費維揚 :教授,博士生導(dǎo)師
國家重點化學(xué)工程聯(lián)合實驗室副主任
辦公地點:工物館336A
電話:010-62789637
mail:fwy-dce@tsinghua.edu.cn
學(xué)術(shù)經(jīng)歷
費維揚教授,男,1939年7月生于上海市。1963年畢業(yè)于清華大學(xué)工程化學(xué)系。教授,中國科學(xué)院院士。長期從事化工分離科學(xué)與技術(shù), 特別是溶劑萃取的研究和教學(xué)工作。針對能源、資源和環(huán)保等國民經(jīng)濟建設(shè)的迫切需要,在萃取等傳質(zhì)設(shè)備的數(shù)學(xué)模型和性能強化等方面進行了創(chuàng)造性的研究,成果突出。在應(yīng)用理論知識和計算機輔助設(shè)計方法解決工程技術(shù)難題方面做出了重要貢獻,曾獲國家級科技獎二項,省、部級科技進步獎十二項,國際獎三項和發(fā)明專利四項。
費維揚多年來教書育人,培養(yǎng)了三十余名博士生和碩士生。在國內(nèi)外科技期刊和會議上發(fā)表論文170余篇,被SCI收錄的論文23篇,被EI收錄的論文30余篇。發(fā)表的著作有“液-液萃取過程和設(shè)備”等。參加了中國大百科全書化工卷等多種手冊的編寫和翻譯,為“溶劑萃取手冊”的副主編和撰稿人。先后與美、德、法、澳等國的大學(xué)和公司開展著多項應(yīng)用基礎(chǔ)合作研究。99年當(dāng)選為國際溶劑萃取會議(ISEC)國際委員會(常設(shè))的中國委員。還擔(dān)任了中國工業(yè)生態(tài)協(xié)會理事和“化學(xué)工程”期刊副主編等社會兼職。
研究領(lǐng)域及成果
應(yīng)用開發(fā)成果 創(chuàng)新成果 解決瓶頸問題
理論研究指導(dǎo)下的應(yīng)用開發(fā)成果:
針對石化領(lǐng)域萃取設(shè)備革新挖潛的迫切要求,深入研究了萃取塔設(shè)計放大的一些關(guān)鍵問題,如模型參數(shù)擬合的新方法和非平衡級模型的應(yīng)用等,提出了預(yù)測液相分子擴散系數(shù)的新方法和萃取塔傳質(zhì)特性的通用關(guān)聯(lián)式。致力于理論研究成果指導(dǎo)下的應(yīng)用開發(fā),取得了重要成果。例如 “幾種新型填料用于低界張力萃取體系的研究”項目通過實驗和理論計算,發(fā)現(xiàn)了長期困擾潤滑油精制的問題癥結(jié),改進了新型填料用于低界面張力萃取體系的數(shù)學(xué)模型和設(shè)計方法,開發(fā)了大型液-液分布器的優(yōu)化設(shè)計軟件。研究成果在上海煉油廠、錦西石油五廠和蘭州煉油廠的技術(shù)改造中得到了應(yīng)用,大幅度提高了萃取塔處理能力和精制效率,經(jīng)濟效益顯著,達到了國際先進水平。獲92年國家科技進步三等獎(排名第一)。
過程強化中的創(chuàng)新成果:
采用激光測速(LDV)與計算流體力學(xué)(CFD)相結(jié)合的方法,對液-液兩相流動特性進行了深入的研究,分析了影響傳質(zhì)效率的瓶頸,提出了多種強化萃取設(shè)備性能的有效途徑。如獲得國家發(fā)明專利的內(nèi)彎弧形筋片扁環(huán)填料(QH-1型)采用了極低的高徑比和獨特的結(jié)構(gòu),可以有效地控制兩相的非理想流動并加速液滴群的分散-聚合-再分散循環(huán),促進表面更新。用于液液萃取和大液體噴淋密度的吸收過程時,阻力降小、處理能力大、傳質(zhì)效率高,性能明顯優(yōu)于國外引進的多種新型填料,工程應(yīng)用成效顯著。先后獲得了國家發(fā)明四等獎、中國專利創(chuàng)造發(fā)明金獎和第44屆布魯塞爾尤里卡世界發(fā)明博覽會上獲特別金獎。發(fā)明專利“撓性梅花扁環(huán)填料”(QH-2型)構(gòu)思新穎,性能優(yōu)異,不僅在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,還成功地用于援外石化裝置。費維揚還提出了“一種裝有級間轉(zhuǎn)動擋板的轉(zhuǎn)盤萃取塔”的發(fā)明專利,可有效地抑止了轉(zhuǎn)盤萃取塔內(nèi)的返混,提高塔的傳質(zhì)效率。此成果也已成功地用于國外引進己內(nèi)酰胺裝置大型轉(zhuǎn)盤萃取塔的技術(shù)改造。
創(chuàng)造性地應(yīng)用理論知識,解決瓶頸問題的成果:
在創(chuàng)造性地應(yīng)用理論知識診斷工程技術(shù)難題方面進行了大量的工作,利用上述科研成果和所開發(fā)的基于非平衡級模型的計算機輔助設(shè)計軟件,為企業(yè)解決了一批革新挖潛和國產(chǎn)化的瓶頸問題,技術(shù)含量高,投資小,效益好。其中,“二甲亞砜重芳抽提裝置萃取設(shè)備的研究和應(yīng)用”、“新型環(huán)丁砜芳烴抽提塔工業(yè)試驗研究”和“潤滑油酚精制高效填料抽提塔的開發(fā)研究”等十二個項目獲得了省、部委科技進步獎。各項獲獎項目的年經(jīng)濟效益已超過8000萬元。通過與中國石化總公司北京設(shè)計院和洛陽石化工程公司等單位合作,將這些成果推廣應(yīng)用于五十余項工程的設(shè)計和技術(shù)改造。為提高我國石化企業(yè)的分離技術(shù)水平做出了貢獻。費維揚還研究了H2S-H2O雙溫度化學(xué)交換法生產(chǎn)重水的級聯(lián)設(shè)計、高效液相色譜法分離C60、C70和生物芯片上的微尺度分離過程等現(xiàn)代分離技術(shù),取得了有意義的成果。
代表性論著
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Li XJ, Mao ZS, Fei WY, "Effects of surface-active agents on mass transfer of a solute in solvent extraction systems, 2003, Chen Eng Sci, 58(16):3793-3806
Wang YD, Fei WY, Sun JH, Wan YK, “Hydrodynamics and mass transfer performance of a modified rotating disc contactor (MRDC)”, Trans IChemE, Part A, Chem Eng Res Des, 2002, 80(A4), 392
Wei HG, Fei WY, Zhu SL, “Single-Drop Mass Transfer Coefficients in Multi-component Systems”, 2002, 化工學(xué)報, 2002, 53(7):665
Fei WY, Bart HJ, Predicting diffusivities in liquids by the group contribution method, Chem Eng Proc., 2001, 40(6):531
Chen, D, Fei, WY, et al, “The Impact of Packing Sections on Mass Transfer”, Solvent Extraction & Ion Exchange, 2001, 19(1):167
Fei WY,Wang YD ,Wan, YK,“Physical Modeling and Numerical Simulation of Velocity Fields in Rotating Disc Contactor via CFD Simulation and LD Measurement ” , The Chem. Eng. J., 2000, 78,131
溫曉明,費維揚, “環(huán)丁砜芳烴抽提過程的計算機輔助設(shè)計 ”,石油化工,2000,29(1),41
費維揚,孫蘭義,“超級扁環(huán)填料及其在氮肥廠氣體凈化過程中的應(yīng)用”, 化工進展, 2000,第6期,31
Chen ,D. Fei, WY, Pratt, HRC., Stevens, GW, ”Comparison of Hydro-dynamic and Mass Transfer Performance of SMR, Raschig Ring and Pulsed Perforated Plate Column ”, Solvent Extraction and Ion Exchange,1999, 17(6),1523