李洪钟（化学工程与流态化）院士｜我国气固流态化散式化理论与介科学的开拓者#

1. 研究方向#

李洪钟院士长期致力于化学工程和多相流流态化基础理论与工业应用研究。他聚焦于气固流化床反应器中气体与固体颗粒接触的微观和介尺度物理机制，致力于攻克气固流态化过程中由于颗粒聚团、气泡生成带来的流动不均匀性及反应效率低下等关键工程科学瓶颈。他提出并发展了非流态化气固两相流理论、气固流态化的散式化理论与方法，并在介尺度结构预测、气固流化床结构传递关系以及高性能流化床工业放大等领域开展了系统性的奠基性工作。

2. 标志性成果#

• 气固流态化的散式化理论与物理化学调控方法：在传统的工业流化床反应器中，颗粒物料由于受到分子间引力和静电力作用，容易聚集成团，进而诱发气泡的生成（即“聚式流态化”），这会导致气固接触质量恶化和催化效率大幅下降。李洪钟在国际上率先系统阐明并发展了气固流态化的“散式化”理论，提出了通过调控颗粒间作用力来抑制气泡和聚团生长的物理化学调控机制。他设计了颗粒与添加组分设计、流体设计、外力场设计以及新型反应器内构件等多种手段，促使流态化系统由非均匀聚式向均匀的散式转变。李洪钟主持完成的“气固流态化的散式化理论与方法”项目荣获 $1999$ 年中国科学院自然科学奖一等奖。

• 非流态化气固两相流与移动床传递理论：在工业重质催化裂化等移动床反应器中，高密相的非流态化气固两相流动常常存在架拱、串气以及流率波动等不稳定现象。李洪钟将多相流基本原理与颗粒介质散料力学深度融合，率先提出“气固相互作用中，颗粒群体内的气固间曳力与重力相似，具有体积力特性”这一全新物理假说。他据此推导并构建了非流态化移动床等体系的气固两相流动方程组，完美解析了移动床内部的压力分布与固体流动阻力。该研究成果“移动床气固两相流理论及应用”项目荣获 $1997$ 年中国科学院自然科学院二等奖。

• 粘性粉体流态化强化技术与多项工业应用：李洪钟积极推动国家重大工业示范，攻克了粘性微纳粉体流态化难、放大效应显著的工程瓶颈。他不仅利用自主研发的光纤微观摄像探头在国际上首次直观证实了快速流化床中“颗粒聚团”的客观存在，还建立了多种气动排料阀（如溢流管、$L$ 阀等）的动力学方程。这些成果被成功应用于与中信钛业、云南锰业等企业的合作中，开发并运行了“$20$ 万吨/年软锰矿低温高效流态化还原技术示范工程”，成功解决了冶金、石油化工领域核心反应器的工程工艺难题。其联合申报的项目“粘性粉体流态化过程强化与放大技术”荣获 $2019$ 年度国家技术发明奖二等奖。

3. 学术地位与影响#

李洪钟院士是我国化学工程与气固流态化研究的领军学者之一。他秉承并系统发展了我国流态化科学奠基人郭慕孙院士的学术思想，将流态化理论从传统的定性宏观工程学深入发展至具有微观、介尺度量化预测能力的物理化学和过程工程学。他是英国皇家化学会会士、中国化学会首批会士，多次应邀在国际流态化会议上做重要报告。他主导的一系列理论与应用成果，使我国在散式流态化调控与微细粉体工业化流化装备设计等前沿领域占有了极具代表性的国际学术地位。

1. 教育背景#

• $1960.09 - 1965.07$：太原理工大学（原太原工学院）化学工程系基本有机合成专业，本科毕业获学士学位

• $1978.10 - 1981.06$：中国科学技术大学研究生院（中科院化工冶金研究所联合培养），化学工程专业，获工学硕士学位（导师：郭慕孙院士等）

• $1982.02 - 1986.06$：中国科学院化工冶金研究所（现过程工程研究所），化学工程专业，在职博士研究生毕业获工学博士学位（导师：郭慕孙院士）

2. 工作履历#

• $1965.08 - 1978.10$：中国科学院山西煤炭化学研究所，历任研究实习员、助理研究员

• $1986.06 - 1986.11$：中国科学院化工冶金研究所，助理研究员

• $1986.11 - 1988.11$：加拿大不列颠哥伦比亚大学（UBC）化学工程系，博士后/客座研究员

• $1988.11 - 2019$：中国科学院过程工程研究所（原化工冶金研究所），历任助理研究员、副研究员、研究员、博士生导师、课题组组长、所学术委员会主任、多相反应实验室副主任、副所长、党委书记

• $2019 - 至今$：中国科学院过程工程研究所，退休教授（仍坚持指导研究生与企业一线科研服务）

1. 国家级/省部级奖项#

• 国家级奖项：

  • 国家技术发明奖二等奖（$2019$ 年度，第二完成人，获奖项目：“粘性粉体流态化过程强化与放大技术”）

  • 国家发明三等奖（$1979$ 年，主要完成人，获奖项目：“气控式多层流态化床及其在净化气体中的应用”）

  • 全国科学大会奖（$1978$ 年，主要完成人，获奖项目：“固体粒子密相输送小型流态化双反应器”）

• 中科院与部委级重大奖项：

  • 中国科学院自然科学奖一等奖（$1999$ 年，第一完成人，获奖项目：“气固流态化的散式化理论与方法”）

  • 中国科学院自然科学奖二等奖（$1997$ 年，第一完成人，获奖项目：“移动床气固两相流理论及应用”）

  • 中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖（共 $3$ 项，主要完成人）

  • 中国颗粒学会技术发明奖一等奖（$2018$ 年度，第二完成人）

2. 国际荣誉#

• 学术会士称号：

  • 英国皇家化学会会士（FRSC）

  • 中国化学会首批会士（FCCS）

• 国际会议奖项：

  • 获第十届国际流态化床燃烧会议（SFBC）最佳论文奖（$1989$ 年，旧金山）

3. 其他重要荣誉#

• $1992$ 年：获批享受国务院政府特殊津贴专家

1. 学术期刊任职#

• 副主编职务：曾任《化工冶金》（现《过程工程学报》）副主编

• 编委与编委会主任：曾任《中国粉体技术》编委会主任，《燃料化学学报》编委

2. 重要社会与学术兼职#

• 学术团体职务：

  • 中国颗粒学会前副理事长、对外工作委员会主任

  • 中国化工学会常务理事、流态化专业委员会主任

  • 中国力学学会多相流专业组成员

• 重点平台与评审机构：

  • 中国科学院过程工程研究所学术委员会主任、多相复杂系统国家重点实验室（现介科学与工程全国重点实验室）学术委员会副主任

  • 国家自然科学基金委员会化学科学部专家评审组成员、国家杰出青年科学基金评审委员会委员、国家科学技术奖评审专家