界面接触热阻（TCR）是电子器件冷却、低温超导薄膜等领域研究中的一个热点。综合评述了对接触热阻的传热机理的研究方法、测量方法以及减小接触热阻的主要措施，介绍了近年来国内外对接触热阻的最新研究成果和进展，现有的研究表明：对于界面接触热阻这一特殊物理问题，其理论研究既要从宏观上定量分析又要在微观上综合考虑声子、电子的散射、辐射等机理；在实验方面，目前的测量精度不够高，实验测量工作有待进一步地完善；在减小接触热阻方面，除了常用的方法外，可以通过在接触表面生长新型的高性能导热材料（碳纳米管等）来实现。对已报道的研究工作进行了总结，指出了今后的研究方向。

以PR方程结合vdW混合法则，利用建立的二元相互作用系数kij差值关联模型，对11组二元HFC/HC混合工质及5组三元HFC/HC混合工质（HFC32 / HFC125 / HFC134a，HC290 / HC600a / HFC32，HFC125 / HFC143a / HFC134a，HFC32 / HC290 / HFC227ea，HFC32 / HFC125 / HC290）气液相平衡性质进行了推算，并与文献实验数据比较，对压力计算的平均相对偏差分别为2.225%、8.317%、1.433%、0.403%、1.71%，对气相组分计算的平均绝对偏差分别为0.0086、0.0132、0.0054、0.0071、0.0089。结果表明该方法可用于推算二元及三元HFC/HC混合工质气液相平衡性质。

利用公开发表的实验数据开发了甲基叔丁基醚（MTBE）的状态方程，方程以Helmholtz自由能为显式、以温度和密度为自变量。方程计算饱和蒸气压的不确定度430 K以下为1.0%，随着温度的升高，由于缺少实验数据不确定度增大为2.0%。方程计算密度的不确定度由液相区的0.2% 变到临界区和气相区的1.0%。方程计算能量相关物性（如比热容和音速）的不确定度为0.5%。临界区，除了饱和蒸气压，方程计算所有其它热力学性质的不确定度都较高。正如文中分析，本文方程不但能准确的复现实验数据，而且方程的外推性也是合理的。文中对方程进行了详细的分析。

测定了420-505K温度范围内,对苯二甲酸和对羧基苯甲醛在醋酸水溶液中溶解度。在70%-100%醋酸水溶液中,70%醋酸使对苯二甲酸的溶解度对温度最敏感,随着醋酸浓度增加,对苯二甲酸的溶解度减少。当温度低于470K时,对苯二甲酸在水中的溶解性低于醋酸中的溶解度;温度高于470K时,对苯二甲酸在水中的溶解性对温度敏感明显提高。40%醋酸使对羧基苯甲醛的溶解度对温度最敏感, 随着醋酸浓度增加, 对羧基苯甲醛的溶解度增加。实验数据用修正的Apelblat方程进行了对苯二甲酸和对羧基苯甲醛在醋酸水溶液中溶解度关联,计算与实验值吻合良好。

分级给氧气流床气化炉具有碳转化率高、炉内混合过程强烈、喷嘴附近温度较低等优点。本文采用CFD数值模拟的方法研究了二次氧量变化对气化炉运行特性的影响，分析比较了不同二次给氧量下相交射流火焰特性的变化，及相交射流对煤气化炉炉内整体混合过程、煤气化特性的影响。发现当二次给氧量下降时，受炉内回流流场的影响，二次火焰明显随回流发生偏斜，壁面温度升高。当二次给氧量小于总给氧量的8%时，其射流动量不足以影响主射流产生的宏观流场。

采用μ-LIF技术可视化研究了微通道中液滴内部的组分混合行为，建立了描述多相多组分体系的格子波尔兹曼方法（LBM），通过μ-LIF实验确定了LBM模型关键参数，成功模拟了微通道中液滴内部的混合行为。研究表明，液滴在运动中发生形变可以有效缩短传质距离，实现强化混合的目的。同时，分散相对壁面的润湿性质对复杂结构微通道中液滴流动起着重要作用。本文为微尺度复杂流动行为的研究提供了理论基础，并为微通道的结构设计与优化提供了可靠的方法论。

本文通过采用EMD方法Green-Kubo理论计算263.15 K 晶穴占有率0-100% sI甲烷水合物导热系数，研究客体分子数对甲烷水合物导热性能的影响。模拟结果显示，甲烷水合物的低导热性能由主体分子构建的笼型结构决定。而在相同温压条件下，随着客体分子甲烷进入晶胞数目增多，晶穴占有率增大后，密度增大，同时客体分子对声子的散射也增强，二者均导致导热性能增强。

水平布置的多层筛网是最简单的阻尼型内构件，用于改善流动分布。在安装多层筛网的?500×5000鼓泡塔冷模装置中进行了流速分布与气含率分布测定。实验表明，网格型内构件可以有效抑制塔中心区过快上升的流速，改善其分布。网孔越小，流动阻尼效果越明显，同时平均气含率也会有所增大。提出了与列管内构件相似的一维流体力学模型，将网格内构件对流体的阻尼效果作为体积源来考虑，湍流耗散方程中的参数值c3=1.0，c4=1.3与列管束内构件略有不同。模型计算与实验数据符合良好，能够定量描述网格型阻尼内构件对流场的影响。

摘要：采用高速摄像仪对气源扰动作用下的稠密气固两相旋转射流进行了实验研究，考察了气源扰动和旋流数对颗粒流动特征的影响。结果表明，气相具有与气源固有频率相同的特征频率，引入旋流后，这一特征频率依然存在。两相流在气源扰动的作用下形成了具有显著周期性的鼓泡结构。当ug＜4.42 m?s-1时，气源扰动主导着鼓泡的形成，此时的鼓泡频率与气相的特征频率近似相等。另外，气源扰动以及强旋的引入能够实现颗粒的迅速弥散，并能获得更大的弥散角。

引入水蒸气非平衡相变的动力模型和水蒸气真实物性模型的基础上，建立了水蒸气超音速非平衡流动的守恒型数值计算模型，采用对激波捕捉具有高精度和高分辨率的Roe-FDS格式进行计算，数值求解了水蒸气超音速流动过程中的非平衡相变及凝结激波现象。着重研究了水蒸气超音速非平衡凝结相变的温度特性，归纳了水蒸气超音速非平衡流动的凝结特性随温度的变化规律，归纳了蒸汽温度变化对核化凝结、激波形态的影响规律。研究发现，入口温度对蒸汽超音速流动中的非平衡相变具有显著的影响，进口温度越低，非平衡核化凝结爆发的越早，产生的液滴粒径越大；随着进口温度的升高，非平衡凝结相变的起始点逐渐向喷管出口方向移动，蒸汽需要在缩放喷管中加速膨胀到较高马赫数下达到较高的过饱和度和过冷度时才能产生核化凝结，而成核率也相应较高。

应用数值模拟方法，分析了以周期性方式布置不同结构通道内产生的周期性自震荡流动现象，并研究了自激震荡流对下壁面物块传热特性的影响。计算采用低雷诺数、二维、非稳态层流模型。采用布置斜板和布置两个不同弯曲方向叶片等三种方式来诱导自激震荡流。分别对不同结构通道内流体的流场、温度场、努塞尔特数和表面摩擦系数变化规律进行了对比分析。计算结果发现：三种结构由稳态过渡到自震荡流时对应的临界雷诺数都很低，分别为620、480、400，并且有较低临界雷诺数的通道结构对应较强烈的震荡，表现为沟槽区域的强烈涡结构运动，及由此带来的更好换热效果。此外，表面摩擦系数因通道涡结构相异而有不同的变化趋势。

Fick扩散定律只能用于没有外场作用下的二组分扩散过程，Maxwell-Stefan（MS）方程适用于外场作用下多组分系统中的质量传递过程。阐述了MS方程的物理意义，并由此将外场作用下普遍化MS方程的表达式改写为清晰且易于使用的形式。给出了在MS方程中常用的外场作用力的数学形式。Fick扩散定律是MS方程在没有外场作用下对二元理想流体扩散的应用；MS方程对离心分离和电解质扩散等过程的描述比传统的描述方法更全面。利用MS方程导出了欧姆定律，利用该结论可以通过测量电导率计算带电粒子的扩散系数。利用MS方程研究了电场作用下球形颗粒中的扩散过程，结果表明，该方程可以对电场强化质量传递过程给出有效描述。MS方程为外场作用下的质量传递过程提供了一种有效的理论研究方法。

采用欧拉双流体模型对超短接触旋流反应器内的气固两相流场进行了数值模拟，主要研究了混合腔内固相的体积分数分布情况。计算结果表明：混合腔内的气流在切向进气的作用下得到了一定的混合加速效果，切向的高速射流有效地缩短了气固停留时间，保证短接触反应效果。通过对两种不同混合腔结构反应器的对比计算发现，在相同入口速度条件下结构2（切向进气管位于混合腔顶部）较结构1（切向进气管位于混合腔下部）气固停留时间短，由于切向气流的迅速作用，增加了混合腔内的湍动强度，使催化剂颗粒迅速有效扩散、增强气固接触效果而更有利于催化裂化反应的进行，更易实现短接触操作要求。计算结果与实验测量结果的比较表明模型能有效地描述超短接触旋流反应器内气固两相流动形态。

采用休止角法、HR（Hausner Ratio）法、Carr流动性指数法、Jenike法和质量流率法等方法实验研究了不同粒径的羊肠湾煤粉、北宿煤粉和田坝煤粉的流动性，对五种方法进行了比较与分析。结果表明：煤粉粒径越小，流动性越差，当粒径小于约75 μm时，改变煤粉粒径对流动性改善效果显著；相似粒径下三种煤粉流动性存在差异，北宿煤粉流动性最差；各种方法对煤粉流动性趋势关系的描述具有良好的一致性；在40kPa的预压缩应力，煤粉流动指数值ffc超出了传统的ffc与流动性关系范围。

通过数值模拟，研究了85%甘油在旋流片支撑光滑管管束间纵向流动的传热与流阻特性，并与无支撑光滑管束的纵向流动进行了对比，揭示了高粘度流体置换类强化传热方法的有效传热温差缓变特性机理。研究结果表明，层流时，小扭率与大角度旋流片支撑的光滑管管束的传热综合性能更佳，旋流片支撑光滑管管束在有旋流片段可以通过提高有效传热系数与增加有效传热温差的双重途径提高传热速率，而在旋流片下游段则可以利用有效传热温差的缓变特性继续维持较大的传热速率，从而能避免过多的流体置换次数，极大幅度的降低了流体的输送功耗。

在分析了方锥管布浆器的设计方法的基础上，利用方锥管布浆器不均匀的布浆特性，提出一种新型布浆器,把两个结构完全相同的方锥管布浆器对称地上下叠放在一起，由于两个方锥管布浆器的支管束的质量流量分布趋势相反，在混合室内形成互补的混合状态，使混合室出口支管束的质量流量分布更接近期望值，提高了布浆器的布浆性能。采用数值分析方法研究了新型布浆器内浆料的流动特性和布浆机理。结果表明，新型布浆器的浆料在混合室内进行了互补式的充分混合，有效地消除了方锥管支管束出浆的不均匀性。混合室支管束的质量流量分布趋势接近于理论曲线，降低了与期望值的偏差，布浆效果更好，证明了新型布浆器的布浆机理和结构设计是合理的。

考虑焦炉燃烧室-炭化室的复杂结构和多过程耦合的传输现象，建立了焦炉燃烧室-炭化室的数理模型，针对直接耦合数值模拟计算量大、难以收敛的问题，提出并采用两种解耦算法对焦炉燃烧室-炭化室的燃烧、流动和传热过程进行了数值模拟，并将计算结果与现场实测值进行了比较。计算结果表明，与直接耦合数值模拟相比，两种解耦数值算法具有简单易行、计算量小、能得到收敛和较精确的解等优点，算法二与算法一相比计算量有所增大，但由于其更接近实际工况，具有更好的通用性。本文提出的两种解耦数值算法，对焦炉燃烧室-炭化室等复杂结构、多过程耦合的数值模拟具有一定的理论指导意义，并期望为其他类似复杂传输过程的数值模拟简化处理提供参考。

本研究采用溶盐造孔法成功制备了孔隙率及孔径分布可控的高强度烧结镍毛细芯，分析了不同质量及粒度的溶盐对毛细性能的影响。实验结果表明：随溶盐添加量的增加，烧结镍芯孔隙率趋于线性增长，当添加量为40 wt%时，烧结镍芯孔隙率高达73 %，且有足够的强度。改变溶盐的粒度影响毛细芯孔径的分布，但对整体孔隙率影响不大。制备的试样的毛细抽吸特性研究表明，毛细芯的毛细抽吸性能不仅仅受孔隙率的影响，同样受孔径分布状态的影响，孔隙率相当的情况下，孔径较小且分布集中的毛细芯表现出更优异的毛细抽吸性能。

针对目前密相气力输送数值模拟关于流型演变方面所存在的问题，提出了一种基于颗粒所在局部空间的固相浓度及颗粒群运动特征来描述颗粒间相互作用的数学模型。该模型能够对气力输送，甚至是颗粒发生大量堆积情况下的密相输送进行数值模拟，使得长期以来缺乏有效模型对密相输送流型进行数值模拟研究的问题得到一定解决。利用该模型，对水平管中煤粉高压密相气力输送的颗粒流动过程进行了数值模拟，获得了输送过程中管道内所发生的气固两相之间的分离、沉积现象，展现了沙丘流及栓塞流等流型的演变特征，模拟结果与实验观察到的现象吻合较好，从而进一步验证了新数学模型的有效性。此外，通过对不同表观气速下固相流态分布的定量分析，揭示了输送流型变化的一些内在规律。

为节约能源，防止过度曝气，对5台不同功率的双叶轮液下自引气曝气机进行实验，测试出每台曝气机不同转速时的充气速度和其中3台曝气机不同转速时的溶解氧浓度；根据实验数据，利用数理统计中的线性回归分析方法，分析得出充气速度与转速、转速与氧利用率之间的关系；进一步推导出转速与充氧速度之间的关系，并与实验数据进行对比分析。结果表明：虽然氧利用率与转速关系的数学模型与实验所得值的变化趋势有所偏差，但求得充氧速度的计算值在满足800≤n≤1450时，计算后发现计算值与实验测得的值最大相对误差 δmax＜0.082，认为所推导的转速与充氧速度之间的关系式可以比较准确的反应出转速与充氧速度的关系，在实际工程中，可以作为对曝气机运行控制的理论基础和依据。

 利用结构导向集总模型构造烃分子和编制反应网络，并结合Monte Carlo模拟方法，建立了催化裂化（FCC）汽油催化裂解反应的分子尺度动力学模型。结构导向集总模型选用7个分子结构片段表示催化汽油中的分子，生成2000个共计92种烃类分子代表催化汽油原料组成。模型选取催化汽油中含量较多的11种单体烃作为模型化合物研究其催化裂解反应行为，并以此为依据制定反应规则，求取模型所需反应速率常数。模拟结果表明，应用结构导向集总模型和Monte Carlo模拟方法进行催化裂解分子尺度动力学建模是可行的，能对多种反应产物的产率进行预测。模拟值和实验结果符合良好，相对误差基本在10%以内。模型对延长反应时间后的产品收率有一定的预测能力。

摘要：在等温固定床反应器中考察了460℃、甲醇分压20 kPa下H-ZSM-5分子筛催化剂上甲醇分别和4倍CH2质量的C4=，C5=或C6=共反应时芳烃、C1-C4烷烃和乙烯收率随空时的变化关系。芳烃、C2-C4烷烃的收率随空时成近似线性增加；乙烯收率随空时缓慢增加至热力学平衡。相同空时下，芳烃、C2-C4烷烃和乙烯的收率均不随进料烯烃种类变化；丙烯、C4-C6烃的质量分数受进料烯烃种类影响很小。实验结果表明甲醇和C4-C6烯烃共反应制丙烯时，随着空时的增大，甲醇和C4-C6烯烃先经甲基化裂化反应生成具有相对稳定分布的C3-C6烯烃；后者再经叠合和裂化反应生成乙烯并同时经烯烃氢转移反应生成芳烃和烷烃。

以水（H2O）、氢氧化钠（NaOH）、氨基乙酸钾（GLY）、氨基乙酸钾—哌嗪（GLY-PZ）水溶液为吸收剂，研究了疏水性聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜接触器分离CO2/N2模拟烟气中CO2的技术，具体考察了流动方式、气液流率、吸收液浓度和温度、原料气CO2浓度、填充密度等对膜接触器吸收效率的影响。结果表明，气液逆流的腔流程模式具有较高的分离效率。不同吸收剂的分离性能为：NaOH > GLY-PZ > GLY > H2O。温度对各种吸收剂的影响随其种类不同而有所差异。膜接触器对烟气CO2的分离效率随填充密度、吸收液浓度和流率的提高而增大，随气体流率及其中CO2浓度的增大而减小。

针对常规气液分离器对微小液滴分离效率低的不足，提出一种可用于MVR蒸发系统的气液分离器结构，并采用数值模拟结合实验验证的方法对其分离特性进行研究。首先，利用数值模拟的方法分析了气液分离器内部流场和压力场，确定了影响分离效果最明显的位置，然后提出了在该位置加装不同数量3/4圆环形挡板的分离器结构。其次，模拟研究了此种新结构的分离效率和压降等分离特性以及挡板数量变化的影响规律。最后，通过实验验证的方法分析了数值模拟结果的可靠性和新结构的分离效果。研究结果表明：圆柱型筒体是影响分离器分离特性的关键部位，在气液分离器圆柱形筒体内部增加3/4环形挡板，能够增加物料切向运动的有效长度，降低物料的径向速度，从而显著提高微小液滴的分离效率，气液分离器整体压降却增加不多；而且随着环形挡板数量的增加，该结构气液分离器的分离效率和压降均明显提高。在本文计算条件下，加装3/4圆环形挡板的气液分离器结构，可以将直径在3 μm以下的液滴分离效率提高15%，而压降仅增加了200Pa。综合气液分离器效率和压降影响，加装两个3/4圆环形挡板的气液分离器性能最佳。

换热网络系统大多数是按给定工况，以投资费用和运行费用最优为目标设计的。但在实际运行过程中，确定和不确定性的影响因素往往导致换热网络的运行工况偏离设计值。偏离设计工况运行的换热网络性能变差，导致运行费用增加，甚至不能满足工艺物流换热要求。在换热网络结构给定条件下，将满足物流目标温度和运行费用最优作为目标函数，以单体模型和Yee et al.（1990）提出的多级超结构为基础，建立换热网络运行模拟优化模型，并进一步去除恒定膜传热系数假设使模型贴近实际问题。针对提出的非线性数学模型（NLP）问题，以标准粒子群算法为基础建立求解策略。在论文的最后，4个来源于已发表论文的实例研究证明了该优化方法的有效性。

炼化工艺系统中换热网络数据的准确提取将直接影响到集成优化方案和优化控制的性能。针对换热器非线性状态参数的数据校正，构建了换热器分段线性集总参数传热过程模型，有效地解决了换热器流股物性非线性变化所引起的非线性状态空间方程求解的问题；提出了分段线性的Kalman滤波状态空间方程建立和换热器状态参数校正方法，并通过蜡油加氢装置反应流出物高压换热器工业实例阐述了所提出方法的实现过程和效果。研究表明：换热器分段线性集总参数模型中分段数对Kalman滤波的计算收敛性具有重要影响，随着分段数的增大，换热器状态参数收敛于固定值，分段数需根据计算精度通过试差确定。本文方法可对换热器非线性状态参数实施有效的数据校正，对流股物性进行分段线性化处理具有较高的计算精度，可用于大温差或物性变化较剧烈情况下换热器非线性状态参数的数据校正。

换热网络的旁路控制是调节物流出口温度、节能降耗的有效方法，旁路位置的确定往往是实现最优控制的关键。因此，从控制理论的角度，对比分析具有旁路控制的换热网络结构可控性等结构特性。首先，基于图论的概念通过换热网络结构模型，求取其状态结构图以及状态结构阵。然后根据求解结果分析网络的结构可控性以及控制结构的强度与冗余度。通过实例对比分析证明结构可控性分析的方法从控制理论的角度分析论证了换热网络旁路优化设计结果的可控性，并且方法从换热网络结构模型入手简化了求解过程，为换热网络的旁路优化控制提供一种新的思路。

根据常规反应蒸馏塔的热力学特性提出并研究了一种外部热耦合反应蒸馏系统（EHIRDS）。EHIRDS由一个高压的反应塔和一个低压的分离塔组成，且前者的精馏段与后者的提馏段进行热交换。引入四元理想放热反应体系A + B ? C + D，并以年总费用（TAC）最小为目标函数，对EHIRDS进行了研究，发现EHIRDS能够降低操作费用。采用三个换热器简化EHIRDS的设计（即S-EHIRDS）还可以进一步降低设备投资和操作费用。这些仿真结果初步确认了EHIRDS相比于常规设计具有更高的优越性。

离心泵在化工生产中得到广泛应用。汽蚀是导致离心泵效率降低的主要原因之一。快速准确的诊断出汽蚀故障，具有重要意义。提出一种基于泵入口压力脉动信号低频和高频特征的汽蚀故障诊断方法。以经验模态分解产生的本征模态函数的均方根能量值作为高频特征，以希尔伯特—黄变换的边际谱频带能量值作为低频特征，组成4维特征向量输入BP网络训练、仿真。通过对比小波分析法和EMD能量熵方法，表明本文提出的方法能够快速、更准确的诊断汽蚀故障。

T型槽干式气体端面密封（T-DGS）已被广泛应用于石化、化工用离心压缩机轴端密封中，但是目前缺少系统的设计理论与方法，因此也难以对T-DGS失效进行实质性分析研究。基于气体润滑理论模型，采用有限单元法求解控制密封端面间气体流动的雷诺方程，以最大气膜刚度为几何结构参数优选目标，分析了不同压力及转速条件下开启力、泄漏率和气膜刚度等密封性能参数随T型槽几何结构参数的变化规律。结果表明：转速对T型槽的型槽几何周向比α1、槽宽比α2和槽深hg优选值产生较大影响，对径向比β1和槽长比β2优选值的影响可以忽略不计；转速越高，密封性能参数达到最大值时所对应的α1和hg优选值越大，而所需要的α2优选值越小。密封压力对T-DGS的α1、β1及hg的优选值都将产生一定的影响，对α2和β2优选值的影响可以忽略不计；压力越高，密封性能参数对上述5个型槽几何结构参数的敏感度越小，且α1和hg的优选值越小，β1的优选值越大。研究结果为T-DGS在不同操作条件下的实际设计与应用提供了理论依据。

采用机械合金化通过热压烧结工艺制备了纳米晶金属Cr，利用动电位扫描法和交流阻抗技术，与常规尺寸金属Cr对比研究了它们在含Cl-介质中的腐蚀性能以及晶粒细化对其腐蚀电化学行为的影响。结果表明：随着Cl-浓度的增加，不同晶粒尺寸金属Cr的腐蚀电流密度增大，腐蚀速度加快。晶粒尺寸降低后，在相同条件下，腐蚀电流密度变大，其抗腐蚀性能降低。两种尺寸金属Cr的极化曲线均出现了钝化由强到弱交替变化的趋势，反映了Cl-对钝化膜的破坏与修复作用。两种尺寸金属Cr的交流阻抗谱均呈单容抗弧特征，表明腐蚀过程受电化学反应控制。

提出了一种以水为反应介质合成治疗亨廷顿舞蹈病(Huntington’s disease, HD)药物——丁苯那嗪的新方法。以价廉易得的5-甲基-2-己酮为原料，先与二甲胺发生Mannich 反应，再与6,7-二甲氧基-3,4-二氢异喹啉盐酸盐在水介质中90℃经胺交换反应得到目标产物。通过实验优化合成路线，确定了各步反应最优的反应条件(反应时间、反应温度、摩尔收率)分别为：Mannich 反应，回流，5 h，55 %；胺交换反应，90 ℃，4 h，68 %。目标产物经1H NMR、IR、MS和元素分析确证表征。合成工艺简化，仅有两步反应；合成工艺绿色化，具有条件温和、操作简便、环境友好的优点。

端口夹角是影响气波引射器性能的重要结构参数。本文通过数值模拟和实验研究探讨了端口夹角对气波引射器性能的影响机理，并得出了装置最佳端口夹角的预测方法。气波引射器存在一个最佳的端口夹角ψopt：当端口夹角大于该值时，等熵效率明显下降；若端口夹角小于最佳值，中压压力小于极值中压压力时，等熵效率随夹角的减小稍有降低，中压压力大于极值中压压力时，等熵效率急剧下降。数值模型的计算结果与实验值相一致，本文所建数值模型可准确预测最佳端口夹角。入口气体状态恒定时，最佳端口夹角不随中压压力的变化而改变，随转速的增大而线性增大。上述结论对气波引射器的设计和性能优化具有指导意义。

在酸性环境中通过NaCl电解协同NaClO2化学氧化方法制备的复合二氧化氯溶液中ClO2和自由氯浓度分别达到70%和20%左右，系统地研究了电流密度(A)、NaClO2与NaCl质量比(B)、电解时间(C)对复合溶液中组分浓度和质量百分数的影响，并将复合溶液用于城市污水二级处理出水的消毒。结果表明，复合溶液中自由氯的浓度主要受因素C和A的影响，ClO2的浓度主要受因素C和B的影响，而A对副产物ClO2-和ClO3-的影响最大。总大肠菌群数在105~108个.L-1的城市污水二级处理出水采用复合溶液消毒时，当其中ClO2投加量为4 mg/.L-1，自由氯含量不低于1.20mg.L-1，经30min接触后出水生物学指标满足GB/ T18920-2002 的要求。既降低了消毒剂的使用量，又减少了消毒副产物ClO2-的生成。

基于实验室规模的多喷嘴对置式水煤浆气化炉，利用SEM、马尔文激光粒度仪和XRD表征气化炉内飞灰的粒径分布和组成，并分析了气化炉内飞灰的形成机理。结果表明，喷嘴平面处飞灰与气化炉出口处飞灰的粒径分布及化学组成存在显著差异，不同气化阶段飞灰的形成机理也不同。气化燃烧阶段飞灰的形成机理为部分固定碳燃烧和外在矿物转化，而在焦炭气化反应阶段，飞灰的形成机理为焦炭破碎和内在矿物释放及转化。

电厂一乙醇胺（MEA）法烟气CO2捕集（CCS）工艺换热网络能量流密集，固有能耗高，对该工艺进行过程集成节能研究，具有重要意义。对CO2捕集工艺换热网络的夹点分析说明该换热网络存在跨越夹点的热量传递。冷热物流的总复合曲线特征说明了CO2捕集工艺固有能耗高的特性。对换热网络进行调优并提出了节能技术方案：（1）在夹点之上利用MEA贫液的部分高温位热量加热预吸附塔再生气；(2)采用MEA再生塔产生的湿CO2混合物作为驱动热源，跨越夹点设置一台氨吸收式制冷机以替代CO2液化所需部分制冷量。基于过程集成节能提出的换热集成节能措施可有效降低CO2捕集工艺固有能耗，使蒸汽耗量降低21%,冷却水耗量降低17.2%，CO2液化所需低温冷却公用工程降低43.4%。

为了回收甜高粱渣中的半纤维素衍生糖并了解其水解机理，在自行设计的Flowthrough反应器中对甜高粱渣进行了高温液态水水解，分别考察了不同反应温度和反应液流量下水解液中产物的生成情况。研究表明，相对葡萄糖和阿拉伯糖而言，木糖的生成受反应温度和反应液流量影响更大。温度高于195 ℃时糖降解加剧，总木糖浓度不断降低；低流量（5 ml?min-1）条件下生成的木糖不能被及时排出而进一步降解。通过产物分析可知，甜高粱渣半纤维素中含有典型的O-乙酰基-4-O-甲基葡萄糖醛酸基阿拉伯糖基木聚糖结构，木糖、葡萄糖、阿拉伯糖、各种低聚糖、乙酸和葡萄糖醛酸等是半纤维素水解的直接产物，糠醛和5-羟甲基糠醛等是糖类的降解产物， 甲酸等小分子酸是它们的进一步降解产物。

利用完全煅烧后的CaO和粉煤灰（Fly Ash）为材料制备了CaO/FA吸收剂。在350~650℃温度范围内对其碳酸化反应特性进行了研究。考察了不同质量比的CaO/FA吸收剂吸收CO2的性能。利用XRD、N2吸附等表征手段对吸收剂反应前后产物进行了表征。结果表明：通过水合反应过程，吸收剂比表面积增大，孔径在5~40nm范围内属于中孔，有利于减小CO2向颗粒内部的扩散阻力。CaO/FA吸收剂CO2吸收量随温度的升高而增加。当CaO与粉煤灰的质量比为3:1时制备的吸收剂具有最好的CO2吸收能力，在650℃时其最大CO2吸收量达到了227.13mg/g。通过多次循环试验后，吸附剂仍保持较高的CO2吸收量与稳定吸收性能。失活模型可以很好地预测CaO/FA吸收剂吸收CO2的过程，并得到了理想的吸收速率常数和失活速率常数。

运用Aspen Plus软件，将油页岩定义为常规物流、非常规物流和常规惰性固体物流的混合物流，结合油母质热解机理、总包一级热解动力学模型，建立了油页岩气体热载体干馏炉模型。在干馏炉正常运行温度下，对油页岩中有机质及其热解产物页岩油、热解气体、半焦等物质的质量进行了计算和分析，并对不同温度下有机质及其热解产物的质量进行了计算和分析。模拟结果与干馏炉设计运行参数符合较好，能方便的对不同温度下热解产物的质量进行预测。

污泥是典型的反硝化除磷工艺，在处理低碳源生活水方面，极具应用前景。目前有关双污泥工艺的试验研究成果较多，而在双污泥工艺相关数学模型方面研究报道较少。本文的研究目的为建立一种可模拟双污泥反应过程的数学模型。参照ASM2D等模型，对主要生化反应过程的动力学模型进行线性简化，并列出了各单元污染物的物料平衡方程组，成为双污泥工艺数学模型的核心。模型的输入量包括水水质、各反应器停留时间、厌氧池污泥浓度、硝化池污泥浓度、回流比、越流比。模型的动力学参数与化学计量学参数由一实验室双泥系统的稳定运行数据估计得出（英文摘要给出了各参数的具体值）。针对目前反硝化聚磷数学模型无法体现厌氧释磷对反硝化聚磷过程影响的问题，采用平均比污泥聚磷速率与缺氧池反应时间乘积来描述缺氧聚磷过程的线性简化模型，平均比污泥聚磷速率与厌氧释磷量及反应时间有关，因此可反映厌氧释磷过程对缺氧聚磷速率的影响。 可查比污泥反硝化聚磷速率表得出，该表反映了比污泥反硝化聚磷速率与比污泥厌氧释磷量及反应历时之间的关系，可由反硝化聚磷实验获得。在模型求解之前，因比污泥厌氧释磷量未知，所以 无法确定，故无法通过一次求解模型中的线性方程组得出模型的解，针对此种情况，采用试算法求解模型。模型通过一连续流实验室双泥系统验证，结果表明，模型对各污染物浓度及沿程变化规律的预测具有较高准确性，但模型中可能存在不同误差相抵的情况，仍需进一步验证或改进。

以K2Ti6O13晶须、K2CO3和TiO2为原料，通过调变K2Ti6O13晶须的粒径，采用不同尺寸晶须间的混合，制备了孔结构可调的K2Ti6O13大孔陶瓷，考察了陶瓷的纯水通量和机械强度与K2Ti6O13晶须粒径及不同尺寸晶须间的配比关系。研究结果表明，随着K2Ti6O13晶须粒径的减小，K2Ti6O13陶瓷体积密度增大，开孔率和纯水通量随之减小，机械强度逐渐升高。当采用中位粒径为7.50 μm 和1.60 μm的K2Ti6O13晶须以质量比为3:1的比例为原料时，陶瓷物料间形成了大晶须与中细颗粒的搭接，得到了最佳的综合性能，相应的机械强度为42.8±0.2 MPa，开孔率为36.4%，纯水通量为2366 L.m-2.h-1.MPa-1，在分子筛膜领域具有良好的应用前景。

以醋酸钴为钴源，乙二醇为溶剂，氢氧化钠为添加剂，三嵌段共聚物P123为表面活性剂，采用溶剂热法一步制备了有机物包裹的Co微米颗粒。通过表征测试发现，有机物包裹的Co微米颗粒为球状，粒径均匀，尺寸约5 μm左右。通过热重以及磁性能测试发现，所制备的有机物包裹Co微米颗粒在450 ℃以内热稳定性良好；饱和磁感应强度高达169 emu/g，矫顽力低至50 Oe，剩磁在10 emu/g以内，软磁性能良好。本研究中以常用溶剂水、乙醇为参照组进行了对比实验，并对样品进行了表征和性能测试。此外，本研究进一步探讨了表面活性剂P123对样品结构及性能的影响。

采用紫外光还原法和种子法制得了不同含量Ag纳米粒子负载的锐钛矿型TiO2纳米带复合材料。用各种测试技术对产物的物相、形貌、Ag负载情况以及SERS性质进行了一系列表征。测试结果表明，以紫外光还原法获得的产物中Ag完全负载在TiO2纳米带表面，其粒径主要处在10～50 nm间，且Ag负载量随着还原次数增多而缓慢增加。在此基础上，以种子法制得的产物中Ag负载量则显著增大，覆盖率可达80 %以上。这种含Ag纳米复合材料具有检测吡啶分子的SERS活性，其Ag负载量越多，SERS效应越明显。

在聚乙二醇（PEG）水溶液中进行丙烯酰胺（AM）与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）的双水相共聚。用分光光度计在线检测双水相聚合过程中体系透光率变化，确定了分相点并用改进溴化法测定了临界转化率，研究了反应条件对临界转化率的影响。引发剂用量或温度变化对临界转化率影响不大；单体用量、PEG用量或PEG分子量增加，临界转化率下降；DMC比例增加时，临界转化率增大。用凝胶渗透色谱法（GPC）测定了临界分子量，发现引发剂用量增加、温度升高或DMC比例增加，均使临界分子量减小；总单体用量或PEG用量增加，临界分子量先增大后减小；而PEG分子量增大增加时，临界分子量随之增大。

采用氢氧化钠焙烧法处理氧化锌矿，可使矿物中的ZnO、SiO2和PbO发生反应溶于水得到混合溶液。本文采用正交实验优化了碱焙烧氧化锌矿提取氧化锌的的工艺条件，得到优化的工艺条件为矿碱质量比1:6、焙烧温度400℃、保温时间4h，在优化工艺条件下ZnO的提取率达到82.4%。提锌渣主要成分为超石英和Na2ZnSiO4等，Na2ZnSiO4的存在影响了ZnO的提取率进一步提高。提锌渣形貌不规则，颗粒大小不均。