启著述发轫、筑研究根基、明发展方向 ——评《微型流化床:基础与应用》

作者: 时间:2024-08-19 点击数:

启著述发轫、筑研究根基、明发展方向——评《微型流化床:基础与应用

梁国利

(沈阳化工大学高等教育研究所,辽宁 沈阳 110142)

书名:Micro Fluidization: Fundamentals and Applications(微型流化床:基础与应用)

语言:英文

作者:许光文  白丁荣  刘明言

出版社:化学工业出版社  Elsevier出版公司

出版时间:2023年1月

基金资助:2022年度科技部国家科学技术学术著作出版基金资助项目

书号:ISBN 978-7-122-42049-7


流态化是固体颗粒在流体的作用下呈现出与流体相似的流动性能的现象。流态化作为一门具有深厚科学内涵的学科,已有百余年的发展历史。在化学工程与技术的发展中,利用流态化现象规模化处理固体物料加工和转化,地位十分重要、作用甚为重大。流态化技术是遵循流态化原理、根据流态化特性、利用流态化反应设备,连续化、自动化、规模化和智能化处理固体颗粒物料的技能和方法。流态化床,简称流化床(FB),是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态,并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。流化床是不可或缺的颗粒处理装备与颗粒转化加工设备。传统工业中的流化床通常规模较大、应用普遍,但有着操作弹性、制作成本和固体消耗等难以克服的缺点和不足。

微型流化床(micro-fluidized bed,MFB)因其反应器的操作稳定性提高、在低流速时有较高的表面气速、易获得等温条件以及易于安装和运输并节约空间等优势,在本世纪初获得研究者和实践者的逐步重视和深入探讨,并在复杂反应分析和实际应用中扮演者越来越重要的角色。近年来,尽管研究成果和应用实例越来越多,但是系统、完整、全面介绍微型流态化理论、微型流化床反应分析系统、微型流化床反应分析仪等方面的著述一直是研究者和学习者的热切期待,《微型流化床:基础与应用》的出版和发行则填补了这一空白。该书作为一部流态化英文前沿专著,系统介绍了流态化理论、国内外流态化研究进展和作者团队的研究成果,具有以下三方面特点:

一、肇始滥觞拓展新路,具有开创性。

著作本身就是开启肇基之举。2005年,荷兰学者提出微型液固流化床的概念、本著作提出微型气固流化床作为流态化微型反应器。经过多年发展,学术界形成了“微型流化”或“微型流化床”的科学概念,在世界范围内带动相关科研人员深入研究其流动及传递特性并取得了诸多成果。此前,国内外还没有关于微型流化(micro fluidization)、微型流化床(micro fluidized bed)的英文专著,本书的出版实为开创性的举措;本书作者编制了“颗粒 反应测试 微型流化床法”国家标准。在国际竞争日益激烈的当下、科学技术高度发达的今天,将我国自主研发的技术装备系统化、规范化,形成相应的标准,对于新时代我国科技和经济社会发展越尤显重要和紧迫,微型流化床及其对反应测试与分析的应用是我国科学家在世界上率先开启的科学研究、建立的技术方法,将其转化为标准可以更有利于相关技术的进一步研发并更广泛地为应用服务;本著作首次介绍了原创性研发的“基于微型流化床的气固反应分析方法和仪器”。该方法与仪器,不仅填补了快速升温下等温微分反应测试仪器的空白,解决了诸多现实难题,亦是达到国际领先水平的国内外首创,还实现了100余台/套的推广应用,成功产业化了多项重要应用技术。

二、结构完整体系完善,具有系统性。

本书围绕气固微型流化床的特点及其应用,介绍了流化床小型化的动因和微型流化床的由来、微流化床中的床压降、气固混合原理、微型流态化基本原理、微流化床流体动力学建模;列举了用于气固热化学反应热分析的微反应器;详细阐释了微流化床反应分析系统;重点阐述了微流化床反应分析仪的特点;细致而全面地介绍了微型流化床在干燥、吸附、催化反应、热分解、裂解、气化、燃烧、还原以及其他反应上的应用;对微型流化反应在工业过程开发中的应用,尤其是使用运输床对菱镁矿进行轻煅烧的技术和设备、煅烧动力学、运输床煅烧先进工艺和工程调试等方面的问题予以举例说明;该书还对液固微流化床的表征和气-液-固微流化床的表征相关的具体问题进行了详细表述。就著作成书的意义和价值来讲,就某一专题进行完整的建构、对相关的知识体系进行梳理,系统介绍相关领域的原理、特征、机制、模型、现实基础、发展前景等,既是对相关理论体系的丰富和完善,也是对实践成果的归纳和总结,更是对学科专业知识的深入挖掘和拓展。本书正是对微型流化床基础理论和基本应用的系统整理和体系完善,意义重大。

三、逻辑清晰定位准确,具有指导性。

自然科学著作是一点一滴的持续积累,是每日每夜的实践汇聚。每一步都需要周密思考、精心设计。就某一专题著书立说,更是需要清晰紧凑的逻辑体系,完整而全面地论证验证。本书立足微型流化床的基础和应用,有流化基本原理阐释、有相关微流化床的实践阐述,包含基础研究累积、还囊括前沿动向预判;对核心主题精密设计表述、对延展知识全面清晰辅述;既对微流化床反应的系统知识予以必要的分析、又对微流化床反应分析仪的特征进行诠释。专著对液固两相和气液固三相微型流化床的发展、流体力学及传递特性、在化学及生物化工中的应用等内容的补充,丰富了作为微型流化床基础和应用的知识体系。该书严谨的写作态度、丰富的知识含量、严谨的写作方法、务实的实践指向,逻辑清晰、论证全面,给专著写作树立了一个标准范例,更因定位准确、面向多元,给不同层次和行业人员提供了有力指导。本专著可供从事流态化和颗粒技术,尤其是对微型流化床基础研究及应用技术感兴趣的学生、研究人员、工程师或其他感兴趣的读者参考或指导,同时也可作为化学工程专业的研究生教材或参考书。无论从流化方面的知识学习和拓展,还是微型流化床方向的具体实践操作,均是一本难得的学习指南和实践指导。

学问乃千古之事,研究为责任之举。理无智无愚,气有驳有粹。本体在涵养,工夫由克治。立义以居敬,存诚以去伪。著者满含对研究的高度热情和育人的满腔情怀,本着对研究负责的态度,整理资料,著书立说;本着对学问负责的态度,梳理知识,建构体系;本着对学生负责的态度,搭建平台,传道授业。笃定高端研究,创生高深学问,培养高级人才。搞科学研究,既需要大胆实践,更需要谨慎反思;既需要执着前行,更需要驻足规理。前人的知识由著作流传,当下的积累更需要著述留存。对待研究须以虔敬之心坚守正义恪守原则,对待知识须应以诚实之意去伪存真戒骄戒躁。著者本人及撰著团队的深刻认识、严谨态度、诸多成果和不懈努力,在著作中均得到了充分体现。希望不同职业、专业和层次的读者均能在品读著作中得到启发、获至收益、取得进步。

本文刊载于《塑料科技》2024年第6期,网址:https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=v-1aSqfKcSUORgVmH2azA84A_uhGRpZuyhdQo9HlNaqAi02ZYJueiZxohi_qLs4_k5p6wlg1YPL5E04vHInaSL2naKxrZKFnvZyuwoyhlc8mxOjt7OLQGA==&uniplatform=NZKPT