综述了精馏系统中多目标的优化问题，分析列举了人工神经网络、正交设计、响应面、遗传算法和粒子群算法在精馏系统多目标优化中的应用，旨在总结精馏系统中的优化算法，寻求最优操作条件的解法，为精馏塔的多目标优化提供参考。结果表明，针对于目前精馏系统的复杂多变性及混合规划问题，这些算法可以很好地对精馏系统进行建模，预测精馏模型，预测值与模拟值拟合较好，有较高的精度。且可用于求解精馏过程中的最优操作条件，降低系统的不可逆性，实现了精馏系统的节能优化，提高了产品质量，降低了能耗。最后指出了多目标优化精馏系统方法的可行性，也表明在实际生产中将多种优化算法相结合进行多步优化的可行性。

聚结分离是一种利用油、水两相对材料浸润性的不同而实现乳化液滴聚结长大并最终通过重力沉降实现油水分离的物理方法，这种方法结构可控性好、分离效率高、运行成本低，是乳化油水分离领域的研究热点。本文首先对聚结分离方法进行详细阐述，介绍了聚结分离原理和影响因素；总结了近年来国内外学者对聚结材料表面改性和修饰等方面的研究。通过调控聚结材料的表面具有特殊浸润性，可显著提高油水分离效率；系统介绍聚结分离器的分类及其应用。最后阐述了聚结分离技术在石油化工领域的应用。本文对聚结分离技术进行展望，指出可以进一步研究实际液滴聚结过程和分离效果影响因素，应深入研究分离器在乳化油水分离过程中液滴聚结行为、机理、控制机制将是研究的重点。

多孔板是高参数减压阀中的重要节流元件。过热蒸汽通过多孔板时，会形成温度差，进而产生热应力。热应力较大时多孔板表面会生成裂纹，有失效可能。本文利用计算流体力学软件分析高参数减压阀内部流场，继而运用热流固多物理场耦合方法，研究了多级高参数减压阀中焊接孔板上热应力的分布，进而对多孔板进行参数优化以避免失效。重点考察了结构形式、推进距离和减压比对多孔板热-机械应力分布的影响。结果表明，相较于端部式孔板和封头式孔板，内部式孔板可显著减少能量消耗，并获取更小的热-机械应力。节流孔板避免失效的较优使用条件是选择内部孔板、表面推进2mm且压力比设为1.014。此研究具有科学性并可以指导节流孔板在减压阀等过程装置中的安全设计。

电厂汽水管道的运行中，流动加速腐蚀（FAC）普遍存在且威胁着管道系统。为很好预测电厂管道流动加速腐蚀，本文基于电厂管道实际工况，采用流体动力学软件根据温度变化相应地调整水的物性参数，模拟了孔板管道下的流场，观察高速及高湍流动能分布区域，模拟计算得到不同温度下溶解度、速度、壁面剪切力及传质系数的变化，并结合流动加速腐蚀预测模型更精确地分析了温度对流动加速腐蚀的影响。结果显示：温度通过影响速度及黏性系数，进一步影响到壁面剪切力及传质系数，最终影响到FAC速率；传质系数与溶解度均受温度影响，在150℃以下，温度对FAC速率的影响显著且主要是通过传质系数实现的；FAC速率在Z/D≈0.7~1.0达到峰值，在Z/D≈3.8~4.3出现第二峰，这两处为孔板管道高危腐蚀区域。

以悬浮床加氢脱硫尾气为水蒸气转化制氢原料，采用改进的原子序数矩阵法构建了包含6个独立反应的化学反应体系。分别考察各个独立反应在不同反应温度下，标准摩尔反应焓、吉布斯自由能变及平衡常数的变化规律；借助HYSYS流程模拟软件中的GIBBS反应器，研究反应器出口温度、反应压力及水碳物质的量之比对产物平衡组成的影响。热力学研究结果表明：烷烃碳数越高，水蒸气转化反应的平衡常数、吉布斯自由能变和标准摩尔焓对温度的敏感性越高，达到相同转化效果所需的反应温度越低。HYSYS模拟确定该体系下最适宜的反应条件为反应器出口温度700℃、反应压力100kPa、水碳物质的量之比4。

多股流绕管式换热器的结构复杂，传热计算的难度较大。常见的计算方法是根据一些假定条件建立计算模型、进行数值求解，这种计算方法较复杂，不适合工程计算。而一些能用于工程计算的简便解析计算方法则存在迭代计算复杂、应用范围受限的缺点。本文列举了几种典型的多股流绕管式换热器的管束排列结构，分析了各自的结构特点；给出了多股流换热器的管板结构及相应的流体进出口接管方式，分析了各自的优缺点及应用场合。针对两种常规的多股流管束排列结构，即各股管程流体分层排布和同层排布，分别给出了适应于工程应用的简便传热计算方法。这两种计算方法将复杂的多股流绕管式换热器的计算分解为多个管程单股流绕管式换热器的计算，简化了计算过程。

选择哌嗪（PZ）及其衍生物N，N'-双（2-羟乙基）哌嗪（BHEP）、N，N'-双（2-羟丙基）哌嗪（HPP）、1-（2-羟乙基）-4-（2-羟丙基）哌嗪（HEHPP）、1-（2-羟乙基）哌嗪（HEP）5种哌嗪类有机胺作为SO₂吸收剂，采用动态法在填料塔中吸收模拟烟气中的SO₂并对吸收剂进行热再生。4次循环吸收解吸实验结果表明：有机胺的碱性与位阻效应共同决定其脱硫性能。PZ的pK_a最大，对SO₂有较大的吸收容量，首次饱和吸收容量高达0.8428mol/mol，但难解吸且再生能耗高，首次解吸率仅为78.9%，4次循环后饱和吸收容量下降了54.3%，循环吸收能力较差；HEP吸收效果次于PZ，其解吸性能较PZ有所提高；双羟基哌嗪类二胺的pK_a最小，饱和吸收容量相对较低，平均不低于0.4mol/mol；解吸率高，平均保持在95%以上，且再生能耗低、稳定性好，其中HEHPP的脱硫性能介于BHEP和HPP之间。因此，双羟基哌嗪可作为新型高效脱硫剂。

不同浓度的甲醇水溶液存在于诸多工业过程中，精馏分离甲醇和水时最主要考虑能耗问题。本文针对甲醇质量分数为10%~90%甲醇水溶液的分离过程，分别采用双塔顺流串联、双塔逆流串联和双塔并联的不同精馏模型，通过设计规定，以回流比和塔顶采出量为操纵变量，分别控制甲醇产品纯度大于99.85%（质量分数），以及废水甲醇含量小于10^-5；以最小年度总费用（TAC）为优化目标，用灵敏度分析法优化塔板数及进料位置，并对比分析了各流程在最小TAC条件下的（火用）损失。结果表明，当原料甲醇质量分数在30%及以下时，TAC最小的是并联精馏；当原料甲醇浓度在50%及以上时，TAC最小的是逆流串联精馏。在各流程最小TAC情况下，原料甲醇质量分数在10%及以下时，有效能损失最小的是并联精馏；原料甲醇质量分数在30%及以上时，有效能损失最小的是逆流串联精馏。对于甲醇水溶液精馏分离的TAC和（火用）损失分析，可为工业中不同甲醇浓度下，甲醇水溶液的最佳双效精馏方案提供理论参考。

目前物料混合主要采用有桨混合方式，该方法容易使物料受到较大摩擦作用。为了解决这一问题，本文对无桨滚筒混合工艺过程进行探索研究。采用离散元软件EDEM模拟无桨滚筒对两种物料的混合过程，分析混合过程中物料的运动特征，通过定义颗粒混合均匀性指数来定量表征混合均匀程度，分析了不同填料（10000~20000个颗粒）和转速（7~22r/min）对混料均匀性的影响规律，并对物料受力情况进行了定量分析。研究结果表明：在无桨滚筒混料过程中，可以实现对两种物料的混合，且随着转速提高，物料能较快达到均匀。在混合过程中物料受力呈波动式变化，其中最大受力小于0.6N，稳定在0.1~0.35N；物料受力平均值小于0.015N，稳定在0.005~0.01N；最大受力是平均受力值的20~30倍；且随着填料和滚筒转速增加，物料的受力略有增加。

沸腾换热是一种高效的换热方式，为研究除湿溶液再生的沸腾换热过程，搭建真空再生沸腾特性测试实验台，对水和质量分数分别为30%、32%、34%的LiCl溶液进行实验研究，得到溶液浓度对溶液沸腾热流密度及沸腾表面传热系数的影响。结果表明，浓度升高，表面张力增大，汽化核心数减少；黏度增大，气泡脱离困难，使扰动量减少，溶液的热流密度降低；随着浓度的增大，表面张力增大，气泡生成及脱离阻力增大，对LiCl溶液的扰动程度降低，使溶液的沸腾传热系数减小。温差增大使壁面过热度增大，气泡生成增多，加强对溶液的扰动，使溶液的热流密度及沸腾传热系数增大。

目前对一维平推流反应器动态模型求解时，常将反应体系中气体的体积流量假设为恒定参数。由于实际过程中气体的体积流量会随着温度等相关参数的改变而不断变化，该假设会对模拟结果带来一定的误差。本文针对此问题提出一种新的求解方法：首先通过有限差分法将动态模型中的空间和时间变量均离散化得到相应的代数方程组，再结合气体状态方程，推导出浓度关于气体摩尔流量和温度的函数，然后联立方程组进行求解；此方法有效克服了动态模拟中由于气体的体积流量变化而导致模型方程难以求解的困难。将所提出的方法应用于丙酮气相裂解生成乙烯酮过程的动态模拟，并将所得到的模拟结果与线上法动态模拟的结果进行比较，结果表明所提出的求解方法得到的模拟结果更加精确。

超临界水作为一种对环境友好并且对轻烃组分具有良好溶解扩散能力的优良溶剂，在重油改质过程中有广泛应用。超临界水的引入不仅可以达到强化传质的目的，对热裂化机理产生影响，而且可以改变反应过程中体系的相结构，促使体系相行为从液-液两相向微乳体系甚至是拟均相转变，为开发新的重油加工工艺提供了可能。本文首先介绍了超临界水的基本性质，着重介绍了超临界水参与下重油的改质机理、反应过程中的裂化动力学以及改质过程中相行为的变化，发现在高水密度、剧烈搅拌和高水油比的条件下重油-超临界水表现出拟均相行为，能够达到改善液收、降低黏度并且减少生焦的目的。最后对超临界水处理重油的发展前景和方向进行了展望。

当前国内炼油产能过剩，化工品如低碳烯烃及苯-甲苯-二甲苯混合物（BTX）等存在缺口，因此应推动炼油向石化的生产转变，化解过剩产能同时提高化工品供给。我国原油馏分偏重且原油重质化劣质化趋势不可逆转，因此利用重油生产低碳烯烃等化工品成为技术关键。本文介绍了重油生产低碳烯烃的催化裂解单项技术典型工艺，包括重油深度催化裂解（DCC）、催化热裂解（CPP）及重油裂解制烯烃（HCC）工艺，认为催化裂解技术的发展在于催化剂的改性与反应器型式的革新优化，下行床反应器前景更为广阔。同时，本文也介绍了从重油或原油通过加氢裂化联合催化裂解、蒸汽裂解及芳烃装置一体化生产化工品的几种国内外工艺技术及工程项目。在单项技术无法取得明显突破之前，炼化一体化生产化工品具有集约化、高效化、灵活性高及经济效益好等优势。一体化技术的重点在于重油（渣油）的深度转化，可通过渣油的加氢裂化工艺来实现。

由于操作条件温和、成本相对较低、脱硫率高以及绿色环保等优点，氧化脱硫被认为是非加氢脱硫技术中降低燃料油中高硫含量的主要技术之一。本文综述了近些年来国内外关于燃料油氧化脱硫机理的研究进展，详细叙述了使用不同氧化剂（H₂O₂、油溶性氧化剂、空气、氧气以及固体氧化剂）催化氧化脱硫机理和离子液体中的氧化脱硫机理，简要介绍了低共熔溶剂中的氧化脱硫机理、超声辅助氧化脱硫机理、光催化氧化脱硫机理以及电化学氧化脱硫机理，并对氧化脱硫机理的研究方向提出了见解。加深对氧化脱硫机理的研究将有利于寻求合适的催化剂和反应条件，为更好地指导燃料油以及其他油品深度脱硫的进行提供理论基础，对实际生产也具有重要的理论指导意义。

用鄂尔多斯盆地的长焰煤、肥煤、瘦煤和贫煤4个煤样的系列等温吸附实验数据来验证一个温度-压力-吸附方程，并探讨等量吸附时吸附平衡压力与温度之间的函数关系。用克劳修斯-克拉佩龙方程求等量吸附焓。提出单位等量吸附焓的概念及计算方法。结果表明：煤样等量吸附焓为负值，证实吸附过程是个放热过程；对于同一煤样，单位等量吸附焓随吸附量的增加而下降是由于吸附介质表面的能量不均匀性所造成。正因为吸附过程是个放热过程，所以吸附先发生在能量较高的位置上，以便放出更多能量；在相等吸附温度和压力条件下，高阶煤有较大的单位等量吸附焓，必有较大的吸附量。同时高阶煤吸附量随着吸附温度的升高而快速衰减，而中低阶煤吸附量衰减却没有那么明显。

原油开发中出现沥青质沉积问题，会导致油井及集输管线堵塞，从而影响原油正常生产和油田的高效开发。本文通过对BA原油中沥青质进行元素、XPS和FTIR分析，可知该沥青质表面官能团以碳氢化合物（C-C，C-H）为主，还含有硫酚和硫醇等脂肪类硫以及羧基等酸性官能团，可为沥青质沉积抑制剂的选择提供理论依据。抑制剂是通过破坏沥青质缔合体的相互作用来达到抑制聚沉的作用，利用激光粒度仪对原油加正庚烷（沉淀剂）后沥青质颗粒的粒度分布进行测定，结果表明：在油样中加入含有胺基碱性基团的抑制剂FAE183，能抑制沥青质的絮凝与沉淀，使沥青质颗粒的粒径显著减小。由抑制剂的作用机理分析可知，FAE183抑制剂与沥青质的主要作用机理为酸碱作用，并辅以氢键作用和偶极作用。

研究煤热解的反应特性有助于提高煤热解的转化率和焦油收率并且能够改善焦油的品质。本文在固定床反应器上研究了N₂气氛中，不同压力和温度下的唐山烟煤热解反应，考察了温度和压力对热解失重率、热解气体组成及液相产物产率的影响规律。结果表明当热解压力由1MPa增加至3MPa时，唐山烟煤的失重率和焦油产率均先增加后降低，在2MPa时达到最大值。当温度低于600℃时，压力不影响CH₄、H₂和CO的收率，当温度超过600℃时，CH₄、H₂和CO的收率随热解压力的升高而降低。随着热解温度的升高，煤热解的失重率、水的产率以及CH₄、H₂的收率不断增大，焦油的收率和CO的收率先增大后降低，在2MPa下600℃时焦油的收率达最大值为9.23%。

采用热风和微波两种方式对煤泥进行干燥处理，从主要组分、燃烧特性和水分复吸特性等方面对煤泥干燥产品进行了分析。通过工业分析对比了干燥前后煤泥主要组分的变化，发现两种煤泥干燥过程中煤泥的挥发分、灰分和固定碳含量没有明显变化。采用热重分析研究了原煤泥和两种煤泥干燥产品的燃烧特性，发现除了失水阶段，3种煤泥样品的热重曲线没有较大差异，3种样品的燃烧特性指数十分接近。最后探究了两种干燥方式下煤泥干燥产品的水分复吸特性，发现环境湿度和煤泥含水率对水分复吸特性有显著影响，而干燥方式对水分复吸特性影响并不明显。

随着世界首套煤制烯烃项目神华包头煤化工项目的成功商业化运行，近年来国内陆续有多家煤制烯烃工厂投产运行。煤制烯烃的大量兴起给聚烯烃市场带来了新的活力，同时中国塑料市场的飞速发展使我国的聚烯烃供给逐渐形成了中国石油天然气集团公司、中国石化集团公司和煤制烯烃的三足鼎立的局面。本文指出从产品利润来看，虽然油制烯烃的市场价格普遍较高，但受成本因素的制约，特别是近些年来国际油价居高不下的影响下，油制烯烃整体利润比煤制烯烃低。随着煤制烯烃的逐步成长，其已慢慢占领通用料市场，再加上进口料对高端市场的冲击，国内聚烯烃市场在不久的将来终会呈现过剩的局面。成本、环保、高端产品技术研究和能源供应等问题也是油制烯烃和煤制烯烃角逐的主战场，产品的经济效益，煤制烯烃的突破瓶颈将是赢得市场的关键。

对萘、菲、蒽及芘根据不同计算方法所得的反应活性位进行总结，对苯在金属表面的催化加氢机理-芳烃交换机理进行概括，对菲在MoS₂/Al₂O₃催化剂表面生成二氢菲的基元反应步骤和在Ni-MoS₂/Al₂O₃催化剂表面加氢生成四氢菲的过程进行总结，还给出了蒽的催化加氢反应网络图，分析了在不同催化条件下蒽是否有中环断裂情况的发生，给出了芘在RaneyNickel（W-7）催化剂表面生成二氢芘、四氢芘和六氢芘的催化加氢机理反应图，以及根据能量最低理论，判断芘发生加氢反应的优先位置情况，分别计算了芘加氢生成二氢芘、四氢芘、六氢芘和十氢芘可能存在的加氢路径。并总结了蒽、菲等多环芳烃发生催化加氢反应的规律。加深对多环芳烃催化加氢机理的研究将更好地指导重质油轻质化的进行，因此对多环芳烃催化加氢机理的研究具有重要意义。

红磷作为一种可见光响应的半导体光催化剂，具有廉价易得、化学性质稳定、低毒以及合适的带隙等优点，但也存在商业红磷比表面积小以及光生电子-空穴对复合严重等问题，需要对其进行改性以提高光催化性能。本文着重评述了红磷在形貌调控、表面修饰、复合调控和构建异质结等改性手段方面的研究进展以及改性催化剂在降解有机污染物、分解水制氢等方面的应用。最后指出未来的研究方向在于同时用多种手段改性、拓展红磷在光催化领域的应用和深入进行机理探索等方面。

金属有机骨架（MOFs）经过二十多年的快速发展，已经合成了成千上万种，然而MOFs材料普遍具有较低的稳定性，在一定程度上限制了MOFs的发展。UiO-66的合成是MOFs材料稳定性的一个突破，其在催化领域的发展尤为迅速。本文首先介绍了理想及实际状态下UiO-66的结构特征，并说明了配体缺失导致的节点空位处的元素组成。然后综述了利用UiO-66特殊的结构特征或将其功能化用于催化反应的研究，包括节点空位、功能化节点空位、负载金属纳米颗粒、功能化配体等。最后，考虑到可以综合利用UiO-66的特殊结构，对UiO-66在未来多功能催化剂的设计合成领域所能发挥的作用进行展望。

生物质热解气是一种高热值的可燃气体，具有重要的开发利用价值，但由于其复杂的组分，多焦油和CO₂、CH₄等成分对热解气化过程以及相关的设备都有较大的危害，而冷凝下来形成的黏稠液体易造成管道堵塞，直接燃用产生的炭黑会造成环境污染，成为制约热解气进一步开发利用的主要因素。本文分析了热解气催化重整制取费-托合成气的可行性，分别介绍了连续和分段式热解-催化重整设备，镍基、钙基、铁基、碱金属类、生物炭等催化剂，以及热解气分离提纯技术等方面的研究现状，分析了目前热解气制取费-托合成气研究中存在的催化重整设备规格不统一、缺乏相关的行业标准、不同催化剂与催化剂助剂的催化重整效果、机理尚不明确等问题，并提出了采用分段式热解-催化重整设备，并以炭化产品生物炭作为催化重整催化剂的未来研究方向，开辟了生物质炭化热解气开发利用的新途径。

有机聚合物如聚砜类、聚偏氟乙烯类、醋酸纤维素类、聚烯烃类等具有优良特性，是重要的膜材料。然而，膜污染问题限制了膜的应用。共混改性法操作简单，改性和成膜同时进行，效果稳定，通过共混改性法对有机聚合物膜进行膜改性可以有效降低膜污染。一方面通过共混亲水性聚合物、两亲性聚合物、两性离子聚合物对有机聚合物膜进行膜改性，制备改性膜的防污性和渗透性等性能均有不同程度的提升；另一方面，共混如TiO₂、SiO₂、碳纳米管（CNTs）、Al₂O₃、氧化石墨烯（GO）和ZrO₂等无机纳米粒子也可以制备高性能分离膜。本文从以上两方面综述了共混改性法的研究进展和存在的问题，并指出了通过共混改性提升膜的抗污染等性能是今后主要的发展趋势。

超疏水表面具有良好的防覆冰性能，有望改善低温条件下设备和设施的可靠性。本文采用氨气腐蚀法，制备具有微纳结构的铜表面，通过低表面能氟硅烷修饰后，金属铜表面表现出超疏水特性，其水接触角可达152.1°。利用电镜扫描、接触角测量、结冰和结霜实验分别对超疏水铜表面的表面结构、湿润性能和防覆冰性能进行研究。结果表明，超疏水表面的防覆冰/抗霜冻性能不仅与表面的粗糙度有关，还受液滴在固体表面的湿润状态的影响。当液滴在具有微-纳米结构的超疏水表面处于Cassie状态时，液滴与金属表面的接触面积小，液滴结冰速率较慢，金属表面同时具有较好的防覆冰和抗结霜性；而当液滴在金属疏水表面处于Wenzel状态时，霜晶与固体表面的接触面积增加，加快霜层的生长，金属表面的抗结霜性明显降低。

通过自模板法，选用硫代乙酰胺（TAA）、硫脲（TU）分别作硫源制备双壳层NiCo₂S₄纳米材料。其中以TAA为硫源制备的NiCo₂S₄表现出高的比电容（2064F/g，当电流密度为0.5A/g时），优异的倍率性能（1291F/g，当电流密度为20A/g时）和较好循环稳定性。由动力学机制分析可知，NiCo₂S₄-TAA表面控制电容和扩散控制电容较NiCo₂S₄-TU均有提升。通过实验分析可知，TAA作为硫源合成的NiCo₂S₄是由较小的次级颗粒聚集而成，这有利于电化学过程中电解质离子的扩散。由于较好的导电性能和离子扩散速率，NiCo₂S₄-TAA表现出优异的电化学性能。上述结果表明，在本实验条件下，TAA是制备NiCo₂S₄电容器电极材料的最佳硫源。

采用溶剂热方法合成了Co-MOF-74，采用X射线衍射（XRD）、氮气吸附、红外光谱（FTIR）、热重-差热分析（TG-DSC）和扫描电子显微镜（SEM）对其进行表征，研究其吸附正己烷/1-己烯性能。结果表明，优化的Co-MOF-74合成工艺条件为：原料配比n[Co（NO₃）₂·6H₂O]：n（DHTP）：n（THF）：n（H₂O）=2：1：165：750，晶化温度100℃，晶化时间24h，150℃活化2h。合成Co-MOF-74对1-己烯和正己烷的静态饱和吸附量分别为125.6mg/g和72.9mg/g，BET比表面积为1209m²/g，孔体积为0.41cm³/g，微孔平均孔径为0.66nm。L-F吸附模型能较好地解释Co-MOF-74材料对1-己烯的吸附等温线数据，Co-MOF-74吸附1-己烯的过程是热力学自发放热过程。

木糖渣有较高的纤维素含量，可以用作诱导产生β-葡萄糖苷酶的碳源。本文以木糖渣为诱导碳源，优化了黑曲霉发酵产β-葡萄糖苷酶的工艺。首先利用Plackett-Burman实验设计在6个因素中筛选出了影响产酶的主要因素，分别为麦麸、硫酸铵、硝酸钠。在筛选基础上，利用三因素五水平的中心组合对3个因素进行了进一步的优化，并用响应优化器得到了产酶的最佳条件麦麸、硫酸铵、硝酸钠的浓度分别为26.7g/L、10.0g/L、10.0g/L，在得到的最佳条件下，酶活可以达到15.0IU/mL。对拟合模型进行了方差分析，结果表明模型的R²值为92.12%，P值为0，模型拟合较好，可以对实验结果进行预测。以木糖渣为底物，用诱导制备的复配酶液验证了其水解效率，结果表明当里氏木霉粗酶液与黑曲霉粗酶液1：1复配时，酶水解效率为里氏木霉粗酶液的4倍。

使用摇瓶发酵制备解淀粉芽孢杆菌，喷雾干燥将其制备成菌粉。采用单因子实验首先对影响摇瓶发酵制备解淀粉芽孢杆菌的条件因素进行优化，然后采用单因子实验和正交实验，对影响喷雾干燥产物指标的因素进行优化。优化后的摇瓶发酵条件为：5g/L可溶性淀粉、10g/L氮源（酵母粉与蛋白胨体积比为2：1）、接种量7%、摇瓶装液量40%，摇床200r/min、30℃条件下摇瓶发酵48h，菌液活菌数为8.3×10⁸CFU/mL，优于优化前的3.8×10⁸CFU/mL。优化后的操作条件为：进风温度180℃、热风流量315m³/h、进样速度500mL/h、麦芽糊精质量分数5%。各因素对其喷雾干燥工艺的影响程度为：麦芽糊精浓度 > 进料速度 > 进风温度 > 空气流量。在此条件下，解淀粉芽孢杆菌菌粉活菌数可达1.28×10¹⁰CFU/g。

比较不同处理方式对污泥脱水性能及蛋白质提取效率的影响。通过热压力、蛋白酶、热压力-蛋白酶3种方式对机械脱水污泥进行处理。结果表明，在65℃、75℃热压力（3MPa、6MPa、9MPa）下，与原污泥相比蛋白质提取量平均增加41.74%、65.64%；热压力处理后污泥脱水性改善不明显。胃蛋白酶添加量为0.04g/g TSS时，蛋白质提取量最高为108.52mg/g TSS，污泥毛细吸水时间（CST）为最小值154s。65℃热压力（3MPa、6MPa、9MPa）-胃蛋白酶、中性蛋白酶处理后，蛋白质提取量与热压力污泥相比分别提高了38.5%和35.8%；75℃、85℃热压力（3MPa、6MPa、9MPa）-木瓜蛋白质酶处理后，蛋白质提取量均达到220mg/g TSS以上；热压力-胃蛋白酶在75℃，6MPa脱水效果最好，毛细吸水时间为170s。

金刚烷是一种分子结构高度对称、密度大、燃烧热值高、热稳定性及脂溶性良好的笼状烃类，其在药物中间体合成、新型材料、润滑油及高密度液体燃料等方向应用广泛。本文对金刚烷的分子结构、物化性质及主要用途等方面进行了系统概述，重点阐述了国内外关于金刚烷的合成研究进展及分离提纯方法。通过对当前制备金刚烷的各种方法进行比较，论证了分子筛法可以取代三氯化铝法而成为理想的工业化生产金刚烷方法的可行性。最后对分子筛法进行展望，指出可以通过相关方法调节分子筛酸性和抑制反应过程中结焦等副反应的发生，在金刚烷收率提高的同时保障催化剂可长时间使用，进而推断分子筛法是实现工业化连续生产金刚烷最有潜力的方法。

焚烧方式因其减量化、无害化等优点将逐步成为我国城市生活垃圾的主要处理方式。飞灰是焚烧方式的主要副产物，其高含量且易浸出的重金属是急需解决的难题。本文从介质固化技术中固化材料的角度系统地总结了国内外的处理现状，展示了水泥、粉煤灰、偏高岭土、赤泥、矿渣、塑料和其他材料在飞灰固化上的应用情况，分别从重金属固化效率以及机械性能等两个主要方面对其固化效果进行评估，分析了各个材料的优缺点，并且给出了工程应用实例和经济性分析。最后在固化材料的工业应用前景和未来发展方向提出了研究建议。

非均相催化臭氧氧化技术是一种高效的水污染控制技术。负载型稀土臭氧氧化催化剂因稀土元素独特的电子构型，展现出优异的催化性能，不仅具有良好的稳定性和较长的使用寿命，还可有效解决催化剂流失及出水金属离子超标问题，被认为是最有前景的非均相臭氧氧化催化剂。本文着重从负载型稀土臭氧氧化催化剂的制备、催化反应机理以及单稀土、稀土-过渡金属、双稀土-过渡金属氧化物负载型臭氧氧化催化剂在近几年的污水处理领域中的应用进展进行概述与总结。多稀土复合型非均相臭氧氧化催化剂的开发，以及对催化氧化过程的作用机理的深入研究，是未来非均相催化臭氧氧化技术在水处理中的重点研究方向。

含油污泥是石油工业的主要污染物之一，其处理一直是油田以及石油企业的难题，如果处置不当，将造成严重的环境污染。热解技术是一种在无氧或缺氧的条件下，将油泥中的重质组分转化为轻质组分，并加以回收的新的含油污泥处理技术，可以更为彻底地处理含油污泥，且具有二次污染程度小、能量可回收利用的特点，是一种应用前景较广的处理方法。本文对国内外含油污泥热解技术的研究进展进行了总结，并重点介绍了温度、加热速率、停留时间、热解催化剂对于含油污泥热解效果及产物的影响，同时还阐述了热解动力学模型的拟合方法，分析了热解能量流动过程以及目前工业中应用比较广泛的热解设备，并指出未来含油污泥热解技术可能的发展方向，以期对含油污泥热解技术的发展提供参考。

采用Ontario-Hydro方法，在管式炉中考察了煤化学链燃烧/气化过程中Fe₄Al₆载氧体对煤中汞释放率、气态汞形态分布及汞在两反应器内释放行为的影响。结果表明，载氧体对煤中汞释放率具有显著的影响，在500~700℃，与无载氧体相比，化学链燃烧过程煤中汞释放率减少，化学链气化过程煤中汞释放率增大，而在900℃时，无论化学链燃烧过程还是化学链气化过程，煤中汞释放率均减小。Fe₄Al₆载氧体能够显著增加燃料反应器出口气态Hg²⁺的相对含量，其含量随温度的升高而逐渐升高。燃料反应器的温度也是影响煤中汞在两反应器中的分布以及空气反应器中不同价态汞百分含量的重要因素。此外，相同条件下不同煤种的汞释放率不同，主要与煤的组成不同有关。该研究对揭示载氧体对煤中汞迁移的影响机理以及煤化学链转化过程汞的控制提供了实验依据。

采用膜分离技术对航天废水进行深度净化，整机净化流程为多段梯度过滤，预处理为微米级砂滤及臭氧曝气，经氧化沉淀后的水再经过超滤（UF）处理，此时的出水已可回用于一般冲洗用途；随后，在反渗透（RO）装置中将UF系统的出水再进行深度净化，水质中化学需氧量（COD）、氨氮和偏二甲基肼浓度分别为：< 10mg/L、4.4mg/L和<0.5mg/L，可回用于较高用途。废水深度净化后，污染物被吸附于膜表面，RO膜出现压差不断增加、产水量减少、产水电导略微上升的现象。膜清洗选用0.8mol/L的NaOH和0.5%的84消毒液的混合液作为清洗剂，浸泡28h后清洗效果最佳。实验结果表明膜分离深度净化航天废水工艺的技术可行，经济效益可观，绿色环保，实现了循环经济，可降低航天废水对环境的污染。

随着《节约能源法》、《环境保护法》等一系列用水排水政策和法规的颁布，国内对污水、废水排放标准有了更严格的规定，这无疑使得脱硫废水深度处理研究热情进一步升温，而对废水的软化处理作为废水深度处理的一个必要环节就显得尤为重要。本文根据国内某火力发电厂三联箱前出水的脱硫废水水质特征，介绍了一种脱硫废水的软化方法，在三联箱处理废水的工艺基础上做了适当的改造，通过向脱硫废水加入碱液和碳化的方法介绍了废水软化和镁回收的实验。实验结果表明，去除重金属阶段、回收氢氧化镁阶段和碳化阶段分别将脱硫废水的pH调至8.8、10.2和8.5是比较合理的，处理后的脱硫废水既可以达到后续水处理单元的要求又可以最大程度的回收高品质的氢氧化镁。

目前国内领结分析流程并不统一，因此本文对于领结分析的流程进行了梳理，明确了领结分析所需的步骤以及各步骤对应的内容。收球系统在油气田工程及化工领域应用广泛，此系统中包容的高压介质或废弃物料都可能对人员及设备造成伤害。为了能够更好对收球系统进行安全管理，本文使用领结分析对收球系统中潜在的危害进行分析。收球系统中可能会出现"高压气体"、"可燃气体与液体"和"自燃物"这三类危害，利用领结分析的方法分别对上述3种危害下的原因、后果及保护屏障（预防屏障及减缓屏障）进行分析。通过领结分析可以将控制潜在危害的屏障进行有效梳理，对可能的原因及后果进行分析；能对其他安全评价工具所存在不足进行补充，并能为之后的风险管理提供直观的输入支持。

由传热设计软件HTRI7.0对石油化工装置中常用的卧式热虹吸再沸器的工艺设计过程进行详细介绍。文章主要研究了卧式热虹吸再沸器基于压力平衡下的再沸器安装高度的计算方法及步骤，得出了卧式热虹吸再沸器的阻力损失包括再沸器入口管线阻力损失、再沸器内的阻力损失和再沸器出口管线阻力损失三部分，其中，再沸器出口管线为两相流，其阻力损失计算采用分离模型计算的误差小，准确度高。根据上述工艺设计方法，以某甲醇制烯烃（MTO）装置中一台水汽提塔再沸器为例，分析了该再沸器开工时出口管线振动的原因是由于推动力过大导致两相流流型为不稳定流型从而引起操作不稳定，并给出合理的改造和解决方案，即在再沸器入口管线增加手动调节阀。

应急物资配备的种类与数量是否恰当是有效开展突发环境事件应急处置的前提。但是目前针对石化企业溢油应急物资配备的种类与数量还未有一个统一的标准。本文总结了我国现有石化企业溢油应急物资配备的标准体系，分析了石化企业进行溢油应急物资配备的难点，并提出了基于环境风险源分析的石化企业溢油应急物资配备的方法，并对该方法的特点进行了解析，之后举例给出了该方法实现的一种具体方式。该方法引入了"应急单元"的定义，将分布分散的石化企业二级厂区根据应急物资覆盖能力进行重新划分，并将石化企业不同环境风险源的特征、水环境风险受体敏感性与应急物资配备等级相结合、利用溢油模型对应急物资配备数量进行定量计算，为指导石化企业溢油应急物资的科学配备提供了思路。

管壳式换热器作为一种高效换热装置在石化领域得到广泛应用，但传统计算方法非常复杂，因此软件设计已逐步代替传统手算方法成为工程设计人员的主要设计手段。本文通过对含氢气、一氧化碳、氮气等气体的合成气冷却器进行设计，探讨了管壳式换热器的选型原则，介绍了Aspen EDR设计软件使用要点，详细阐述了Aspen EDR软件设计和校核管壳式换热器的步骤，着重介绍了气体冷却器设计过程中换热器的参数选取及要点，并对设计过程中碰到的问题及调整优化方法进行了简单介绍。设计结果表明，Aspen EDR软件设计的结果不仅能达到工艺要求，而且计算过程快捷明了，极大简化了手工计算的过程，提高了设计效率。

石油石化行业作为我国重要能源之一，是国民经济发展的重要基础。保障石油石化生产企业的安全高效生产是企业的重要目标。本文针对石油石化流程行业生产过程中存在的工况连续性、复杂多变性问题，引入数字孪生技术，通过构建流程行业的数字孪生物理模型、数字孪生工况模型，搭建数字孪生系统，以期提高企业生产效率，保障企业安全高效运行。研究发现，基于数字孪生系统开展原料组成优化、工艺参数设计与仿真、生产过程建模与优化控制、设备故障诊断与远程运维方面应用的示范性装置，产品质量、经济效益均有较大程度的提升，同时装置能耗有较大降低，在提高工厂生产效率，保障工厂安全高效运行的同时，为企业带来巨大的经济效益。

自然灾害引发的技术灾害（Na-Tech）对工业设施及生产设备带来了风险，加上化工园区聚集着大量危险化学品，这种耦合风险的扩大效应极易造成园区及周围区域的巨大经济损失和人员伤亡，因此化工园区Na-Tech事故逐渐受到广泛关注。本文通过对化工园区多灾种耦合风险影响因素进行辨识，分析耦合风险系统结构及作用机理，建立耦合风险系统结构模型与耦合风险演化模型，提出地震灾害引发的Na-Tech事故中设备泄漏概率模型；以某化工园区为例，应用耦合风险模型及设备泄漏概率模型，利用QRA软件对多灾种耦合下化工园区风险进行定量评价，对比传统工业灾害和地震灾害下个人风险和社会风险，得出地震灾害对化工园区风险影响，为化工园区多灾种耦合风险研究提供理论与方法支撑。

为摸清城市总体风险、重点隐患，展现城市目前的风险状态和面临的形势，全面开展城市安全生产风险评估工作提上日程。本文在分析城市安全生产风险评估发展历史的基础上，提出了一种城市安全生产风险评估体系，从明确评估范围、建立评估程序、划分评估单元、选择评估方法到开展风险辨识和评估，最终给出评估结果，各阶段均给出了可供参考的方法，并结合开展城市安全风险评估的经验，提出了过程中存在的问题，对今后此类工作的开展具有一定的参考意义。