采用自主设计、合成的二甲基二环戊基氢氧化铵（DMDCpAOH）为有机模板剂，静态水热条件下，在含Ge和F的晶化体系中合成beta沸石多型体C，即BEC分子筛。考察了晶化温度、Si/Ge物质的量比、H₂O/(Si+Ge)物质的量比、HF/(Si+Ge)物质的量比对BEC分子筛晶化及形貌的影响。并采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附和热重分析（TGA）等手段对样品进行了表征。结果表明，在投料配比为0.833 SiO₂ : 0.167 GeO₂ : 0.5 DMDCpAOH : 0.5 HF : 15 H₂O，晶化温度为170 ℃的条件下晶化10 d，所得样品的BEC含量达85%。BEC分子筛晶体具有尺寸为20 μm左右的棒状形貌，其骨架结构经焙烧后保持稳定。

分别以机械混合法与溶胶凝胶法所得的钛硅氧化物TiO₂SiO₂与TiO₂-SiO₂为载体制备了NiMo基催化剂，以含20%小桐子油的正辛烷溶液为原料，在连续流动固定床反应器中考察了催化剂的加氢脱氧性能，并采用X射线衍射（XRD）、氮气物理吸附（BET）、扫描电镜（SEM）和NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）等技术对催化剂和TiSi复合氧化物载体进行了表征。结果表明，与TiO₂-SiO₂相比，机械混合法制得的TiO₂SiO₂具有双介孔结构特征、较规则的表面形貌和较多的L酸性中心；溶胶凝胶法制得的TiO₂-SiO₂的表面形貌规则性则较差，负载Ni、Mo的孔道堵塞导致所得催化剂的比表面积和孔容急剧减小，在高温反应条件下TiO₂-SiO₂中的Ti—OH—Si键结构形成的B酸中心对催化剂HDO性能的促进作用较小。催化剂性能的评价结果表明NiMo/TiO₂SiO₂催化剂的加氢脱氧活性优于NiMo/TiO₂-SiO₂催化剂的加氢脱氧性能。

为研究丙烯腈气固相加氢制备丙腈的催化剂，采用浸渍法制备了一种镍基催化剂，在固定床反应器中考察了Ni-Cu-Zn负载量、反应温度、反应压力、液时空速（LHSV）及氢腈物质的量比对催化剂性能的影响，并对催化剂的稳定性进行了研究。实验结果显示，使用质量组成为5.7% Ni、1.4% Cu、1.4% Zn的催化剂，当反应温度150 ℃、反应压力0.5 MPa、丙烯腈液时空速为0.24 h^-1、氢腈物质的量比为12时，丙烯腈的转化率为96%，丙腈选择性可达94.9%。

为了得到性能良好的B-NaY分子筛，采用直接水热合成法合成杂原子B-NaY分子筛，研究了未处理硅源以及分别用草酸、硫酸、硫酸铝预处理硅源方法所合成B-NaY分子筛物化性能。结果表明，当采用草酸对硅源进行预处理时，可以得到相对结晶度为97%，骨架硅铝比为6.3的高硅B-NaY分子筛，且晶化速率较快。采用草酸对硅源进行预处理，不仅可以增大硅源中硅酸根离子的聚合度，而且在晶化过程中草酸作为一种络合剂能通过与OH^-一起和Al³⁺配位形成四配位活性铝物种，促进凝胶溶解，使得溶液中活性铝物种含量增加，有利于加速晶化。考察了所合成分子筛在二乙苯与苯烷基转移制备乙苯的反应中的催化性能，在反应温度175 ℃、反应压力3 MPa、苯与二乙苯质量比2、质量空速为3.3 h^-1条件下，二乙苯转化率达50%以上，乙苯选择性达99.3%。草酸预处理硅源合成B-NaY分子筛的方法操作简单、快捷，所合成B-NaY分子筛性能优异，有良好的工业应用前景。

低碳烯烃生产在石油化工领域占有重要地位，因此对低碳烯烃的优化利用，是催化研究的重要课题之一。采用微型固定床反应器，考察了丁烯-2叠合制备润滑油的反应条件，研究了催化剂酸性和孔道对反应的影响，并建立了动力学模型。ZSM-5的最佳反应工艺参数为温度260 ℃、压力4.5MPa、空速（LHSV）1 h^-1。固体磷酸（SPAC）的最佳反应工艺参数为温度210 ℃、压力4 MPa、LHSV为1 h^-1。ZSM-5与SPAC相比具有较高的液收与C₉⁺馏分选择性，但二聚物含量明显低于SPAC。研究发现，丁烯-2叠合反应性能主要受催化剂酸性和孔道的影响，SPAC具有中孔结构和强酸性，有利于二聚物的生成。ZSM-5具有微孔结构和弱酸性，有利于限制裂化反应，从而促进高碳烯烃的生成。

为实现碱减量废水残渣有效利用，对碱减量废水残渣甲酯化反应条件与反应动力学规律进行了系统考察。论文首先考虑洗涤干燥等预处理方法对碱减量废水残渣组成的影响，然后通过改变醇酸比、初始水分含量及反应温度条件，进行了碱减量废水残渣甲酯化反应动力学实验研究。结果表明，预处理可有效去除残渣中的无机盐杂质提高对苯二甲酸纯度，但预处理会明显降低后续残渣甲酯化产物对苯二甲酸二甲酯（DMT）的收率以及对苯二甲酸（TA）甲酯化反应的转化。TA甲酯化两步反应均对温度敏感，采用典型的可逆平衡反应模型对实验数据进行拟合，得到动力学模型参数，并在此基础上对动力学模型进行检验，结果表明所建立的动力学模型是可靠的，能很好的预测各组分的浓度。研究所得可为碱减量废水残渣甲酯化工艺放大与设计提供依据。

为改善固体消毒剂的流散性以及对芥子气模拟剂2-氯乙基乙基硫醚（2-CEES）的消毒能力，以环境友好的过氧化物单过氧邻苯二甲酸镁（MMPP）为芯材，以不同吸附材料为壁材，通过流化床包衣技术，制备了新型芯-壳结构复合消毒粉MgO/MMPP, Al₂O₃/MMPP, 活性白土(HEAC)/MMPP，并以羟丙基甲基纤维素（HPMC）/MMPP为对照研究了复合消毒粉微观形貌、粒径、流散性能、稳定性和2-CEES的消毒能力等性质。结果表明，复合消毒粉在提高MMPP流散性的同时，表现出良好的热稳定性，且消毒能力有了较大提高，其中MgO/MMPP，Al₂O₃/MMPP对2-CEES的消毒率高于99%，反应产物主要为2-氯乙基乙基亚砜和2-氯乙基乙基砜。通过流化床制备的复合消毒粉比MMPP有更好的消毒能力，这为新型吸附反应型洗消剂的开发提供了技术支撑。

生产工艺中需要聚苯乙烯粒子在液相苯乙烯中均匀悬浮与混合，要求底部固相不堆积，固相浓度分布均匀。为了达到理想的搅拌效果，本文研究了双桨的偏心率及转速对搅拌混合效果的影响。以底部椭圆封头，无挡板的反应釜和双层6折叶的开启涡轮式搅拌器为研究对象，用Fluent软件对搅拌器偏心时水的搅拌流场及聚苯乙烯粒子-苯乙烯固液搅拌进行数值模拟。模拟了不同偏心率和转速对搅拌流型、聚苯乙烯粒子浓度分布及能耗的影响，并用粒子图像测速法（PIV）实验验证水的搅拌流场。结果表明，偏心搅拌可使流体速度得到增加，桨叶下方的搅拌死区得到有效抑制；偏心率增大导致两侧的速度偏差越来越大，能量分布不均匀；偏心搅拌的聚苯乙烯粒子浓度分布比对中搅拌的更为均匀，可改善粒子在苯乙烯中的悬浮效果；相同搅拌效果的情况下，偏心率为0.15的功率消耗是对中搅拌的85%；对该固液搅拌时的最佳偏心率和最佳转速分别为0.15和95 r/min，此时固液搅拌混合效果最好，固相浓度分布最为均匀，消耗功率相对较少。

石灰石-石膏湿法脱硫工艺是目前应用最广泛的脱硫工艺。为了对脱硫工艺进行优化，本文基于双膜理论，以某电厂2×135MW机组燃煤锅炉的脱硫系统为研究对象，建立了石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的数学模型，详细描述了脱硫工艺中的气液传质、化学反应的过程和机理。通过将模型求解结果与工业运行数据进行比较，发现计算结果与工业数据的吻合程度较高，并考察了几个关键工艺参数对脱硫效率的影响。计算结果显示，提高液气比或浆液pH值，脱硫率随之提高；增大入口SO₂分压或烟气流量，会导致脱硫率下降；循环浆液中的Cl-离子浓度不宜超过21 300 mg/L。本研究所建立的模型及研究结果，可以为石灰石-石膏法脱硫系统的设计和优化提供参考。

混合时间是评定搅拌设备混合效率的重要指标，为了检测带有挡板和导流筒的搅拌槽内液-固-固三相流场的混合时间，以甘油溶液为液相，砂子和赤泥为固相建立了流场体系，采用电导法测量体系的混合时间。并对流场进行了计算流体动力学(CFD)模拟研究，CFD模型采用基于欧拉多相流模型和RNG κ-ε湍流模型。流场混合时间模拟结果与实验结果的偏差较小，说明该CFD数学模型能很好地预测流场的混合时间。体系的混合时间随搅拌转速的增大而减小，当流场的轴向混合占主导地位时，增设导流筒可减小流场的混合时间。导流筒对于粒径和密度较小的固体影响较大。

为了给鼓泡塔反应器设计提供依据，运用计算流体力学（CFD）软件模拟了鼓泡塔气液两相流动态行为。采用双欧拉法对鼓泡塔矩形反应器内不同曝气量下气液两相流的摆动特性进行了模拟考察，液相采用标准κ-ε紊流模型，气相采用分散相零方程模型，分析了网格尺寸、时间步长以及相间作用力对模拟结果的影响，模拟的曝气量为42.5～237 mL/s。结果表明，当相间作用力仅考虑阻力时，气液两相流呈现周期性摆动规律；随着气流量的增加，气泡羽流的摆动幅度和频率增大，同时液体的气含率也在增加；模拟的气液两相流摆动频率数据与实验值吻合较好，两者的相对误差为7.2%～12.9%。

为了研究直径和高度均为16 m的大型沼气池內单个侧进式搅拌器的搅拌效果，采用流体力学软件Fluent，以多重参考系法、RNG κ-ε湍流模型及压力-速度耦合SIMPLEC算法，对搅拌流场进行三维数值模拟，并分析了不同的安装角度、离底高度、搅拌转速及搅拌桨叶直径对搅拌功率、有效区百分比和防沉淀效果的影响。研究结果表明，当搅拌转速大于450 r/min和搅拌桨叶直径大于750 mm时，有效区百分比均达到最大值70%；当水平夹角α为30°时，搅拌效果达到最好；垂直夹角β偏向池底和离底高度小于8 m时，有利于防止池底沉淀的产生。

为揭示碳化硅合成过程中能量及物质扩散机理，从而为碳化硅的提质增产奠定理论基础，采用数值模拟的方法对碳化硅合成过程中的温度场、压力场、气体流动规律进行模拟研究。结果表明，随着合成时间的延长，炉内热量呈辐射状向外扩散，合成炉内气体呈现三维多向流动特性，反应进行到24 h时CO气体流量达到最大，而此时由于炉底透气性差的原因，致使炉底部压力高于其余位置，最大可达1.525×101 kPa，此时可加入少量木屑以增加炉底透气性来改善因压力过高所造成的喷炉事故。模拟结果得到了生产实践验证。