博士生导师刘有智
 

发布人:赵飞虎   单位:教学评估网总站   发布日期:2006-12-22 13:02:48

博士生导师刘有智

                                        

         刘有智 男,1958年1月出生,中共党员,工学博士,教授,博士生导师,中北大学副校长,中共中北大学党委委员。
1982年华北工学院化学工程系毕业,并留校任教;1986年担任化工原理实验室主任兼教研室副主任;1988年获得硕士学位,1992年在中国科学院攻读博士学位,1995年获工学博士学位;1995年任华北工学院化学工程系主任、学校党委委员;1992年晋升为副教授,1996年晋升为教授;2000年聘为中北大学博士研究生导师和太原理工大学化学工程学科的博士研究生导师。
主要从事超重力技术和无机膜制备及应用技术研究。在多年理论和应用研究的基础上,获得了许多具有重要学术价值的结论,积累了丰富的经验,并首次提出了撞击流-旋转填料床原理及机制,实现了多相流间快速微观混合,解决了纳米粉体制备、液膜分离、液-液萃取等化工过程的关键难题,实现了超重力技术的工业化应用,取得良好的经济和社会效益。首次应用无机铝盐镀膜技术制备出了孔径小、分布均匀的系列超滤陶瓷膜管;应用固态粒子烧结法制备出了可应用于高温气体除尘的系列多孔无机陶瓷膜,开辟了陶瓷膜技术应用的新领域,展示了陶瓷膜技术应用的广阔前景。
公开发表学术论文60余篇,主持完成重大科研项目20多项,获省部级科技进步奖多项。现任中国化工高等教育学会理事,山西省化工学会常务理事、山西省工程咨询专家委员会委员,中国兵器工业总公司专家委员会委员,山西省科技专家服务团专家,中国科学院煤炭转化国家重点实验室客座教授,山西省工程爆破协会副理事长,山西省科技查新审核专家,《火炸药学报》编委,《煤化工》编委,《山西化工》编委,《华北工学院学报》编委等职务。
在超重力场中的多相传质与化学反应的研究方面,以(撞击流)-旋转填料床(即超重力场)的传递特性研究为基础,结合化工单元操作、化学反应过程的特点,开展化工过程的强化过程研究,并拓展该成果的实际应用。首次以NaOH-CO2体系为研究对象,结合质量传递的原理,用化学吸收法,在旋转填料床实际运行状态下,对数种填料的有效比表面积和传质系数进行了测定和研究,建立了科学合理的测试研究方法;并结合传递理论基础,通过测试旋转填料床的气相压降研究了超重力场内的动量传递现象;取得了有价值的学术研究成果,丰富了这一领域的理论,为应用研究奠定了基础。在理论指导下,对设备的结构及尺寸进行了设计研究,例如撞击流形式、填料层内外直径、填料层轴向厚度、孔板结构等;这些形成了旋转填料床的技术基础,创建了(撞击流)-旋转填料床设计的依据,积累了较丰富的经验,形成了学科的研究特色。在以上基础研究和技术基础研究成果的指导下,取得了多方面的应用研究成果。(1)承担完成的省科技厅技术攻关项目“超重力法吹脱氨氮废水技术研究”,通过山西省科技成果鉴定,达到国际领先水平。解决了高浓度氨氮废水的处理难题,对环境保护和保护生态起到了积极的推进作用。该成果2001年获山西省科技进步二等奖,并被国家科技部确定为2002年度国家科技成果重点推广项目。(2)承担并完成的山西省科技厅技术攻关项目“超重力烟气脱硫除尘技术研究”,首次在同一设备内成功地实现了同时高效率地脱硫和除尘的目标,通过山西省科技成果鉴定,达到国际先进水平,该成果2002年获得山西省科技进步二等奖,并在南风化工集团的硫化碱车间的煅烧转窑的烟气治理工程。(3)申请了撞击流-旋转填料床装置与应用的发明专利技术,首次提出撞击流形成快速微观混合、旋转填料床快速匀化的传递特性和两者的有机偶合,结合硫酸钡合成的化学反应原理,完成了南风化工集团高新技术开发项目“撞击流-旋转填料床反应器制备纳米硫酸钡的工艺研究”,低成本连续合成了高性能的纳米硫酸钡,开辟了纳米硫酸钡工业化生产的新途径,该项目通过山西省科技成果鉴定,达到国际领先水平。(4)承担并完成了山西省自然科学基金项目“超重力场中合成超细氢氧化铝的基础研究”、山西铝厂“撞击流-旋转填料床反应器制备超细氢氧化铝和氧化铝新品种”等项目。(5)承担并完成了天脊煤化工集团公司“超重力技术回收富铵钙干燥工序的粉尘回收”的工业化装置与技术,形成了国内最大的超重力设备。(6)承担并完成了天脊煤化工集团公司“旋转填料床净化低温甲醇洗尾气H2S的技术研究”的工业化技术与装备。(7)同时完成了超重力场中制备纳米氧化锌技术、超重力场中氮氧化物废气治理技术、超重力场中液膜分离技术、超重力吹脱法+A2/O法处理焦化废水技术、超重力场中液液萃取技术、超重力场中纳米粒子无机改性技术、超重力场中急冷技术和超重力场中混合技术等多方面的化工单元操作的研究。
在无机膜制备及应用技术研究方面,主要从事膜制备、表征、污染与清洗技术及膜组件和应用设备的研制。以分离工程开发为指导思想,研制适合不同分离对象和分离要求的膜结构和膜材料,研究传质分离理论和分离过程中的流体流动特性,建立传质数学模型,优化操作条件,以提高传质速率与分离效果;在膜分离应用技术方面,通过研究操作参数如操作压力、膜面流速对膜分离效果及膜通量的影响规律,确定适宜的分离工艺和膜被污染后的清洗工艺,保证膜有效的长期稳定运行。在以上基础研究和技术基础研究成果的指导下,取得了多方面的应用研究成果。(1)2000年以来,本研究方向选定以Al2O3为代表的多孔陶瓷膜开展了研究工作,于2001年6月完成了Al2O3多孔陶瓷膜的多孔载体、过渡层、膜层的研究,成功地制备出Al2O3多孔陶瓷膜管,并形成稳定的生产能力,产品质量稳定,取得膜制备的突破性成果。经过膜的断面电镜照片(SEM)和膜的表面电镜照片(SEM)分析,膜的微结构面貌、孔径、孔径分布、孔形、孔隙率、表面积、表面形貌均达到设计要求。膜能长时间经受高温(<1000℃),机械强度>3MPa,化学稳定性好。(2)对山西省传统的特产醋行业进行了应用,用研制的多孔陶瓷膜对醋中的沉淀物、菌体进行了分离驱除,经分离与精制后的醋,放置时间长也不会出现沉淀和发霉、长毛,由于多孔陶瓷膜对醋的处理是物理过滤,能保持醋的原味,提高了醋产品的质量,使醋的价值升值,且拓宽了销售的市场。对醋的出口创汇,创全国名牌意义重大。(3)利用自己研制的多孔陶瓷膜管对中国日化工程研究院在制备催化剂工艺中的超细颗粒的乳化悬浮液的净化处理和纳米硫酸钡制备过程的纳米粉体过滤分离进行了研究。经过使用,该无机膜能有效将超细颗粒的悬浮液净化,得到了清澈透明的液体,“陶瓷膜净化含超细颗粒乳化悬浮液的研究”,2002年通过山西省科技成果鉴定,达到国内领先水平;(4)使用本自己研制的多孔陶瓷膜管对果汁、饮料、酒类等过滤除菌、除杂净化处理进行了研究,均表明有特殊的效果。(5)在纳米硫酸钡的分离过程中,用该膜进行过滤分离,能有效地将粒度分布在20~40nm的颗粒有效分离。说明该膜孔径已经达到相应的尺寸,长期的使用也说明该膜具有化学稳定性好、耐高温、耐强酸、强碱和有机溶剂、耐微生物侵蚀、机械强度大、使用寿命长、再生能力强等优点。(6)无机陶瓷膜处理油田注水技术、无机陶瓷膜处理生物发酵液技术、无机陶瓷膜浓硫酸除杂技术、无机陶瓷膜高温烟气除尘技术、无机陶瓷膜有机溶液除杂技术等方面进行了大量的研究工作,已经取得重大的技术突破。

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