化工
傳統化工和高附加值精細化工產業要實現可持續發展，有賴于化學工程基礎研究創新技術的支持。在這一領域孜孜以求20多年的中科院過程工程研究所毛在砂研究員領導的課題組，經過艱苦攻關，在多相體系的化學反應工程和反應器的基礎研究及應用方面取得一系列重要突破，并用于化工企業引進裝置技術改造，帶來了顯著的經濟與社會效益。這項成果被授予2009年度國家自然科學二等獎。
毛在砂告訴記者：“化學工程是一門工程學科，基礎性研究不僅對其發展起著關鍵性推動作用，也是石油煉制、化工、能源、新材料等過程工業可持續發展和技術進步的基礎。”記者了解到，毛在砂等帶領一批年輕博士，與中石化石家莊煉化分公司等企業開展了緊密的合作。他們多次深入生產現場，將多相體系的化學反應工程和反應器基礎研究成果應用于從意大利引進的SNIA己內酰胺流程中多臺大型工業多相反應器，幫助企業成功地進行了技術改造，在節能減排、降耗增收方面收效顯著。
毛在砂提出：“這樣的結果，用事實彰顯了多相體系化學反應工程基礎性研究對過程工業技術創新的重要推動作用。”
曾經推薦本項目的專家之一——已故清華大學汪家鼎院士認為，項目組20余年來對多相化學反應器中復雜流動、傳熱、傳質和反應過程機理從單個液滴、氣泡、顆粒到反應器宏觀過程及其相互關系進行了系統研究，深化了對此復雜過程的理解，建立了先進的研究方法，構建出可靠、實用的數學模型，取得了多項創新性的成果，達到國際先進水平。
毛在砂指出，目前人們對過程工業所涉及的多相反應、分離設備等的認識尚不夠深入，急需深入了解設備內流動、傳遞、反應過程機理，建立可靠的數學模型。在這方面，過程所有著自身獨特的專長，他們對化工、冶金、材料、石化等領域中普遍存在的多相復雜體系進行了長期研究，在國內外學術界形成了自己的特色與優勢。
上世紀70年代，過程所的陳家鏞院士意識到化學工程應用基礎研究的重要性，啟動了多相體系化學反應工程的基礎研究。自上世紀80年代起，毛在砂研究員等在國家自然科學基金、“973”計劃等多個項目的支持下，對多相流動、傳遞和反應過程機理及模型的應用基礎進行專門探究，對固相不運動的滴流床反應器、以氣體為攪拌動力的環流反應器和機械攪拌的攪拌槽反應器等三類多相反應器作了集中研究，并取得一系列重要突破。
據介紹，該課題組提出了滴流床反應器的理論模型，解決了流體力學多態性條件下氣、液、固三相體系實際性質預測的困難；用數值模擬方法揭示了多相流動規律，提供了進一步研究傳遞過程和建立過程設備的總體數學模型的基礎；定量揭示了表面活性劑的阻滯界面對流，以及在界面占位傳質阻力的雙重作用。這些成果的取得，為過程工業設備的優化操作和科學放大設計提供了可靠的應用基礎，推動了石油和化工等過程工業的技術進步和節能減排工作。
課題立項以來，已申請13項發明專利，獲得了6項發明專利授權。建立的數學模型、計算方法、實驗數據和研究結論已被國內外同行采用，受到同行好評。
采訪的最后，毛在砂堅定地說：“可以預計，在幾代化工科技人員的共同努力下，我國在不久的將來一定能夠成為世界上過程工業科研、開發、生產的強國。我們項目組正立足于新的起點，以服務于過程工業技術進步為目標，努力為化學工程科學的發展作出積極貢獻。”
毛在砂告訴記者：“化學工程是一門工程學科，基礎性研究不僅對其發展起著關鍵性推動作用，也是石油煉制、化工、能源、新材料等過程工業可持續發展和技術進步的基礎。”記者了解到，毛在砂等帶領一批年輕博士，與中石化石家莊煉化分公司等企業開展了緊密的合作。他們多次深入生產現場，將多相體系的化學反應工程和反應器基礎研究成果應用于從意大利引進的SNIA己內酰胺流程中多臺大型工業多相反應器，幫助企業成功地進行了技術改造，在節能減排、降耗增收方面收效顯著。
毛在砂提出：“這樣的結果，用事實彰顯了多相體系化學反應工程基礎性研究對過程工業技術創新的重要推動作用。”
曾經推薦本項目的專家之一——已故清華大學汪家鼎院士認為，項目組20余年來對多相化學反應器中復雜流動、傳熱、傳質和反應過程機理從單個液滴、氣泡、顆粒到反應器宏觀過程及其相互關系進行了系統研究，深化了對此復雜過程的理解，建立了先進的研究方法，構建出可靠、實用的數學模型，取得了多項創新性的成果，達到國際先進水平。
毛在砂指出，目前人們對過程工業所涉及的多相反應、分離設備等的認識尚不夠深入，急需深入了解設備內流動、傳遞、反應過程機理，建立可靠的數學模型。在這方面，過程所有著自身獨特的專長，他們對化工、冶金、材料、石化等領域中普遍存在的多相復雜體系進行了長期研究，在國內外學術界形成了自己的特色與優勢。
上世紀70年代，過程所的陳家鏞院士意識到化學工程應用基礎研究的重要性，啟動了多相體系化學反應工程的基礎研究。自上世紀80年代起，毛在砂研究員等在國家自然科學基金、“973”計劃等多個項目的支持下，對多相流動、傳遞和反應過程機理及模型的應用基礎進行專門探究，對固相不運動的滴流床反應器、以氣體為攪拌動力的環流反應器和機械攪拌的攪拌槽反應器等三類多相反應器作了集中研究，并取得一系列重要突破。
據介紹，該課題組提出了滴流床反應器的理論模型，解決了流體力學多態性條件下氣、液、固三相體系實際性質預測的困難；用數值模擬方法揭示了多相流動規律，提供了進一步研究傳遞過程和建立過程設備的總體數學模型的基礎；定量揭示了表面活性劑的阻滯界面對流，以及在界面占位傳質阻力的雙重作用。這些成果的取得，為過程工業設備的優化操作和科學放大設計提供了可靠的應用基礎，推動了石油和化工等過程工業的技術進步和節能減排工作。
課題立項以來，已申請13項發明專利，獲得了6項發明專利授權。建立的數學模型、計算方法、實驗數據和研究結論已被國內外同行采用，受到同行好評。
采訪的最后，毛在砂堅定地說：“可以預計，在幾代化工科技人員的共同努力下，我國在不久的將來一定能夠成為世界上過程工業科研、開發、生產的強國。我們項目組正立足于新的起點，以服務于過程工業技術進步為目標，努力為化學工程科學的發展作出積極貢獻。”
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（苒兒）