在内径120 mm、高1 000 mm的导向管喷流床中，以空气为气相，原生粒径290 nm的TiO2超细颗粒为固相，借助CFD软件ANSYS Fluent 15.0，将声场模型与欧拉双流体模型相结合，将声场对导向管喷流床中超细粉聚团的流动特性进行数值模拟，研究了声场对气泡和固含率云图、固相时均浓度分布、固（气）相时均速度分布以及流化气旁路分率的影响。结果表明：声场的震荡作用促进环隙区颗粒在气流中均匀分散，减小气泡尺寸，从而使固含率分布变得更均匀；而导向管内由于射流速度较高，声场对固相浓度分布影响很小，但在壁面附近，由于射流速度下降，声场的震荡作用使固相浓度下降；声场增大了环隙和喷泉区的湍动强度，轴向时均速度在径向上分布得更加均匀；声场能够有效抑制流化气的旁路，显著减小流化气旁路分率。

为了研究干式发酵搅拌器的搅拌效果，通过流体力学软件Fluent，采用动网格模型和多相流模型对干式发酵搅拌器中的混合过程进行了数值模拟，考察了搅拌转速、搅拌桨长和搅拌桨层数等因素对搅拌功率、混合时间、混合能和扩散流场的影响。研究结果表明，降低搅拌转速，有利于减小搅拌能耗，提高混合效率，但从工程效率角度，搅拌转速的选取不宜低于3 r/min；当搅拌桨长为1 200 mm时，搅拌的混合效率最高；当搅拌器搅拌转速大于6 r/min时，三桨搅拌器混合效率高于四桨搅拌器。

在H-MCM-22和Pt/H-MCM-22分子筛上研究了二甲醚制烃催化性能，及采用异丁烷共进料时整体催化性能的改变，利用双循环机理和同系化反应路径解释了包括催化剂寿命、反应选择性和单位时间产物生成总量等的变化，同时采用X射线衍射、扫描电镜、氮吸附、氨气程序升温脱附、吡啶吸附红外光谱和Al核磁等对催化剂进行了表征。结果表明，共进料异丁烷增强了烯烃循环和芳烃循环，能有效改变二甲醚制烃过程产物选择性并可以缩短反应诱导期，但代价是加快催化剂失活。负载的Pt提供了额外的Lewis酸位，增强了氢转移反应、氢解反应和烷烃脱氢反应，同时缩短了催化剂寿命。

由合成气直接制取低碳烯烃是洁净高效利用煤炭资源的最佳途径之一。采用共沉淀法制备了含有不同助剂的In基复合氧化物，并将其与SAPO-34相耦合，测试了该耦合催化剂的CO加氢反应性能。通过N2物理吸附、X射线衍射（XRD）和H2程序升温还原（H2-TPR）等表征方法研究了不同助剂对In基氧化物结构的影响。结果表明，In基复合氧化物的结构稳定性直接决定反应性能，InZr氧化物的稳定性最优，展现了良好的CO加氢催化性能。最后考察了反应温度、压力和空速等工艺条件对耦合催化体系反应性能的影响，在较优的反应条件下，实现了70%（排除CO2选择性）的C2～C4烯烃选择性。

采用干胶法合成了ZSM-5/SAPO-34复合分子筛。研究了干胶组成、干胶处理条件和晶化时间对复合分子筛的影响。并以甲醇制芳烃为探针反应，考察了干胶法、包埋法和机械混合法制备的ZSM-5/SAPO-34复合分子筛的芳构化性能。结果表明，改变干胶组成可调节ZSM-5/SAPO-34复合分子筛中SAPO-34分子筛的含量；温和的凝胶干燥条件有利于合成ZSM-5/SAPO-34复合分子筛，干燥温度过高或者干燥时间过长会导致ZSM-5/SAPO-5复合分子筛的生成；适当延长晶化时间有利于提高复合分子筛中SAPO-34分子筛的结晶度，而晶化时间延长到96 h后， SAPO-34分子筛将逐渐向SAPO-5分子筛转化；相比于包埋法和机械混合法，采用干胶法制备的复合分子筛的甲醇芳构化活性稍低，但是反应产物对二甲苯的选择性高出10%以上，具有优异的择形性能。

为改善亚硝酸甲酯再生反应性能，降低副产硝酸的生成量，采用超重力反应器，对一氧化氮氧化酯化合成亚硝酸甲酯再生反应工艺进行了研究，考察了气体的进气方式、反应温度、甲醇与NO物质的量之比（甲醇/NO比）、NO与O2物质的量之比（NO/O2比）对亚硝酸甲酯收率的影响，得到了适宜的工艺条件。结果表明，在常压，NO和氧气采用分别进入反应器内后混合的进气方式，反应温度为30～50 ℃，甲醇/NO比为2～6，NO/O2比为5～7的条件下，亚硝酸甲酯收率可达96%以上。中试验证结果表明，小试实验结果具有放大指导意义。

在固定床反应器内进行固体酸催化苯与直链烯烃烷基化反应实验，并将外扩散传质过程与烷基化反应相结合，确定了烯烃转化反应动力学模型方程，以及直链烷基苯、小分子烯烃和小分子烷基苯收率动力学模型方程。利用实验数据进行模型参数估值，建立了关联外扩散影响的烷基化反应动力学模型。研究结果表明，反应温度越高，各反应速率常数和外扩散传质速率常数均越大，而烷基化反应选择性越低。利用烷基化动力学模型对烯烃转化率进行预测的结果表明，随着流体空塔流速提高，烯烃转化率先增大后趋于不变，外扩散阻力对反应的影响趋于忽略不计；并且随着反应温度升高，化学反应速率增大，消除外扩散影响所要求的流体空塔流速更大。

对rac-Et(1-Ind)2ZrCl2/[Me2NHPh]+[B(C6F5)4]－/Al(i Bu)3催化α-烯烃液相聚合的反应体系进行了动力学研究。根据聚合反应机理和具体实验过程，提出了单活性中心模型，并优化确定了模型参数。结果表明，实验数据和模型计算值吻合较好。所得动力学模型参数很好地反映了茂金属体系催化煤制混合α-烯烃聚合反应的变化规律，通过该模型可以预测不同反应条件下的单体浓度、数均分子量和重均分子量，为该聚合反应的工艺设计提供基础数据。

运用响应面法优化了鼠李糖脂水解制备鼠李糖的反应条件。在单因素实验的基础上，根据Box-Behnken中心组合试验设计原理采用3因素3水平的响应面分析法，研究了水解过程中硫酸用量、反应温度以及反应时间对鼠李糖脂水解收率的影响，拟合了水解收率与3因素之间的回归方程，对鼠李糖脂的水解反应条件进行了优化。研究结果表明，硫酸用量以及反应温度对鼠李糖脂水解收率的影响较显著，硫酸用量与反应时间以及反应温度与反应时间之间的交互作用影响显著，各因素的二次方影响极显著。由模型得出的最优条件为：硫酸用量2.3%（质量分数）、反应温度137 ℃、反应时间2.8 h。在此条件下，鼠李糖脂水解制备鼠李糖的收率达81.6%，与预测值82.35%较为吻合。最后，将模型进一步应用于3 m3工业规模的水解生产中，发现预测误差在-8.12%～9.30%，说明该模型对工业生产具有较好的参考价值。

介绍了氮掺杂碳材料中氮物种的调控方法，通过改变氮源添加量、氮源种类和焙烧温度能够对氮含量进行调控。通过原位合成法、后处理法以及改变反应条件（主要指焙烧温度和焙烧时间）能够对氮类型进行调控。原位合成法和后处理法制备的氮掺杂碳材料分别以石墨型氮和吡啶型氮为主。随着焙烧温度升高，焙烧时间延长，氮含量逐渐降低，石墨型氮占比上升。氮掺杂碳载体（N-C）负载Pd催化剂（Pd/N-C）在直接加氢和液相加氢脱氯反应中的应用方面，介绍了氮掺杂碳载体通过自身特性及其对Pd的锚定作用和电子影响来提高加氢性能，综合分析发现，氮掺杂碳载体增强了Pd/N-C催化剂与溶剂以及反应物的相互作用力；对Pd的锚定作用加强，提高了Pd/N-C催化剂的分散度和稳定性并改变了Pd0/Pd2+的比例。

开展了HLD-002甲苯歧化与烷基转移双功能催化剂工业侧线试验，通过考察反应压力、氢气纯度和氢烃分子比等工艺参数对HLD-002甲苯歧化与烷基转移催化剂反应性能的影响，得到HLD-002催化剂运行的较佳工艺条件。HLD-002催化剂在工业侧线装置上长周期运行结果表明，在高空速条件下（重时空速3.5 h-1），能保持较高的总转化率（45%以上）和总选择性（88.5%以上）并具有较高的重芳烃处理能力，高空速下C10重芳烃转化率高达63%以上。通过复合床工艺优化，HLD-002甲苯歧化与烷基转移催化剂在高空速下能保证产品苯纯度合格。工业侧线试验结果表明，HLD-002催化剂满足大规模工业应用的要求。

采用高效SCR脱硝技术建立了侧线试验装置，处理丙烯腈催化剂生产中的NOx废气，并进行了工艺条件优化。采用的催化过滤组合件中，催化剂质量组成为：V2O5 1%～5%，WO3 5%～10%，MoO3 5%～10%，其余均为TiO2。研究结果表明，在反应温度为320 ℃，氨氮比为1.5（物质的量之比），空速（GHSV）为2 000 h-1，常压下，NOx转化率可达到95%，外排放尾气中NOx浓度小于75 mg/m3，符合国家及上海市废气排放有关标准，可用于丙烯腈催化剂生产装置的NOx废气处理。