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    傳統(tǒng)化工和高附加值精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，有賴于化學(xué)工程基礎(chǔ)研究創(chuàng)新技術(shù)的支持。在這一領(lǐng)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(lǐng)導(dǎo)的課題組，經(jīng)過艱苦攻關(guān)，在多相體系的化學(xué)反應(yīng)工程和反應(yīng)器的基礎(chǔ)研究及應(yīng)用方面取得一系列重要突破，并用于化工企業(yè)引進(jìn)裝置技術(shù)改造，帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)與社會效益。這項成果被授予2009年度國家自然科學(xué)二等獎。
    毛在砂告訴記者：“化學(xué)工程是一門工程學(xué)科，基礎(chǔ)性研究不僅對其發(fā)展起著關(guān)鍵性推動作用，也是石油煉制、化工、能源、新材料等過程工業(yè)可持續(xù)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)。”記者了解到，毛在砂等帶領(lǐng)一批年輕博士，與中石化石家莊煉化分公司等企業(yè)開展了緊密的合作。他們多次深入生產(chǎn)現(xiàn)場，將多相體系的化學(xué)反應(yīng)工程和反應(yīng)器基礎(chǔ)研究成果應(yīng)用于從意大利引進(jìn)的SNIA己內(nèi)酰胺流程中多臺大型工業(yè)多相反應(yīng)器，幫助企業(yè)成功地進(jìn)行了技術(shù)改造，在節(jié)能減排、降耗增收方面收效顯著。
    毛在砂提出：“這樣的結(jié)果，用事實彰顯了多相體系化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)性研究對過程工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重要推動作用。”
    曾經(jīng)推薦本項目的專家之一——已故清華大學(xué)汪家鼎院士認(rèn)為，項目組20余年來對多相化學(xué)反應(yīng)器中復(fù)雜流動、傳熱、傳質(zhì)和反應(yīng)過程機(jī)理從單個液滴、氣泡、顆粒到反應(yīng)器宏觀過程及其相互關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)研究，深化了對此復(fù)雜過程的理解，建立了先進(jìn)的研究方法，構(gòu)建出可靠、實用的數(shù)學(xué)模型，取得了多項創(chuàng)新性的成果，達(dá)到國際先進(jìn)水平。
    毛在砂指出，目前人們對過程工業(yè)所涉及的多相反應(yīng)、分離設(shè)備等的認(rèn)識尚不夠深入，急需深入了解設(shè)備內(nèi)流動、傳遞、反應(yīng)過程機(jī)理，建立可靠的數(shù)學(xué)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(lǐng)域中普遍存在的多相復(fù)雜體系進(jìn)行了長期研究，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)界形成了自己的特色與優(yōu)勢。
    上世紀(jì)70年代，過程所的陳家鏞院士意識到化學(xué)工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究的重要性，啟動了多相體系化學(xué)反應(yīng)工程的基礎(chǔ)研究。自上世紀(jì)80年代起，毛在砂研究員等在國家自然科學(xué)基金、“973”計劃等多個項目的支持下，對多相流動、傳遞和反應(yīng)過程機(jī)理及模型的應(yīng)用基礎(chǔ)進(jìn)行專門探究，對固相不運動的滴流床反應(yīng)器、以氣體為攪拌動力的環(huán)流反應(yīng)器和機(jī)械攪拌的攪拌槽反應(yīng)器等三類多相反應(yīng)器作了集中研究，并取得一系列重要突破。
    據(jù)介紹，該課題組提出了滴流床反應(yīng)器的理論模型，解決了流體力學(xué)多態(tài)性條件下氣、液、固三相體系實際性質(zhì)預(yù)測的困難；用數(shù)值模擬方法揭示了多相流動規(guī)律，提供了進(jìn)一步研究傳遞過程和建立過程設(shè)備的總體數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)；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(zhì)阻力的雙重作用。這些成果的取得，為過程工業(yè)設(shè)備的優(yōu)化操作和科學(xué)放大設(shè)計提供了可靠的應(yīng)用基礎(chǔ)，推動了石油和化工等過程工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和節(jié)能減排工作。
    課題立項以來，已申請13項發(fā)明專利，獲得了6項發(fā)明專利授權(quán)。建立的數(shù)學(xué)模型、計算方法、實驗數(shù)據(jù)和研究結(jié)論已被國內(nèi)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(yù)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(yè)科研、開發(fā)、生產(chǎn)的強(qiáng)國。我們項目組正立足于新的起點，以服務(wù)于過程工業(yè)技術(shù)進(jìn)步為目標(biāo)，努力為化學(xué)工程科學(xué)的發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)。”