓度分布，同时建立了杯状坩埚内煤焦-CO₂反应-扩散模型，两者能很好地吻合.杯状坩埚中进行的煤焦-CO₂反应模型参数φ和D_a反映了气体质量传递对反应的影响.

对于两种介质并行流动的对流扩散化学反应问题，给出了在流动坐标系下的化学反应动力学方程的解法.在这个坐标系下，对流项消失了，只是一个化学反应、扩散方程，即在每个时间步的计算只有反应扩散而没有流动.流体的流动体现在计算域随时间步的增加而增加;并且，流体流进计算域的时间就是其化学反应和扩散的时间，因此流体各个质点的反应、扩散时间是不同的.本算法克服了因流体介质前端物理量分布的间断引起的计算上的数值虚假摆动，进而避免了对化学反应计算的不利影响.算例表明，该算法是有效的.

采用κ-ε二方程模型和欧拉多相流模型，对一种单筒单级气升式气液环流反应器内的湍流气液两相流进行了全尺寸的数值模拟研究，考察了采用3种不同气体分布器时反应器内气含率和流速分布的细节.模拟结果表明不同结构的分布器对总体气含率和内筒中的两相速度分布有很大影响，因而对气含率分布和气液两相接触效果有较大影响，从而对反应过程产生影响.单环分布器产生的气液两相接触效果较差，对于反应过程很不利.对于大直径的环流反应器推荐使用多环分布器.计算所得的整体气含率与实测的整体气含率进行了对比，吻合较好.

以改性海泡石为载体，用液相浸渍法负载Cu，制备用于富氧条件下CO还原NO的催化剂.海泡石的改性条件由正交实验方法确定.考察了反应气体中氧含量和空速条件等对Cu/海泡石催化剂性能的影响，并用XRD、TGA、H2-TPR、BET等对该催化剂进行表征.研究表明，灼烧温度为400 ℃、负载量为5%（质量）的Cu/海泡石催化剂对NO还原有较高的活性.Ce 和 Sm 的加入可以明显改善Cu/海泡石催化剂的性能.在实验条件基本相同的情况下，Cu/海泡石的催化活性好于Cu/ZSM-5催化剂.

研究了在H₂-HAc-HClO₄体系中，Pd/C催化氢化α-烷基取代苯甲醇到相应的支链烷基苯的反应.讨论了反应温度、氢气压力、Pd/C催化剂用量对反应的影响，以及高氯酸作为助催化剂在此反应中起的重要作用.高氯酸作为助催化剂时，最佳的反应条件是：质量分数为5%～10%的Pd/C催化剂，室温15～30 ℃，氢气压力400～800 kPa.XPS能谱分析表明，在高氯酸存在下Pd的表面生成了PdO_xCl_y原子簇化合物，形成高活性的活性中心，对催化氢化起到了促进作用.

详细研究了空气气氛下、30～60℃、 THF溶液中贮氢合金催化丁腈橡胶双键加氢的宏观动力学.通过一系列不同反应温度下的实验结果获得了贮氢合金催化丁腈橡胶加氢反应的表观活化能(48.74 kJ•mol^-1)，较低的表观活化能表明在贮氢合金催化丁腈橡胶溶液加氢反应中，反应物较易活化且反应具有较低的温度敏感性.利用IR和¹HNMR研究了贮氢合金催化丁腈橡胶双键加氢的选择性，结果表明1,4-BD单元较1,2-BD单元优先加氢，同时给出了trans-1,4-BD和1,2-BD加氢的动力学研究结果.根据动力学及其他研究结果提出了可能的反应机理，该机理较好地解释了反应中出现的现象.

通过XRD、TPR对不同的Ce添加方法所得催化剂进行了表征，结果表明用溶胶-凝胶法所得催化剂中Ce、Sn主要以Ce_XSn_1-xO₂物相存在.用混烧法所得催化剂中，Ce和Sn分别以CeO₂、SnO₂物相形式存在，而用沉淀法所得的催化剂中，Ce则以CeO₂晶相的形式存在，Sn与载体其他元素形成了共融体.对3种催化剂的形貌和比表面积进行了表征，结果表明溶胶-凝胶法所得催化剂的表面呈蜂窝状、比表面积较大.用碳酸二苯酯（DPC）的合成实验对催化剂的活性及催化剂的寿命进行评价，结果表明无论是催化剂的活性还是催化剂的寿命，溶胶-凝胶法所得催化剂较好.此外还对DPC合成工艺条件进行优化.

描述了三效催化器的流动、传热传质和异相催化过程，分析了催化器的径向热导率的修正方法，比较了尾气分别作为双组分和多组分混合物时对其组分扩散系数的影响，集成了可用于模拟三效催化器的冷起动性能和暖机性能的二维轴对称瞬态模型，模型采用有限容积法求解.该模型可用于模拟和解释一维模型无法做到的流动分布等参数对催化器性能的影响.计算结果和分析在本研究中的第二部分叙述.

根据集成模型,通过数值试验研究了载体内的流速分布对三效催化器冷起动性能和暖机性能的影响，并对模拟的速度分布进行了试验验证.速度分布的模拟结果与试验结果吻合良好.对冷起动过程和不同均匀度指数下稳态效率模拟结果表明，流速分布越不均匀，催化剂冷起动的时间越长，冷起动期间的排放量越大; 催化效率由于速度增大，停留时间缩短，随半径减小而下降;对均匀度指数小的速度分布，总的催化效率下降.对预测的温度分布的分析发现，在载体前端面附近区域的载体温度随半径的增大而增加，在后面的区域则相反;流速分布越不均匀，径向的温度梯度越大.

针对化工动态优化的数值求解问题，提出将迭代思想与遗传操作相结合，构建迭代遗传算法.算法首先对时间区间和控制搜索域实施离散化，进而应用遗传操作搜索离散问题的最优控制策略.逐步收缩搜索域并迭代以消减离散化带来的偏差，不断改善寻优结果，增强算法的稳健性.实例测试表明该算法简便、可行、高效，已成功地应用于Lee-Ramirez生物反应器补料流率的优化，运算结果优于文献值，显示了迭代遗传算法的优越性.迭代遗传算法尤其适用于系统的梯度信息不可得的情况.

多目标分层优化要求是从复杂工业过程的现场实际应用背景出发而提出的.详细阐述了复杂工业过程的多目标分层优化要求的含义，在预测控制两级分层结构的基础上提出了基于二次规划的定态优化有效求解方法.通过Shell控制问题等仿真结果，说明所提出的定态优化技术具有良好的控制性能，能够适应生产过程的需要.

采用统计理论与分形理论相结合的方法对水平管内空气-水两相流的压差波动信号进行分析，得到了压差均值、标准差、偏斜度、能量份额、盒维数、关联维数和Hurst指数7个参数，并将上述参数作为流型的特征向量输入自适应学习率的改进BP神经网络，通过对训练样本的学习，网络可以实现对未知流型的客观识别.仿真结果表明：统计参数与分形参数相结合得到的流型特征向量可以很好地反映各流型之间的差异，网络识别率高达93%，并且改进后的BP网络具有收敛速度快、不易陷入局部极小的优点.

用研制的黄铜管腐蚀监测传感器对模拟循环冷却系统的黄铜管进行了电化学阻抗谱和电化学噪声测试.电化学阻抗谱测试结果表明，缓蚀剂能够在金属表面上形成保护性膜层抑制腐蚀过程.流速提高时溶液中氧的扩散速度提高，使缓蚀剂在HAl77-2管表面上的成膜作用加强，腐蚀速度降低.电化学噪声测试结果表明，提高流速对HSn70-1管局部腐蚀敏感性影响不大，而HAl77-2管在较高流速下局部腐蚀敏感性提高，表明电化学噪声能用于循环冷却系统黄铜管的腐蚀监测.流速对逆水流方向传感器的影响大于顺水流方向，因此实际应用时传感器应顺水流方向放置，以减小流速的影响.研究结果表明，所研制的传感器适用于动态条件下黄铜管的电化学测试.

采用孔扩散模型, 模拟不同盐浓度和不同蛋白质初始浓度条件下，吸附牛血清白蛋白(BSA)的动态吸附曲线并获得孔扩散系数;考察了离子强度和溶质浓度对蛋白质在阴离子交换剂Q Sepharose FF中吸附动力学的影响.结果表明，蛋白质的孔扩散系数随初始浓度的增大而下降;在氯化钠浓度小于0.10 mol•L^-1的范围内，蛋白质的孔扩散系数随着盐浓度的增加而增大，但当盐浓度增大到0.15 mol•L^-1时又有所降低，表明存在着一个最佳的离子强度，使蛋白质的孔扩散系数最大.

将有机溶剂抗溶剂与高压气体等电沉淀技术结合起来，提出了一种新的蛋白质纯化方法.实验以加压CO₂为挥发性酸，乙醇为助沉淀剂，对BSA的等电沉淀进行了研究.由实验结果可知，本方法可使BSA处理浓度提高，CO₂操作压力降低，其中乙醇既具有促进沉淀的作用又具有降低BSA缓冲能力的作用.蛋白质稳定性测试结果表明，在实验操作条件下，BSA未发生不可逆的构象变化，能保持稳定.这些结果对该方法的进一步完善及其在蛋白质等生物活性成分分离纯化领域的应用具有借鉴作用.

利用超临界流体制备微细颗粒是一门新兴的技术，将其中的气体抗溶剂（GAS）法首次应用于制备乙基纤维素微粒，在系统的近临界和超临界范围进行了较为详细的实验研究.在实验范围内，制得微粒的平均粒径为2～15 μm.研究得到温度、压力、不同有机溶剂对微粒粒径及其分布的影响，并应用相平衡知识对结果进行了分析和讨论.此研究为制备粒径较小，具有缓释、靶向、黏附等功能的乙基纤维素含药微粒做了准备.

研究了高压脉冲液相放电降解水中邻氯苯酚的特性脉冲峰压的升高、电极距离的缩短、脉冲频率的加大均使邻氯苯酚的降解速率增加.在脉冲峰压为30 kV、电极距离为2 cm、脉冲频率为150 Hz条件下，o-CP的降解率约为98.7%.较高输入电压下，溶液初始离子含量的增加，会使放电形式由火花放电→流柱放电→电晕放电转变.在火花放电和流柱放电条件下，邻氯苯酚降解率无明显变化，但在电晕放电时，降解率有所降低.邻氯苯酚受羟基的攻击，生成2-氯-对苯二酚，并进一步被氧化生成2-氯-1,4-对苯醌，2-氯-1,4-对苯醌开环后，进一步被氧化，自由基最终生成丙酸、草酸、乙酸以及甲酸等低分子有机酸.

提出了聚乳酸固相缩聚的反应-扩散综合模型，该模型中考虑了可逆酯化反应和热降解反应.并由实验数据拟合得到了不同温度下各反应的速率常数以及水的扩散系数，进而得到它们的活化能;模拟了不同因素对固相缩聚过程的影响.研究表明在较低的温度下，热降解反应的影响较小，可以忽略;而在较高温度下，其影响显著.水的扩散速率对聚乳酸分子量的增长影响很大;小粒径颗粒有利于制备高分子量聚乳酸.

以RE（NO₃）₃为先驱物，采用原位掺入技术把稀土离子组装进了稀土纳米in-RE-HMS（RE：Nd,Sm）六方介孔固体中.未焙烧in-RE-HMS样品的EPR谱为直线，没有顺磁特性，然而焙烧后的介孔固体却显示一个各向同心线中心.稀土离子取代Si原子之后，产生了零场分裂常数的分布.纳米in-RE-HMS（RE：Nd，Sm）介孔固体的g_iso值依次为 2.187、2.163,峰到峰的线宽依次为0.03 T、0.03 T.纳米in-RE-HMS（RE：Nd，Sm）介孔固体的尺寸依次为31 nm、21 nm.平均孔径依次为2.27 nm和2.18 nm.

采用甲基丙烯酸甲酯（MMA）与蓖麻油水性聚氨酯乳液共聚反应制备聚氨酯丙烯酸酯（PUA）复合乳液，研究了蓖麻油水性聚氨酯性能、MMA添加量、引发剂种类和聚合温度对PUA复合乳液及涂膜性能的影响，并应用傅里叶红外光谱（FTIR）测定反应产物的结构.研究发现，用外观半透明或微透明的PU-M分散液制备的PUA乳液及涂膜性能优良.油溶性引发剂（AIBN）比水溶性引发剂（K₂S₂O₈）更适合本体系的乳液聚合.随着MMA含量增大，PUA复合乳液胶粒粒径增大，黏度减小，涂膜光泽度下降，机械性能变好，耐水性增加.合适的MMA含量为体系总固含量的20%～30%.提出了PUA复合乳液胶粒形成及粒径长大机理.

我国芒硝储量世界第一，大部分位于欠发达的西部地区，芒硝还是许多工业过程的副产物，大多含有环境污染物.芒硝本身利用价值低，市场容量小，开发新的利用途径具有重要意义.提出了一种芒硝制纯碱和硫酸的新工艺，它是以氧化钙和重铬酸钠水溶液为转化介质，硫酸钠先和氧化钙在重铬酸钠水溶液中反应，得到硫酸钙沉淀和铬酸钠水溶液，前者高温还原分解再生氧化钙，同时得到二氧化硫和二氧化碳，二氧化硫经转化吸收得硫酸;后者和二氧化碳反应再生重铬酸钠水溶液，同时得到碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠经脱铬处理制得纯碱.该工艺借鉴了工业上成熟的石膏分解制硫酸技术和铬酸钠碳化制重铬酸钠技术，具有成本低、腐蚀轻、无废物排放等特点，有望为我国丰富的芒硝资源开辟新的应用途径.

聚乙烯薄膜作为约束物，对可燃气云爆炸有着重要的影响.采用7.8%的乙炔/空气混合气进行了实验研究，薄膜厚度分别为0.02、0.04 mm和0.06 mm，层数为1～4层.结果显示，当采用单层厚度0.02 mm的薄膜时，半径0.5 m的半球形气云爆炸可产生2.410 kPa的最大超压;厚度0.06 mm时，最大超压达到3.642 kPa;薄膜层数为4层时，最大超压上升到13.125 kPa.建立了描述气云爆炸的理论模型，模型考虑了薄膜强度、层数对爆炸的影响，采用SIMPLE算法进行了数值求解.计算结果与实验值相比较，最大相对偏差14.8%，平均相对偏差4.73%.提出的方法对有弱约束物存在时，气云爆炸的灾害预测具有重要的指导意义.