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青岛科技大学化学工程研究所多年从事多相流体分离领域的研究，在深入研究普通型旋风分离器原理的基础上，对旋风分离器进行结构优化，开发出了高效环流式旋风分离器，获得了十项专利，工业应用效果良好，产生了巨大的经济和社会效益。
近五年来，承担了国家自然科学基金项目“旋风流场的大涡拟序结构与亚微米粉尘的运动行为”、国家重点实验室项目、国家重点示范工程项目、省自然科学基金、中国石化总公司、中国海洋石油等省部级以上项目十余项，大、中型企业委托项目四十余项。在工业上推广旋风旋流系列专利设备二百余台套，并获得山东省科技发明二等奖、山东省技术市场优秀项目奖。
实验室现有实验面积350m2，实验室高度9m，实验室总固定资产已超过200万元，有开展大型实验的良好条件。现有教授2人、副教授2人、高级工程师1人、讲师1人、工程师1人、助教1人，已形成结构合理的研究梯队，每年招收博士生2人，硕士研究生5-7人，本科生20余人参加研究工作。
旋液环流式液固分离器（专利号：ZL 92106712.7）
环流式旋风除尘器（专利号：ZL 02270076.5）
双切向环流式旋风除尘器（专利号：ZL 02143740.9）
在直筒段内由内构件组成一次分离区，通过导流使气体在此区内呈同一螺旋向上的旋涡，以改变传统流路中在直筒段形成向下和向上两个旋涡相互扰动的情况，降低流体湍动，强化流体旋转，防止粉尘短路。利用内件与外筒的环隙，通过引流和底部负压将少量气体引入锥体，形成环流，既能消除上灰环又可使该部分气体与粉尘在锥体得到二次分离。实现缩短轻连续相路径，强化主气流旋转，抑制流体湍动；延长重
分离相（粉尘）路径，形成两级气固分离的设想。通过流场测试和大涡模拟优化内件、导流件结构和结构尺寸，实现环流量与操作条件的优化。
开发的整体思路为：
1、依据大涡模拟与理论分析设定流体流路，由内构件对流体导流、整流并分区
a、由导流使流体按设定设定流路流动，缩短轻连续相路径，实现气固二级分离，
b、由整流使主分离区加速旋转，抑制湍流大涡，强化分离。
2、由大涡模拟、理论分析和实验测试，优化导流整流件结构与操作条件
3、用于液-固、气-固和气-液非均相分离
该系列专利成果于2004年12月通过了由山东省科技厅组织、中国科学院院士余国琮主持的项目鉴定，其鉴定意见为：达到了同类技术和设备的国际领先水平。该系列设备可广泛应用于石油、化工、冶金、采矿、食品、医药、发电、环保等行业。
图2环流式旋风除尘器实验装置图、图3旋风除尘器压降与入口风速的关系、图4旋风除尘器效率与入口风速的关系、图5环流式旋风除尘器的大涡模拟
在粉末乳化炸药生产线上应用二十余台。与原采用DⅢ型旋风除尘器相比，炸药的收率从90%提高到98%以上。其中十九个厂家每年多回收炸药10640吨，按每吨价格4950元计算，一年可为企业挽回经济损失5267万元。由于压降低，降低了风机的电机功率，十九个厂家全年可节省电费114万元。
在山西、广西、安徽、福建和贵州等维尼纶行业醋酸乙烯流化床反应器上应用36台，与原采用的DⅢ型旋风除尘器相比，年节支增收6000余万元，使旋风除尘器的使用周期从6个月延长至5年，减少了开停车次数，消除了安全隐患。
在有机硅单体合成流化床反应器上应用20余台，将使用周期延长至两年以上。
安徽某企业的氰化钠闪蒸干燥系统为引进美国的成套技术。因除尘器除尘效率不高，后续湿洗塔每8小时需更换洗涤液一次。在新上生产线时改用环流式旋风除尘器，结果表明，生产线连续运行168小时仍不需更换洗涤液。因此，企业又将原美国进口生产线上的除尘器拆除，更换了环流式，使生产线通过了环境认证。在南宁化工集团热风炉和广西瑞泉公司的超细膨润土干燥系统应用环流式的结果表明：一级旋风的d50值达到了1.2μm，两级串联后达到0.8μm。两级串联后可使热风炉排烟含尘量降至150mg/m3以下。表明环流式可用于工业窑炉的排烟除尘。应用前景广阔，社会效益显著。
图6环流式旋风除尘器的工业应用
环流循环除尘系统的导流整流器（专利号：ZL 03135058.5）
环流循环旋风除尘系统（专利号：ZL 01243742.5）
环流循环除尘系统研究开发的总体思路是：将环流式研究开发的主导思想扩展为一个系统，由过程集成的方法实现系统的最优组合。即采用二级串联除尘，二级除尘先在长分离柱内进行，相当于单台环流式旋风除尘器的一次分离区，在其顶部将少量气体和粉尘切向抽出，中心洁净气体直接排向系统外部。被抽出的少量气体和一级未除下的超细粉尘用一台处理量较小的环流式旋风除尘器进行再次分离，未被分离的超细粉尘随气体被引回一级除尘入口，形成循环。通过导流整流可强化分离柱内气流的旋转，抑制湍流大涡，提高系统的分离效率。该除尘系统有以下优点：
1、系统排出的气体中不含1μm以上的粉尘，分割直径d50达到了0.33～0.65μm。
2、结构简单，系统只加一台小的风机，可连续高效运行。
3、整个系统的压降小于2500Pa，只比常规旋风除尘器的单台压降略高。
图7环流循环除尘系统实验装置图、图8实验用分子筛粉体粒度分布、图9环流循环除尘系统实验数据
直流降膜式旋风除雾器（专利号：zl01243741.7）
降膜式柱状旋风除雾器（专利号：zl03253828.6）
(a) (b)
直流降膜式旋风除雾器的结构简图
开发思路：将前一操作单元尾气尿素洗涤塔的气体和部分液态尿素一同引入除雾器，在入口前的管道内即形成滴状流，由大液滴捕捉小雾滴。液体进入除雾器后，利用气体的旋转和引流，使液相在壁面形成均匀下降的液膜保护器壁，并带走易结垢的雾滴。除雾主要靠气流旋转产生的离心力将小雾滴甩向边壁后，进入液相由液体带出。由于雾滴到达壁面进入液相后不会形成二次卷扬，采用直流型（相当于只有一次分离区），以降低压降。
解决了除雾器壁面结壳的国际性工程难题，已分别应用于1.2万吨三聚氰胺/年和6000吨三聚氰胺/年的工业生产中，五年来的应用结果表明：该除雾器压降大幅度下降，节省了能耗，除雾效率明显，未发现器壁有结壳现象，达到了原来开发设计的目的。
图10直流降膜式旋风除雾器的实验装置、图11直流降膜式旋风除雾器的工业应用
脉冲式气流干燥器
脉冲式气流干燥器利用物料在加速段所具有的高传热、传质效果，采用管径交替缩小和扩大的方式，加大了气固间的相对速度和传热传质面积，强化了传热传质。目前对于脉冲式气流干燥器的理论和实验研究，相比其在工业上的广泛应用明显滞后。
青岛科技大学化学工程研究所建立了数学模型，进行了数值模拟，归纳出气流干燥过程的一些基本规律，并以此开发出新型高效脉冲式气流干燥器，该设备具有能耗低、效率高、处理量大、适应性广、结构简单、制造方便等优点，广泛应用于化工、造纸、食品、医药等领域。投资后可为企业创造巨大的经济效益。
超细粉体定向清晰分级技术
本技术面向高科技工业领域对大型超细颗粒精细分级设备的迫切需求，借鉴气固流态化的散式化和大涡模拟的最新研究成果，提出了一种新的超细颗粒精细分级方法。将多级逆流精细分级的概念引入该技术中，用累叠式规整填料床概念解决超细粉体的聚团破碎、气固流态化的散式化和超细颗粒的分级问题。在理论上可推动超细颗粒分级领域的研究，实用上可获得具有自主知识产权的、满足当前超细粉体行业生产需求的高细度、窄级别分级技术和装备，经济效益潜力巨大。
图12大型综合试验台
图13 学术带头人李建隆教授
图14 已获得的专利证书
图15 获奖情况
图16 余国琮院士莅临我研究所指导工作
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