科学研究：

研究方向：

1.气固/液固流化床内时空流体动力学一个新模型的开发。

2.新型气固流化床反应器的应用基础研究和过程开发。

3.浆态床液体燃料合成多相催化反应与反应/分离一体化的强化和控制规律。

4.能源、化工和环境领域多相流反应器的优化。

承担的科研项目情况：

负责或参与完成30余项国家和省部级以及欧盟和企业委托项目，目前负责973课题等项目10余项,负责973子课题、国家自然科学基金等国家、地方和企业委托课题多项。

科研成果：

与英国剑桥大学、伦敦大学、爱丁堡大学以及美国、加拿大、澳大利亚、意大利和奥地利等国家的高校或科研机构具有多年的科研合作关系，同时联合培养研究生。

发明专利：

1 一种双螺带多层桨叶刮刀式搅拌器 张锴; 王其成; 王卉; 张欢; 窦涛 中国石油大学(北京) 2008-08-06

2 一种固体燃料制备高浓度合成气的双流化床气化-燃烧耦合装置 张锴 中国石油大学(北京) 2007-05-09

3 煤和生物质多射流复合式流化床气化装置 张锴; 王其成 中国石油大学(北京) 2007-06-06

4 一种粗旋外置的管式沉降器催化裂化装置 宋健斐; 魏耀东; 卢春喜; 张锴; 张静; 时铭显 中国石油大学(北京) 2007-06-27

5 一种粗旋内置的管式沉降器催化裂化装置 宋健斐; 魏耀东; 卢春喜; 张锴; 张静; 时铭显 中国石油大学(北京) 2007-06-27

6 双喷嘴气提式外环流反应器 张锴; 王其成 中国石油大学(北京) 2007-07-11

7 流化床轴向多点并联负压式固体颗粒取样装置 张锴; 王其成 中国石油大学(北京) 2007-07-11

8 固体燃料制备高浓度合成气的双流化床气化-燃烧耦合装置 张锴 中国石油大学(北京) 2007-10-10

9 一种双喷嘴气提式外环流反应器 张锴; 王其成 中国石油大学(北京) 2007-12-26

10 一种流化床轴向多点并联负压式固体颗粒取样装置 张锴; 王其成 中国石油大学(北京) 2007-12-26

11 一种煤和生物质多射流复合式流化床气化装置 张锴; 王其成 中国石油大学(北京) 2008-01-16

12 一种固体颗粒流动管线锁气排料非机械装置 卢春喜; 王祝安; 张锴; 刘梦溪 中国石油大学(北京) 2008-02-20

13 一种新型内循环浆态床反应器 王其成; 裴培; 张锴 中国石油大学(北京) 2008-04-30

14 一种新型三相内循环生物废水处理流化床装置 张锴; 王其成; 裴培; 吴桂英 中国石油大学(北京) 2008-06-18

15 双螺带多层桨叶刮刀式搅拌器 张锴; 王其成; 王卉; 张欢; 窦涛 中国石油大学(北京) 2008-12-17

16 新型组合流化床气体燃料间接燃烧装置 张锴; 王其成; 鄂承林; 吴桂英; 文东升 中国石油大学(北京) 2009-05-06

17 鼓泡或浆态床内非接触式在线综合监测系统 刘梦溪; 徐建; 吴桂英; 张锴 中国石油大学(北京) 2009-08-26

论文专著：

发表论文：

1 气固流化床内射流穿透深度的CFD模拟及其实验验证 王其成; 任金天; 裴培; 张锴; Brandani Stefano; 化工学报 2009-06-15

2 水和水蒸汽热力性质计算IAPWS-IF97的程序化 赵洪滨; 陈小玲; 张锴; 应用科技 2009- 11-05

3 Geldart B类颗粒气固流化床内的压力波动特性(英文) 王其成; 张锴; 任金天; 孙国刚; 蒋剑春; 燃料化学学报 2009-12-15

4 催化裂化装置沉降器内结焦的微观结构及其生长过程的分析 魏耀东; 宋健斐; 张锴; 高岱巍; 时铭显 燃料化学学报 2005-08-25

5 强制浆液外循环三相气升式内环流反应器的气含率特性 金家琪; 王莉; 卢春喜; 张锴; 中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集 2006-08-01

6 气固密相流化床的多相流CFD模拟进展 张锴; 毕继诚; Brandani Stefano; 中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集 2006-08-01

7 煤炭液化技术进展(英文) 张锴; 吴学惠; 第一届中国能源战略国际论坛论文集 2006-10-01

8 液固流化床内床层塌落动态过程的数值模拟 陈聪; 李秀春; 高晓根; 张锴; 煤化工 2006-02-28

9 液固流化床内床层动态特性的CFD模拟 高晓根; 刘文东; 魏耀东; 张锴; 燃料化学学报 2006-08-30

10 闪蒸分离的低温液相甲醇合成的研究 赵玉龙; 黄哲; 张锴; 李顺芬; 燃料化学学报 2007-02-28

11 探讨复杂结构反应器内气液两相数值模拟的网格拓扑方法 金家琪; 宋庆唐; 王莉; 张锴; 卢春喜; 计算机与应用化学 2007-03-28

12 强制液体外循环气升式内环流反应器的流体力学特性 金家琪; 王莉; 卢春喜; 张锴; 化工学报 2007-07-15

13 气固流化床内射流特性的研究 王其成; 裴培; 张锴; Brandani Stefano; 燃料化学学报 2007-06-15

14 FCC颗粒散式或聚式流态化特性的CFD模拟 刘文东; 张锴; 毕继诚; 石油化工高等学校学报 2007-06-15

15 强制液体外循环气升式环流反应器中内环气含率分布 金家琪; 王莉; 张锴; 卢春喜; 燃料化学学报 2007-12-15

16 二维鼓泡床内气液流动特性实验与数值模拟 宋庆唐; 吴桂英; 金家琪; 卢建军; 张锴; 化学工程 2008-12-15

17 网格尺度、时间步长和颗粒堆积率对射流床CFD模拟的影响 裴培; 王其成; 张锴; 文东升; 过程工程学报 2008-12-15

18 二维鼓泡床内气泡尺寸分布的实验与CFD模拟 宋庆唐; 金家琪; 吴桂英; 卢建军; 张锴; 化工学报 2008-02-15

19 一个基于双流体理论预测三维流化床内流动特性的数学模型(Ⅰ)气固体系散式或鼓泡流态化特性 张锴; BRANDANI Stefano; 化工学报 2008-05-15

20 一个基于双流体理论预测三维流化床内流动特性的数学模型(Ⅱ )液固体系流体动力学特性 张锴; 裴培; BRANDANI Stefano; 化工学报 2008-05-15

21 鼓泡流化床内颗粒速度分布的研究 杨宽利; 王其成; 张锴; 戴伟娣; 蒋剑春; 石油化工高等学校学报 2008-09-15

22 Geldart B类颗粒气固流化床内的压力波动特性(英文) 王其成; 张锴; 任金天; 孙国刚; 蒋剑春; 燃料化学学报 2009-12- 15

23 A scale-up strategy for low-temperature methanol synthesis in a circulating slurry bubble reactor 200603 Chemical Engineering Science

24 A new model for the prediction of the behavior of fluidized beds 200604 Powder Technology

25 Computational fluid dynamics for dense gas-solid fluidized beds 200512 Progress in Nature Science

26 CFD simulation of jet behaviour and voidage profile in a gas-solid fluidized bed 200410 International Journal of Energy Research

27 Hydrodynamic behavior in a tapered bubble column 200408 Chemical Research in Chinese Universities

资料更新中......

荣誉奖励：

1.2008年获中国科学技术发展基金会孙越崎基金青年科技奖。

2.2008年获中国科学技术发展基金会孙越崎基金青年科技奖。

3.2009年度入选教育部新世纪优秀人才支持计划。

4.2009年入选教育部新世纪人才计划。

媒体报道：

能源化工领域的执着追求者——记华北电力大学张锴教授

张锴 1968年出生，教授，博导，现任华北电力大学可再生能源学院绿色能源化工团队负责人。主要研究方向为煤/生物质清洁转化技术、低能耗二氧化碳捕获与利用技术以及环境友好的多相流反应工程。主持或参与完成30余项国家和省部级以及欧盟和企业委托项目；在国内外期刊或学术会议发表论文百余篇，参加编写著作1部，获得国家专利10余项；2008年获中国科学技术发展基金会孙越崎基金青年科技奖；2009年度入选教育部新世纪优秀人才支持计划。人生格言：“I Know I don’t know”。

作为能源化工领域的一位科技工作者，张锴的人生历程中充满了思考和探索。1989年，毕业于南京化工学院，1992年和1996年分别获中科院山西煤炭化学研究所硕士和博士学位，并留所工作，担任课题组长和研究室副主任；2000年，以 Royal Society Chinese Fellow身份在剑桥大学从事合作研究，次年受聘为伦敦大学学院Research Fellow；2003年，归国受聘为中国石油大学教授，博士生导师； 2009年，加盟华北电力大学，任绿色能源化工团队负责人，兼任英国伦敦大学学院Honorary Senior Research Fellow、Society of Chemical Industry会员、 IChemE学会Particle Technology专业组会员、中国颗粒学会青年理事和《燃料化学学报》编委等。

岁月流转间，张锴不懈奋斗在我国能源化工领域，用火红的青春谱写了一曲属于自己的科技之歌。

投身科研 勤求索

进入21世纪以来，能源问题日渐凸显。瞄准能源科技的发展趋势，张锴教授自1990年攻读研究生学位开始，就果断地在能源领域开始了谨慎而又大胆地求索。

在山西煤化所的十年学习和工作期间，他先后负责或参与了国家自然科学基金等8项应用基础研究课题。1996年受意大利原Ansaldo能源公司资助，独立开展了“世界范围内煤和生物质气化技术进展及其在中国应用前景分析”课题，该课题在中科院组织的验收会上受到了与会专家的一致好评。并获得了意大利国家教育委员会的特别资助，前往卡里亚里大学从事“FCC的数学模拟”合作研究，成功地模拟了再生器内实际工况，所得结果应用于撒丁岛某厂的参数调优，达到预期效果。在过程开发方面，他积极争取国家和企业课题，例如与课题组成员协力完成了国家计委重点开发项目“1000T/Y炭黑臭氧氧化流化床技术开发”从实验室小试经放大、设计、安装、调试，到工业化连续生产，“该工艺处于国内领先，达到国际水平”天津市科委在鉴定报告中这样写道。除此之外，他还在中科院知识创新工程中发挥了巨大作用，先后主持或参加包括九五院重大特别支持项目“浆态床低温液相合成甲醇/甲酸甲酯工艺过程开发”和中科院能源委员会“煤炭能源转化技术进展”等多个项目。鉴于上述贡献，他于1997年成为山西省重点学科(化学工程)后备学术带头人， 1998年起任山西省化工协会工业水处理专业委员会理事，同年被山西煤化所破格提升为副研究员。

学无止境。2000年，张锴博士在英国皇家学会资助下，赴剑桥大学化工系师从流态化工程的开创者Davidson教授，开展研究工作；2001年被伦敦大学学院二氧化碳技术中心聘为Research Fellow，参与欧盟课题“生物质气化经高温净化后制备燃料电池”的研究工作。此外，他还积极参加当地华人的社会活动，曾担任第17届剑桥大学中国学生学者联谊会执行委员和第8届旅英华人化学与化工协会理事，曾主持召开了第10届旅英华人化学与化工协会年会，该年会的优秀论文以专辑形式出版在英文版的《高等学校化学研究》。这些为他归国后与英国同行的合作奠定了坚实的基础。

爱上层楼 勇登攀

“科学没有国界，科学家却有祖国。”用知识为国家的洁净能源发展多做贡献，是张锴内心最朴实的想法。2003年，张锴回国，投入了更加艰辛的科研攻坚之中。

结合国家能源环境协调发展的社会需求和国际多相反应工程科学的研究热点，张锴教授针对煤或生物质等固体燃料清洁转化的关键技术，提炼复杂多相系统的内在科学问题，展开了较为深入的应用基础研究，形成了实验和模拟相结合开发新型多相流反应装备的研究特色。先后负责国家973计划课题和国家自然科学基金等8项，作为骨干参加了国家自然科学基金重大项目等6项。深厚的积累之后必将是一系列成果的产生：他与Stefano Brandani教授合作将拟平衡状态下颗粒与流体的相互作用力引入到无黏性双流体模型中，提出了一个描述流化床内两相流动特性的简化模型，围绕上述研究在本领域国内外一流刊物上发表学术论文30余篇，授权国家专利4项，多次参加国内外学术会议（包括特邀和专题报告各1次），并担任中国颗粒学会 2006年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会学术委员会委员和分会主席以及第九届中日流态化会议分会主席；进而将与Brandani教授合作提出的新模型对内循环流化床生物质气化燃烧耦合装置放大规律进行了系统研究，在2006年第九届世界可再生能源会议上报道了相关成果，他本人由此获得伦敦大学学院Honorary Senior Research Fellow称号，得到了国家科技支撑计划专题的支持，应邀为第十一届世界可再生能源大会生物质转化专业委员会委员；以合成气浆态床合成液体燃料为背景，通过对气液固三相体系传递性能的大量实验研究和数值模拟，提出了具有自主知识产权的两种新型反应器和将大型冷模过程放大与小型热态机理研究相结合的放大思路⋯⋯同时，发表学术论文40余篇，授权国家专利6项，在2007年旅英华人化学与化工协会年会和2009年中日化工学术研讨会上分别作化学工程放大和能源化工的主题报告。

甘为人梯 乐奉献

2003年张锴归国后开始承担《化工原理》、《流态化工程》、《化工流体力学》和《化工过程装备》等课程。期间为北京市精品课程《化工原理》自动化专业主讲教师和北京市优秀教学团队成员；他与同事合作将自主知识产权的科研成果转化为教学设备的多功能流化床综合实验平台荣获2008年学校优秀教学成果一等奖；指导的2名研究生获得了第四届“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品赛三等奖、4名获得了国家留学基金委资助分别赴英国或澳大利亚执行联合培养或攻读博士学位计划。

2009年张锴教授开始参与华北电力大学校本部应用化学专业学科建设工作，依托学校在热能动力学科的深厚沉淀，结合研究人员在化学工程方面的优势，提出了热动与化工相结合的能源化工科研方向和人才培养模式；他还组建了由教授牵头、中青年博士为骨干的教学和研究团队；重点开展煤/生物质热化学转化、合成气合成清洁燃料以及燃烧后二氧化碳捕获等技术的研究开发和工程放大；巩固了与伦敦大学、爱丁堡大学和阿德雷德大学等欧美和亚太等国家高校或科研机构的合作关系，曾先后6次邀请Brandani教授来华进行学术交流。

路漫漫其修远兮。为了祖国清洁能源化工事业的发展，张锴将会再接再厉！

来源：《科学中国人》2010-6-13