中国科学院院士费维扬

费维扬,1939年7月出生于上海市,1963年毕业于清华大学工程化学系。清华大学教授,中国科学院院士。费维扬教授长期从事化工分离科学和技术的研究和教学工作,学风严谨,教书育人。针对能源、资源和环保等领域国民经济建设的迫切需要,在萃取、吸收等传质分离设备的数学模型、设计放大和性能强化等方面进行了系统的研究。例如采用计算流体力学(CFD)模拟与先进测试技术(如LDV和DPIV等)相结合的方法,深入研究液-液两相流的传递现象并对一些化工难题进行故障诊断,提出了多种改进分离设备性能的有效途径,推动了过程强化和国外引进技术的消化、吸收和再创新。近年来,面对全球气候变化的严峻挑战,开展了CO2捕集新技术的研究。研究成果曾获国家科技发明奖、国家科技进步奖和国家专利创造发明金奖各一项,省(部)级科技进步奖十四项,发明专利十项。获奖项目的年经济效益逾亿元。发表论文200余篇。指导了30余名博士生和硕士生。参加编写的主要著作和手册有《液-液萃取过程和设备》,《溶剂萃取手册》,《石油化工设计手册》和《中国大百科全书•化工卷》等。

1939年7月,费维扬出生于上海市,原籍浙江平湖。

1963年毕业于清华大学工程化学系后留校工作,

1981-1983年曾到英国Bradford大学化工系进修,

1988年任教授,2003年当选为中国科学院院士。

2007年,费维扬负责和国内相关领域的专家一起完成了中国科学院重点咨询报告“加快发展先进的CO2的捕集和封存技术的建议”。

学术成就

主要从事化工分离科学与技术的研究。针对能源、资源和环保等领域的迫切需要,在萃取、吸收等传质分离设备的数学模型、设计放大和性能强化等方面进行了系统的研究。致力于基础研究和工程应用的结合。近年来,开展了CO2捕集过程强化的研究。曾获国家科技发明奖、国家科技进步奖和国家专利创造发明金奖各一项,省、部委科技奖15项和发明专利10余项。

应用开发成果

理论研究指导下的应用开发成果:

针对石化领域萃取设备革新挖潜的迫切要求,深入研究了萃取塔设计放大的一些关键问题,如模型参数拟合的新方法和非平衡级模型的应用等,提出了预测液相分子扩散系数的新方法和萃取塔传质特性的通用关联式。致力于理论研究成果指导下的应用开发,取得了重要成果。例如 “几种新型填料用于低界张力萃取体系的研究”项目通过实验和理论计算,发现了长期困扰润滑油精制的问题症结,改进了新型填料用于低界面张力萃取体系的数学模型和设计方法,开发了大型液-液分布器的优化设计软件。研究成果在上海炼油厂、锦西石油五厂和兰州炼油厂的技术改造中得到了应用,大幅度提高了萃取塔处理能力和精制效率,经济效益显著,达到了国际先进水平。获92年国家科技进步三等奖(排名第一)。

创新成果

采用激光测速(LDV)与计算流体力学(CFD)相结合的方法,对液-液两相流动特性进行了深入的研究,分析了影响传质效率的瓶颈,提出了多种强化萃取设备性能的有效途径。如获得国家发明专利的内弯弧形筋片扁环填料(QH-1型)采用了极低的高径比和独特的结构,可以有效地控制两相的非理想流动并加速液滴群的分散-聚合-再分散循环,促进表面更新。用于液液萃取和大液体喷淋密度的吸收过程时,阻力降小、处理能力大、传质效率高,性能明显优于国外引进的多种新型填料,工程应用成效显著。先后获得了国家发明四等奖、中国专利创造发明金奖和第44届布鲁塞尔尤里卡世界发明博览会上获特别金奖。发明专利“挠性梅花扁环填料”(QH-2型)构思新颖,性能优异,不仅在国内得到广泛应用,还成功地用于援外石化装置。费维扬还提出了“一种装有级间转动挡板的转盘萃取塔”的发明专利,可有效地抑止了转盘萃取塔内的返混,提高塔的传质效率。此成果也已成功地用于国外引进己内酰胺装置大型转盘萃取塔的技术改造。

解决瓶颈成果

创造性地应用理论知识,解决瓶颈问题的成果:

在创造性地应用理论知识诊断工程技术难题方面进行了大量的工作,利用上述科研成果和所开发的基于非平衡级模型的计算机辅助设计软件,为企业解决了一批革新挖潜和国产化的瓶颈问题,技术含量高,投资小,效益好。其中,“二甲亚砜重芳抽提装置萃取设备的研究和应用”、“新型环丁砜芳烃抽提塔工业试验研究”和“润滑油酚精制高效填料抽提塔的开发研究”等十二个项目获得了省、部委科技进步奖。各项获奖项目的年经济效益已超过8000万元。通过与中国石化总公司北京设计院和洛阳石化工程公司等单位合作,将这些成果推广应用于五十余项工程的设计和技术改造。为提高我国石化企业的分离技术水平做出了贡献。费维扬还研究了H2S-H2O双温度化学交换法生产重水的级联设计、高效液相色谱法分离C60、C70和生物芯片上的微尺度分离过程等现代分离技术,取得了有意义的成果。