太阳成集团tyc234cc[主页]官方网站

搜索
科大人物
当前位置: 首页 > 科大人物 > 正文

王伟文教授团队:化工过程强化的探索者和实践者

作者:李超杰 来源:报社 责任编辑:唐雯 韩玉花   终审: 点击: 日期:2023-11-29

化学工业是经济的支柱型重要产业,针对化工过程的原子节约、工业经济、产品和过程安全、环境友好等迫切需求,加强化工过程强化的基础研究、前沿技术研究以及重大共性关键技术开发,提高科学研究水平和成果转化能力,以满足绿色化工发展、环境污染治理等重大国家战略需求。日前,我校化工学院王伟文教授团队在气液传质强化方面取得系列进展,在化工领域TOP期刊Chemical Engineering Science上发表了题为Bubble behavior, flow characteristics, and mass transfer enhancement in self-priming Venturi tubes的论文,为气液传质强化技术及非均相气液反应器的开发提供重要的理论依据和技术支撑。

作为团队学术带头人的王伟文,是天津大学化学工程专业博士、加拿大University of Ottawa博士后,现为我校化工学院教授、博士生导师,多相流体反应与分离工程山东省重点实验室主任,中国工程教育专业认证专家。1992年,王伟文毕业留校工作后,始终坚持工作在化工学科教学科研一线,和团队成员一起建立了从基础研究、工程研发到技术推广的化工过程强化技术创新体系。

协同创新,促进学科交叉融合

王伟文教授注重团队合作、协同创新,开展跨学科、跨院系的合作研究,通过学科交叉融合促进科技创新和实现关键技术突破。团队在王教授的带领下,依托多相流体反应与分离工程山东省重点实验室,汇集了化学工艺、化学工程、化工过程机械、安全工程、自动化等专业领域的研究骨干,构建了结构合理、分工协作、充满活力的协同创新体系,形成了一支凝聚力、创新力强,产业化业绩突出的学术研究团队。团队紧密围绕化工过程工业“技术创新能力不足、节能减排任务艰巨、资源环境约束”等挑战,针对复杂体系极端条件下的传质、反应协同机制与调控的核心科学问题,加强源头创新和应用研究,探索多场耦合的多相流动与传递调控规律,在过程强化理论、过程强化核心反应器、过程强化新工艺、协同强化新装备等方面取得了一系列创新性成果。

在王伟文教授的带领下,团队成员先后获批国家自然科学基金、国家“火炬计划”“八五”和“九五”攻关项目子课题、国家示范工程、山东省重点研发计划(重大科技创新工程)等国家级、省部级科研项目30余项,企业委托研发项目200余项。获中国专利优秀奖1项、中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖1项、山东省技术发明一等奖1项及二等奖1项、山东省专利一等奖1项、中国石油和化学工业专利优秀奖1项、中国发明协会金奖2项。在Chemical Engineering Journal Chemical Engineering Science Industrial & Engineering Chemistry Research等国际知名学术期刊发表学术论文200余篇,申请和授权国家发明专利80余项,相关研究成果得到国际同行的高度关注。

矢志科研,创新成果赋发展动能

王伟文主要从事颗粒学及流态化、传质与分离、化工过程强化、工艺包开发等方面的研究。她带领团队研发的均热直回式流态化反应技术打破了国外在有机硅领域的技术封锁,推广应用17台套,年产值近百亿元;开发的环流式旋风分离系列专利技术使我国气固分离技术达到国际领先水平,推广应用1800余台套;探索的高效精馏洗涤技术实现工业含尘气超细颗粒的彻底去除,减排降耗效益显著,工业推广21台套。同时致力于基于过程集成的绿色化工新工艺研发,主要有国内首套万吨级氯化亚砜连续化生产工艺、加压法三聚氰胺合成工艺、高纯氯化氢专利技术、海上钻屑脉冲热驱脱油技术等。

有机硅单体产品是整个有机硅化学的支柱,国外在有机硅单体合成技术领域一直对中国实施技术封锁。为了解决这一“卡脖子”的难题,王伟文教授带领团队针对流态化反应过程中存在的共性科学问题和工程技术难题展开攻关,历时12年,发明了具备国际一流水平的均热直回式流化床反应器。该项目于2010年12月通过了山东省科技厅组织、中国工程院院士金涌主持的项目鉴定,鉴定意见为:项目创新性强,总体技术处于国际先进水平,打破了国外的技术垄断,推动了我国流态化领域的技术进步。获得2011年山东省技术发明一等奖、2012年中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖、2016年山东省专利一等奖,相关技术已在唐山三友硅业、山东鲁西化工、山东金岭化学等企业实现工业应用,为企业创造了良好的经济效益。

旋风分离器在石油、化工、环保等领域具有广泛的应用,但传统旋风分离设备存在压降大、能耗高、除尘效率低、放大效应显著等弊端。依据对多相强旋转湍流流动的理论分析,王伟文教授创新性地提出“环流”的开发理念,发明了具有国际领先水平的环流式旋风分离器,使旋风、旋流分离技术的性能指标实现了跨越式提高,解决了多晶硅、有机硅、醋酸乙烯等众多行业的技术瓶颈,累积推广应用1800余台,每年为企业新增产值近百亿元,利税10亿元以上,获得2005年山东省技术发明二等奖、第十六届全国发明展览会金奖。

气液固三相分离是化工领域的产业基础技术,涉及污染排放和高附加值产品回收等,亟待持续发展高效、低能耗分离技术。针对这一国家重大战略需求,王伟文教授带领团队针对复杂气液固三相分离的共性基础技术难题开展攻关,开发了高效能气液界面立体调控技术,解决了分离精度不高、设备易堵塞、洗涤效果差的工程化技术难题;提出了精馏洗涤与热集成耦合方案,解决了高温尾气净化、物质和能量难以回收、难以稳定运行的共性技术难题,为解决化工行业产业基础共性技术难题提供了有效的理论与技术途径。该项目于2022年5月通过了山东省化工协会组织、中国科学院院士费维扬主持的项目鉴定,鉴定意见为:该项目整体技术处于国际先进水平,其中用于有机硅产业化的界面调控技术处于国际领先水平。相关创新技术辐射应用于国内36家相关企业,经济和社会效益显著,专利技术获得第21届中国专利优秀奖、2017年中国石油和化学工业专利优秀奖。

反哺教学,践行科教融合育人

在日常教学中,王伟文教授非常注重科学研究对教育教学改革发展的支撑、驱动和引领作用,将国际前沿学术发展、最新研究成果和实践经验融入到专业教育中,将科研成果转化为优质教学资源,推动科研优势最大限度转化为教学优势。在化工设计、工程伦理课教学过程中,针对学生对工程问题认识的不足,她在课堂中大量植入工厂设计生产实例,通过“案例教学”将科研成果合理地充实到教学内容中,使课程内涵得以升华,实现了课程与新技术、新成果的融合,提高了学生的学习兴趣和主动性。

王教授以科研项目促进教学实验实训平台建设,基于团队科研成果建立了太阳成集团tyc234cc化工分离过程工程实训基地,促进了学生科研能力和实践创新能力的培养;将大学生创新创业训练计划项目与团队科研项目挂钩,引导和指导学生参与全国大学生化工设计竞赛,并多次取得全国特等奖、一等奖、赛区特等奖等优秀成绩。

在研究生培养过程中,王伟文教授基于团队教师多学科的背景,确立了以科学问题为导向的项目式多学科交叉培养模式,培养研究生科学的思维方式、解决复杂问题的能力,目前团队已培养博士后3人、博士生11人、硕士生100余人,大多已经成为化工行业的中坚力量或化工学科研究领域的优秀人才。

建言献策,心系科教不辱使命

王伟文教授现任青岛市政协委员,民进太阳成集团tyc234cc支部主委。作为一名政协委员,她认真履行职责,积极参政议政,建言献策。紧紧围绕青岛市、学校的中心工作,和人民群众关心的热点、难点问题,深入调查研究,认真分析,提出意见和建议,为相关部门决策提供依据。主持完成了民进青岛市委调研课题《关于大力推进与发展绿色化工产业》等调研报告,提出的问题和建议受到有关领导的重视和采纳,展现了政协人的扎实作风与时代担当;作为《委员论坛》(22007)的嘉宾,进行了“走绿色橡胶之路,扛中国智造担当”的访谈,树立了民主党派成员的良好形象;撰写了《建立高水平中试基地,打通科技成果转化“最后一公里”》等提案,得到提案委员会的好评,2020年度获民进山东省优秀会员。

在人才培养、科技创新和科技成果转化方面取得了突出成绩,王伟文教授先后被授予全国石油和化工优秀科技工作者、山东省优秀研究生指导教师、青岛拔尖人才、青岛市三八红旗手等称号。铿锵玫瑰谱芳华,王伟文教授正在化工与教育事业的高山上,坚定而有力地向上攀登着,不断地到达新的高度。

——原载《太阳成集团tyc234cc报》996期第二版

  • 崂山校区:

    山东省青岛市松岭路99号

  • 四方校区:

    山东省青岛市郑州路53号

  • 中德国际合作区(中德校区):

    山东省青岛市西海岸新区小清河路6号

  • 高密校区:

    山东省高密市杏坛西街1号

  • 济南校区:

    山东省济南市文化东路80号

  • 教科产融合学院(淄博教科产融合基地):

    山东省淄博市周村区联通路(西段)5188号