北京化工大學教育部超重力工程研究中心研制出了國際上第一臺300噸／小時超重力水脫氧商業(yè)化樣機，率先原創(chuàng)性地提出了超重力反應沉淀法合成納米粉體的新方法并實現(xiàn)了萬噸級工業(yè)化生產(chǎn)，技術(shù)和產(chǎn)品出口歐、美、日、新加坡等國。這些技術(shù)均處于世界領(lǐng)先水平，因此也確立了我國在國際超重力技術(shù)領(lǐng)域的核心地位。

北京化工大學鄒?？┦扛嬖V《中國產(chǎn)經(jīng)新聞》記者，化工反應過程強化技術(shù)項目被列入“十一五”國家“863”計劃后，針對國際化工領(lǐng)域普遍關(guān)注的諸如“受傳熱、傳質(zhì)和混合限制”及“受動力學和反應化學平衡限制”等兩大類急需強化的反應過程，選擇結(jié)構(gòu)催化劑強化、超重力強化、微波強化、反應過程耦合強化等關(guān)鍵共性技術(shù)以及對技術(shù)發(fā)展具有支撐作用的碳化硅泡沫材料。

“在科技部、中國科學院和國家教育部的領(lǐng)導下，采用產(chǎn)學研一體化組織運作機制、學科交叉與融合、新材料、新技術(shù)、新過程的交叉集成等，聯(lián)合國內(nèi)20多個單位共同圍繞泡沫碳化硅基結(jié)構(gòu)催化劑技術(shù)、超重力反應強化工程化技術(shù)、大型超重力過程強化與系統(tǒng)集成技術(shù)和反應過程耦合強化技術(shù)等問題展開研究與開發(fā)并取得了重大成果，尤其在節(jié)能減排方面實現(xiàn)了單元過程平均節(jié)能達20％以上，部分過程原料消耗下降20％，污染物排放降低25％的顯著效益?！?鄒?？f。

出擊“重拳”的效益

《中國產(chǎn)經(jīng)新聞》記者從相關(guān)部門了解到，傳統(tǒng)化工企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備大都“巨型化”，這不僅在設(shè)備安裝上占有大量土地，造成土地的浪費。這種“巨大化”的設(shè)備而帶來材料的浪費，也提高了生產(chǎn)成本。設(shè)備“巨大化”使化工原料在其中存留的時間長，反應時間增加，從而進一步降低其化學反應速度，增加了能量消耗，同時還會出現(xiàn)副反應、產(chǎn)生副產(chǎn)物，增加反應廢物，從而加大了廢物排放和環(huán)境污染。

鄒?？蛴浾弑硎?，化工反應過程強化技術(shù)是使設(shè)備體積微型化，節(jié)省設(shè)備及土地資源。充分利用能量、提高生產(chǎn)效率，降低能耗。加大反應迅速，減少副反應，減少副產(chǎn)物的生成，減少污染環(huán)境的廢物排放。也就是說，化工反應過程強化技術(shù)將從源頭上實現(xiàn)化學工業(yè)的能源與資源的高效利用和清潔生產(chǎn)，達到節(jié)能、降耗、環(huán)保、安全生產(chǎn)的目的。

張明國在談到化工反應過程強化技術(shù)的效益時說，在國外，化工反應過程強化技術(shù)被廣泛應用于蒸餾、精餾、除塵、除霧、煙氣中二氧化硫、有害氣體、吸收二氧化碳、脫碳、脫硫、受污染的地下水中所吹出芳烴化學熱，旋轉(zhuǎn)電化學反應器及燃料電池，以此達到快速去除氣泡和降低超電壓的目的，聚合物脫除揮發(fā)物，強化生物氧化反應過程等。

“而在國內(nèi)，化工反應過程強化技術(shù)被廣泛應用于制備納米材料、強化除塵過程和強化生化反應過程、油田注水脫氧等領(lǐng)域。”張明國說。

張明國介紹，用高性能低成本泡沫碳化硅材料技術(shù)不僅能夠控制汽車尾氣排放、工業(yè)大氣污染、高效環(huán)保燃燒技術(shù)、高效耐用換熱器技術(shù)以及發(fā)展新型復合材料提供支撐，而且能夠突破天然氣部分氧化制合成氣和部分氧化偶聯(lián)制乙烯等工程化的瓶頸，為天然氣資源的優(yōu)化利用提供技術(shù)保障，有助于改變化學工業(yè)過度依賴石油資源的局面，開辟一條重要的非石油原料的化學工業(yè)路線。

他說，應用超重力反應器技術(shù)，能夠顯著降低MDI生產(chǎn)反應過程的能耗，采用超重力磺化法生產(chǎn)三次采油用石油磺酸鹽，能夠解決原液－液磺化工藝能耗高、環(huán)境污染嚴重的問題。此外，應用超重力反應器技術(shù)還能生產(chǎn)生物柴油，實施水脫氧，處理廢水，治理SO2等廢物。

“應用反應過程耦合強化技術(shù)、微波強化技術(shù)等生產(chǎn)碳酸酯、醋酸酯、羧酸酯、MDI（二苯甲烷二異氰酸酯）、丁基橡膠、碳酸二甲酯等，不僅提高裝置生產(chǎn)能力，降低能耗、物耗、廢物排放，而且顯著簡化生產(chǎn)工藝流程，降低設(shè)備投資，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的綠色化、低能耗、高效化?！睆埫鲊f。

“重拳”出擊　任重道遠

化工反應過程強化技術(shù)的研發(fā)與應用能夠有效地促進我國節(jié)能減排的實施與實現(xiàn)。目前，這項高新技術(shù)雖然部分地實施與實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，取得了良好的效果，但跟發(fā)達國家相比，尤其距離《國家中長期發(fā)展規(guī)劃》和《國家十一五規(guī)劃》對化工企業(yè)的要求，還存在一定的差距。

“之所以存在差距，主要是化工反應過程強化技術(shù)是一項高新技術(shù)，具有高風險、高效益等特點，要得到企業(yè)的長期支持與協(xié)助。但是，受市場影響的企業(yè)在利益的驅(qū)動下，僅對明確的、短期的商業(yè)目標感興趣，而不愿投資開發(fā)高風險的遠期項目，因此，他們難以給予持續(xù)關(guān)注和支持，致使其研究與開發(fā)的可持續(xù)受到影響?！睆埫鲊f。

張明國還說：“許多化工公司的研究和開發(fā)工作主要集中在開發(fā)新產(chǎn)品，而對開發(fā)新型設(shè)備和過程等化學工程問題不太感興趣，一些設(shè)備制造商和工程公司通常只選用已得到工業(yè)應用的成熟的設(shè)備或技術(shù)，而不愿冒風險進行開創(chuàng)性的實驗。目前許多大學的化工系面臨研究經(jīng)費短缺和編制被壓縮的困境，教授們只能選擇一些小型的、低風險的研究項目?！?/p>

顯然，面向節(jié)能減排，要持續(xù)有效地出擊化工反應過程強化技術(shù)這個“重拳”，雖然前景廣闊，但仍有很長的艱難之路要走。

為此，張明國建議，首先，要選擇能夠?qū)嵤┊a(chǎn)業(yè)化的化工反應過程強化技術(shù)進行研究，以便有效地開展技術(shù)創(chuàng)新，促進其成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

其次，要針對現(xiàn)有工藝過程，研究與開發(fā)具有重大經(jīng)濟效益的化工反應過程強化技術(shù)。

再次，要密切跟蹤研究與石油化工發(fā)展有關(guān)的化工反應過程強化技術(shù)領(lǐng)域。還有，要在化工反應過程強化技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主知識產(chǎn)權(quán)，擺脫國外發(fā)達國家的技術(shù)壟斷，促進化工反應過程強化技術(shù)的自主發(fā)展?！?/p>

總之，化學反應過程強化技術(shù)具有多學科交叉的特點，因此，只有化學、化工、機械和信息技術(shù)等各學科的協(xié)同努力，只有加強基礎(chǔ)研究，致力創(chuàng)新，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新過程、新設(shè)備和新軟件，才能不斷推進化工反應過程的強化，促進節(jié)能減排工作的有效開展。