问题：细颗粒物治理面临高效与低耗双重挑战 钢铁、水泥、垃圾焚烧等行业，微米级及更细颗粒物因粒径小、惯性弱，易随气流逃逸，成为湿法除尘与洗涤技术的治理难点；传统湿式洗涤器对大颗粒物捕集效果较好，但对细颗粒物存在脱除效率低、液耗高、压降大等问题。随着环保要求不断提高，行业亟需兼顾效率、能耗与工程可行性的新解决方案。 原因：结构创新破解两相流关键机理 东北大学冶金学院博士后李小龙在张廷安教授指导下完成的论文《Hydrodynamics of Gas-Liquid Two-phase Flow in Reverse Spray Washing Process》获第150届TMS年会“Energy Best Student Paper”奖，成为本年度学生组唯一获奖作品。该研究将湍动逆喷式洗涤器引入烟气净化领域，通过逆向喷射与湍动强化技术，使液滴与含尘烟气在有限空间内高速碰撞并充分混合，明显提高拦截、扩散与惯性碰撞等捕集效果。研究结合实验与数值模拟，验证了气液两相流动形态与除尘性能的关系，为装备设计提供了量化依据。 影响：脱除率提升至95%，兼顾工程可行性 研究表明，通过优化气液流速比、喷嘴角度及塔板孔径等参数，可控制塔内流型切换，将细颗粒物脱除率从85%提升至95%。这个突破不仅提高了末端效率，还能降低液耗和压降，为工业装置的规模化稳定运行创造条件。业内认为，烟气净化装备的核心竞争力在于“以更低能耗实现更高可靠性”。该研究从机理出发的设计思路，推动了装备从经验选型向精细化设计转变。 对策：机理研究推动装备迭代与产业协同 从学术到工程应用，需将多相流规律、结构参数与运行工况转化为系统化设计准则。一上，需加强工业烟气条件下的适配性研究，关注温度、湿度、粉尘成分等因素对效率及运行风险的影响；另一方面，应联合产学研力量，优化喷嘴耐磨性、塔内构件寿命及液体循环等配套环节，降低全生命周期成本。建立标准化评价方法，也将提升装备选型的透明度和可复制性。 前景：国际认可增强信心，绿色需求拓展应用空间 TMS年会是矿物、冶金与材料领域的重要国际平台，其能源类论文奖具有较强学术导向性。张廷安团队此次获奖延续了其在该平台的优异表现：团队曾于2014年、2020年两度斩获能源类论文奖，2017年获轻金属领域奖项。多次获奖反映了团队在冶金反应工程与多相流装备创新上的长期积累。未来，随着节能减排需求增长，逆喷洗涤技术有望在更多工业场景中应用，助力我国提升烟气净化装备的国际竞争力。
东北大学科研团队的突破，展现了中国高校基础研究能力的提升，也印证了科技创新体系的优化；在生态文明建设推进的背景下，此类原创成果将为高质量发展提供支撑，同时向世界展示中国科技工作者的智慧与贡献。