王运东

教授

化学工程联合国家重点实验室

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个人简介            

  1960年10月生,清华大学化学工程系教授、博士生导师。1982年大连理工大学(大连工学院)化工系毕业,1985年大连理工大学(大连工学院)化工系研究生毕业,1991年获英国曼彻斯特大学博士学位,1991年3月至1993年12月在英国Bath大学化工学院先后任博士后研究员、研究员。1994年2月至1995年6月在清华大学化工系从事博士后研究,1995年留校任教至今。近期研究重点是计算流体力学在化工中的应用、流体混合、分离设备的强化、温室气体减排等。曾获2003年度中国石油和化学工业协会科技进步二等奖(第二完成人)、2004年度中国石油和化学工业协会科技进步一等奖(第一完成人)和2008年度教育部自然科学一等奖(第4完成人)。参加了国家自然科学基金重大项目“传质分离过程和化学反应工程”子课题(29290500)的研究;作为骨干研究人员参加了国家自然科学基金重点项目“液液萃取分离技术基础性研究”(298366130);作为负责人完成了国家自然科学基金面上项目“预分散溶剂萃取研究”(29676021)、国家863项目“化工反应过程强化-超重力反应强化工程化技术”(2006AA030202)子课题“超重力旋转填料床内多相流动的计算流体力学模拟”、863项目“烟气CO2吸收分离的分子设计和过程强化”(2006AA05Z316)和国家自然科学基金重点项目“海水法燃煤烟气脱硫的过程强化研究”(20836008)的研究。目前,作为负责人承担973项目“稀土资源高效利用和绿色分离的科学基础”课题3“新型高效萃取设备的设计模拟与过程强化”的研究。在国内外学术期刊及会议上发表论文150余篇。 现为英国化学工程师学会(IChemE)会员、注册工程师(Charted Engineer, CEng)。中国化工学会高级会员。

教育背景            

起 止 年 月 学    校 系(专业)    学   位
1978.10~1982.07  大连理工大学 化学工程系(无机化工) 工学学士
1982.09~1985.07  大连理工大学 化学工程系(反应工程)   工学硕士
1988.09~1991.02 英国曼彻斯特理工大学 化学工程系(化学工程) 博士

工作经历            

起 止 年 月 工  作  单  位 职称
1985.08~1988.08  黑龙江省科学院石油化学研究所 研究实习员
1991.02~1993.12 英国巴斯大学化学工程系 博士后研究员
1994.02~1995.06 清华大学化学工程系 博士后、讲师
1995.07~2002.12 清华大学化学工程系 副教授
2002.12~迄今       清华大学化学工程系 研究员

研究方向:分离工程、计算流体力学

学术要点            

  • 液液萃取
  • 混合澄清槽内液液两相的CFD模拟与PIV测量
  • 二氧化碳捕集与利用
  • 稀土分离

代表性论著

  1. Yu Jing, Li Wei, Yundong Wang, Yanmei Yu(2014). Synthesis, characterization and CO2 capture of mesoporous SBA-15 adsorbents functionalized with melamine-based and acrylated-based amine denrimers. Microporous and Mesoporous Materials, 2014, 183: 124~133
  2. 刘作华,唐巧,王运东,孙瑞祥,郑雄攀,陶长元(2014). 刚柔组合搅拌桨增强混合澄清槽内流体宏观不稳定性. 化工学报,2014, 65(1):78~86
  3. 刘作华,陈超,刘仁龙,陶长元,王运东(2014). 刚柔组合搅拌桨强化搅拌槽中流体混沌混合.化工学报,2014, 65(1):61~70
  4. 靖宇,韦力,王运东,于燕梅(2014). 混合胺改性SBA-15的二氧化碳吸附特性. 化工学报,2014,65(1):328~336
  5. 牛卿霖,王运东(2014). P507硝酸体系萃取铒及其与钙、铁的分离. 化工学报, 2014,65(1):258~263
  6. 刘晶,王运东(2014). 皂化P507-HCl-煤油体系萃取镨钕的实验研究. 化工学报, 2014,65(1):264~270
  7. Yu Jing, Li Wei, Yundong Wang, Yangxin Yu(2013). Molecular simulation of MCM-41: Structural properties and adsorption of CO2, N2 and flue gas. Chem. Eng. Journal, 2013, 220(1): 264~275
  8. Li Wei, Zhengming Gao, Yu Jing, Yundong, Wang(2013). Adsorption of CO2 from simulated flue gas on pentaethylenehexaimne-loaded mesoporous silica support. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2013, 52: 14965~14974
  9. Hou Hailong, Wang Yundong, Xu Jianhong, Chen Jinnan(2013). Solvent extraction of La(III) with 2-ethylhexyl phosphoric acid-2-ethylhexyl ester(EHEHPA) by membrane dispersion micro-extractor. Journal of Rare Earth, 2013, 31(11): 1114~1118
  10. 刘作华,杨鲜艳,谢昭明,刘仁龙,陶长元,王运东(2013). 柔性桨与自浮颗粒协同强化高粘度流体混沌混合. 化工学报,2013, 64(8):2794~2800
  11. 刘作华,曾启琴,王运东,刘仁龙,陶长元(2013). 柔性桨强化高粘度流体混合的能效分析. 化工学报,2013, 64(10):3620~3625
  12. 马婷婷,孙津生,王运东(2013). 微通道法制备单分散液滴的研究进展. 中国科技论文,2013, 8(6):512~517
  13. 刘作华,曾启琴,王运东,孙瑞祥,宁伟征,陶长元(2012). 柔性桨强化搅拌槽中高黏度流体层流混合的研究. 中国科技论文,2012, 7(3):185~189
  14. 刘仁龙,廖军,刘作华,陈南雄,陶长元,王运东(2012). 偏心空气射流搅拌器中流体混沌混合的Kolmogorov熵分析.中国科技论文, 2012,7(6):428~432
  15. 夏洁,王运东,任钟旗(2012). P507盐酸体系萃取分离铈和镨. 中国科技论文,,2012,7(12):907~912
  16. Xinlei Zhao, Na Liu, Yundong Wang, Weiyang Fei, G. Stevens(2011). Study on the mechanism and energy consumption of CO2 regeneration process by membrane electrolysis. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2011, 50: 8620~8631.
  17. 夏凌风,王运东,费维扬(2011). 进气管内气体分布对塔内气体分布影响探究化学工程,2011,39:72~74、97
  18. Wenjing Yang, Yundong Wang, Jianfeng Chen and Weiyang Fei(2010). Computational fluid dynamic simulation of fluid flow in a rotating packed bed, Chem Eng Journal, 2010, 156: 582-587
  19. Na Liu, Xinglei Zhao, Yundong Wang, Weiyang Fei(2010). Electrolytic regeneration of decarbonising potassium carbonate solution. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2010, 18(4): 538-543.
  20. Luo S.J., Li H.Z., Fei W.Y., Wang Y. D. (2009). Effect of counter current gas phase on liquid film, Front. Chem. Eng. China, 2009, 3(2) :135-137.
  21. Luo S.J., Li H.Z., Fei W.Y., Wang Y. D.(2009). Liquid film characteristics on surface of structured packing, Chinese J. Chem. Eng., 2009, 17(1):47-52.
  22. 杨文婧,王运东,陈建峰,费维扬(2009). 旋转填料床单相流场的三维数值模拟中国科技论文在线, 2009, 4(3):189-192

 

亮点成果介绍:

(1)新型转盘萃取塔(NRDC)和脉冲填料塔(PPEC)的工业应用
    新型转盘萃取塔(New Rotating Disc Contactor,简称NRDC)是化学工程联合国家重点实验室(清华大学)在多年研究的基础上创制的专利技术(中国发明专利:一种具有级间转动挡板的转盘萃取塔,专利号:ZL99106151.9)。脉冲填料萃取塔(Pulsed Packed Extraction Column,简称PPEC)是清华大学多年研究成果基础上形成的专有技术。采用计算流体力学模拟、先进的流体测量技术和可靠的化工实验技术相结合的方法, 创制了具有自主知识产权的专利技术和工程设计方法,并成功地应用于己内酰胺装置己内酰胺精制工艺的萃取塔和反萃塔的设计。 目前,除一家合资企业外,本技术完全占领国内市场。

(2)吸附法捕集CO2的实验研究
采用浸渍方法将有机胺负载在介孔分子筛MCM-41或SBA-15的孔道表面进行改性,合成一种新型CO2吸附剂介孔分子筛-有机胺。通过固定床吸附实验,对新型吸附剂吸附CO2的性能进行研究。



不同温度和不同五乙烯六胺(PEHA)含量下吸附CO2机理

(3) 新型高效萃取设备的设计、模拟与过程强化
利用先进的三维粒子图像测速仪(PIV)流场测量技术,优选计算流体力学(CFD)方法、湍流模型和边界条件模型,构建稀土分离数值模拟和实验检测技术方法;在借鉴和吸收萃取设备内流场数值模拟的先进理论成果和技术方法基础上,确立基于质量、动量、能量守恒原理和湍流参数化模型的液-液两相流动、传递和扩散模型,研究流动与扩散对稀土分离的强化机制。建立稀土萃取传质过程的流体力学模拟计算方法和基于三维流场测量技术的实验检测方法。


不同桨叶形成的流场结构

桨叶高度对流场结构的影响