摘要：从工程设计与优化的角度,对构造理论在不同工程领域的应用进行了总结,重点介绍了构造理论在传热和流体分布等单元设备设计和优化中的应用,展现了构造理论(Constructal theory)在工程应用中的意义和重要价值.构造理论作为相对较新的过程系统设计理论,还需要继续发展和完善.对构造理论在化工过程及设备的设计和优化中的应用前景进行了展望.

摘要：本文是关于固定床反应器现状及可能发展的综述。作为一种传统的反应器，固定床反应器在模型理论上已相当完善。但是由于模型和模型参数的不确定性，要通过模型化来实现优化操作几乎是不可能的。因而从科学方法的观点提出了基于状态估计和参数估计的动态优化方法。固定床反应器的一种可能发展趋势是与有关的一种（或几种）技术结合，最有可能的是与膜技术结合或与催化剂设计技术结合，实现反应—分离的综合目标。最后，本文叙述了组合已有的化学工程的原理和技术，使固定床反应器在降低能耗、提高收率等方面取得的进展。

摘要：传统催化反应动力学研究主要关注宏观变量与性质(如温度和浓度敏感性),能用于指导工业反应器的优化设计,但极少关注催化剂微尺度结构与性质的影响,因而不能用于指导催化剂的优化设计。重点介绍了近年来发展的催化反应速率解析的方法,归纳总结了基于动力学分析的催化剂活性位的辨认方法,探讨了易实验测量的活化熵作为催化剂活性描述符的可能性,并阐明了炭载体表面化学性质对负载金属电子结构和催化性能的调变规律,将动力学分析方法的应用从反应器设计拓展到催化剂设计。

摘要：微观动力学研究包含微观动力学分析和催化反应综合两个组成部分,是揭示多相催化反应机理和筛选固体催化剂的重要手段。密度泛函理论的进展和应用使得动力学分析能够半定量地描述复杂过程的反应动力学,并确定标识催化反应活性的描述符及其最优范围。催化反应综合可以在大量候选催化材料中筛选出具有更高活性、选择性、稳定性和更加廉价的多组分催化剂。密度泛函理论计算与微观动力学研究相结合为理性催化剂设计提供了一条崭新的途径。

摘要：采用一维反应器模型对扩散控制下固定床电化学反应器的设计进行了详细的讨论，并对反应器的优化操作进行了初步探讨。

摘要：采用直接高压放电降解水中含有苯酚，自行设计加工了线筒式放电反应器，考察了氧气鼓入量、反应器压力、溶液初始pH对苯酚降解效果的影响。结果表明：在所设计的放电反应器中，放电电极直径为0．6mm、地极直径29mm或者38mm，电压8～10kV，电流4～14mA，气体鼓入量为60mL·min^-1、溶液初始pH为9左右时，在180min之内水中苯酚降解达到90％以上。同时发现溶液电导率具有相对应的变化趋势。

摘要：在较高充放电速率下,锂电池电极中Li^(+)扩散受限严重,致使电池性能显著降低。为了减弱扩散限制,设计电极的孔结构是一种行之有效的方法。本工作以LiCoO_(2)正极为模型电极,利用建立的二维模型,优化了电极中含低曲折因子孔道的多级孔道结构。这些低曲折因子孔道可作为Li^(+)传输的"高速公路",优化其孔隙率和孔径,可大幅度提升高放电倍率下的能量密度。低曲折因子孔道的最佳孔隙率高度依赖于其孔径,其直径小于10μm较优。当电极厚度为200μm且总孔隙率为0.36时,优化后的多级孔电极相比于传统电极,能量密度可提高45.9%-91.4%。此外,当Li^(+)的扩散限制较弱时(例如,电极厚度≤50μm和总孔隙率≥0.48),优化电极的多级孔结构并不会显著提升电极性能。本工作可为锂电池电极中多级孔道结构的设计提供一定的指导。

摘要：本系统采用氯气和二氧化硫作为气相原料,C_(13—17)直链烷烃为液相原料,在光作用下进行气相氯磺酰化反应。由于该反应过程机理复杂,本研究采用工程研究方法,对过程进行合理简化,导得该反应的动力学速率模型,并采用非线性多响应常微分模型的参数估计方法求得模型参数。模型计算值与实验结果能较好吻合,该模型可用于反应器的设计计算。

摘要：乙炔加氢是乙烯工业中的重要精制反应。以α-Al_2O_3作为载体,采用分步等量浸渍法制备了不同Pd/Ag配比的加氢催化剂,使用N2物理吸附、XRD、ICP、XPS、TEM和CO化学吸附等手段表征催化剂的结构和组成,根据正交实验设计方案进行动力学实验,建立了微观反应动力学模型,并根据动力学模拟结果和动力学参数值的变化分析了Ag助剂含量对乙炔加氢反应动力学的影响。研究结果表明,以Pd-Ag催化剂上碳二加氢的DFT计算结果为基础参数来源,经过吸脱附步骤活化能的优化,微观反应动力学模型可以很好地模拟不同Pd/Ag配比催化剂上的乙炔加氢反应动力学结果;在所研究范围内,各催化剂上加氢反应的表面最丰物种皆为C2H4*,速率控制步骤为乙烯基加氢,不会随着Ag含量的不同发生变化;但是Ag含量的增加显著降低了氢气脱附活化能,提高了乙烯的选择性,这可能与Ag含量的提高增加了催化剂表面Ag和Pd之间的电子转移现象有关。

摘要：本文利用低压化学蒸气淀积(LPCVD)反应器中衬底间隙内的扩散-反应过程和环形通道内的质量、热量传递过程的数学模型对片内和片间均匀性问题进行了分析。结果表明:片内均匀性h和片内效率因子n均可用体积变化准数和扩散准数的函数表示。合理设置管外加热装置,可改善片间均匀性或提高反应气流的转化率。这些结果可用于指导低压化学蒸气淀积反应器的设计和操作参数的选择 ,