邢卫红,女,1968年12月生,汉族,江苏如东人,工学博士。南京工业大学研究员,博士生导师;国家特种分离膜工程技术研究中心主任;国家杰出青年基金获得者,中组部万人计划入选者。
1987年9月至1991年7月在南京化工学院化学工程专业学习,获学士学位;1991年9月至1994年6月在南京化工学院化学工程专业学习,获硕士学位,留校工作;2000年9月至2002年12月在南京工业大学化学工程专业在职学习,获博士学位。2004年晋升为研究员,2009年二级教授,2013年江苏省特聘教授。
邢卫红教授长期从事材料化学工程相关领域的科研工作,致力于陶瓷膜反应器的研究。化工、石油化工等领域90%的产品依赖于化学反应过程,反应与分离是重要的化工单元操作,将反应过程与分离过程耦合一直是化学工程学家的追求目标。化学反应与膜分离耦合构成的膜反应器技术,被认为是影响化工与石油化工未来的重要研究领域之一。国际上二十世纪八十年代就提出了膜反应器的概念,但膜反应器一直没有能够在化学工业领域实现规模化应用。主要原因是一没有化学稳定性好的膜材料,二没有建立膜分离过程与反应过程的耦合规律,缺乏膜反应器的理论基础。陶瓷膜具有化学稳定性好、耐温、耐溶剂、分离效率高等优点,特别适合化学反应过程的物质分离,邢卫红教授以此为基础,构建陶瓷膜反应器,围绕着膜微结构设计、反应器放大规律、反应与分离的协同控制等关键问题开展系统的研究工作,在全球范围内率先实现了陶瓷膜反应器在化工与石油化工领域的大规模工业应用。目前已建立了30余套膜反应器工程,将间歇反应变为连续反应,节能减排效果显著,产生了显著的经济、社会效益。
邢卫红教授承担了国家杰出青年基金、863等20余项重要研究项目,在Adv Mater等国内外期刊发表学术论文205篇,被SCI收录82篇,他引近300次;申请中国发明专利78项(已授权54项),申请美国专利2项及PCT专利3项;研究成果先后四次获得国家级科技奖励,培养博士6名、硕士30余名。兼任“十二五”国家科技重点专项(高性能膜材料专项)专家组专家、中国膜工业协会副理事长等职。获得国家杰出青年基金资助,入选新世纪百千万人才工程国家级人选、教育部新世纪优秀人才计划,获得江苏省十大杰出专利发明人、中石化联合会青年科技突出贡献奖等。
主要科技成果及创新业绩表现在以下几个方面:
1、构建了应用过程中陶瓷膜材料设计理论与方法
研究了物质与膜材料的相互作用规律以及这种作用规律随宏观环境的变化关系,描述膜微结构中的传递现象,建立了陶瓷膜的功能与微结构的定量关系,发展了适合于不同工业应用对象的陶瓷膜设计模型与方法。丰富和发展了陶瓷膜在化工与石油化工、食品、生物制药、环境等领域的大规模应用的理论和技术基础,实现了陶瓷膜在发酵液净化、冷轧乳化油废水回用、中药精制、超细粉体生产等过程中的工业化应用,建成了近千个应用工程装备。相关理论研究引起了国内外多孔金属材料研究者的关注。
2、发明了陶瓷膜反应器的协同控制方法
系统研究了超细催化剂在膜反应器中的吸附现象,将表面与界面化学和流体力学的理论相结合,揭示了纳米催化剂在固体材料表面的吸附机理,在此基础上发展了吸附控制理论,并提出抑制吸附影响的方法;针对超细催化剂自身在溶液环境中的稳定性问题,深入研究各污染物之间、污染物与膜之间的相互作用机理,发现了二元协同作用的污染机理,提出基于同离子效应和微米颗粒对膜面的物理冲刷效应,达到同时抑制催化剂溶解失活与催化剂在膜面沉积的目的,实现反应过程与膜分离过程的协同优化。陶瓷膜污染与控制等应用方面的研究成果得到英国皇家工程院院士Howard A. Chase教授等国内外同行的认可。
3、创制了系列膜反应器并实现工程应用
深入研究了化工过程的流体流动与混合、颗粒运动与分布、化学反应等工程特征的基础上,将反应工程基本原理与膜分离科学相结合,创制了系列陶瓷膜反应器。从过程设计与优化、装备制造与控制等多角度对陶瓷膜反应器的成套化技术进行了系统研究与实践,解决了膜反应器设计、工程放大、系统集成等方面的重要工程问题,使得我国陶瓷膜反应器装备从实验室走向成套化、大型化和标准化,实现了陶瓷膜反应器在化工、石油化工中的应用,建立了30余套示范工程,形成了知识产权和工程化的优势。发明专利“一种盐水精制技术”获得中国优秀发明专利(2011年),可节约设备投资30~40%,吨盐水精制运行成本减少40%以上,已在推广近千万吨规模的应用。
代表性论文:
1)Wang, Yong* ; He, Changcheng; Xing, Weihong*; Li, Fengbin; Tong, Ling; Chen, Zhiquan; Liao, Xingzhi; Steinhart, Martin*, Nanoporous Metal Membranes with Bicontinuous Morphology from Recyclable Block-Copolymer Templates, Advanced Materials, 2010,22(18):2068-2072
2)Gu Junjie, Zhang Huiqin, Zhong Zhaoxiang, Xing Weinhong*. Conditions Optimization and Kinetics for the Cleaning of Ceramic Membranes Fouled by BaSO4 Crystals in Brine Purification Using a DTPA Complex Solution, Industrial & Engineering Chemistry Research, 2011,50(19),11245-11251
3)Li, Zhaohui; Chen, Rizhi; Xing, Weihong*;Jin,Wanqin;Xu,Nanping, Continuous Acetone Ammoximation over TS-1 in a Tubular Membrane Reactor ,Industrial & Engineering Chemistry Research,2010,49(14): 6309-6316
4)Zhang, Feng; Jing, Wenheng; Xing, Weihong*; Xu,Nanping, Experiment and calculation of filtration processes in an external-loop airlift ceramic membrane bioreactor, Chemical Engineering Science, 2009,64(12):2859-2865
5)Zhong, Zhaoxiang; Liu, Xin; Chen, Rizhi;Xing,Weihong*;Xu,Nanping,Adding Microsized Silica Particles to the Catalysis/Ultrafiltration System: Catalyst Dissolution Inhibition and Flux Enhancement ,Industrial & Engineering Chemistry Research,2009, 48( 10): 4933-4938
代表性的知识产权情况:
1.Weihong XING; Zhaoxiang ZHONG; Nanping XU. Dry dust removal method in organic chlorosilane production. US13/381,108
2.邢卫红;仲兆祥;徐南平.一种不同表面粗糙度陶瓷膜的制备方法 授权发明专利 ZL201010179950.7
3.邢卫红;仲兆祥;张桂花;徐南平.一种气固相反应分离系统及其分离方法 授权发明专利 ZL201010105677.3
4.邢卫红;顾俊杰;仲兆祥;刘飞;徐南平.一种膜法盐水精制工艺的膜污染清洗方法 授权发明专利 ZL200910264218.7
5.邢卫红;景文珩;李国玲;张峰;申屠佩兰;徐南平.一种外环流气提式膜生物反应器 授权发明专利 ZL200910026442.2
主要获奖情况:
1.2011年,邢卫红、徐南平、范益群、陈日志、金万勤、景文珩、仲兆祥、漆虹、刘飞、杨刚.连续陶瓷膜反应器的研制与工程应用,国家科技进步二等奖
2.2005年,徐南平、邢卫红、范益群、李卫星、漆虹、张利雄. 面向超细颗粒悬浮液固液分离的陶瓷膜设计与应用,国家技术发明二等奖
3.2002年,徐南平、黄培、范益群、邢卫红、张伟、刘飞、漆虹、谷和平、赵宜江、李红、王沛、琚行松、汪朝晖、杨超、时钧.多通道多孔陶瓷膜成套装备与应用技术,国家科技进步二等奖
4.1998年,徐南平、陈长顺、王沛、李金锁、邢卫红、朱平、时钧.α-Al2O3管式陶瓷微滤膜制备技术,国家科技进步三等奖
5.2010年,邢卫红、杨刚、刘飞、李卫星、范益群、徐南平、杨积衡、方遒、张宏.面向生物发酵液体系的陶瓷膜设计与成套装备,中国膜工业协会科学技术一等奖