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      時(shí)鈞


      時(shí)鈞(1912年12月13日—2005年9月1日),出生于江蘇常熟?;瘜W(xué)工程學(xué)家、教育家。1980年當選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。1951年加入九三學(xué)社。

      時(shí)鈞出生于江蘇省常熟縣莫城鎮一個(gè)讀書(shū)人家。父親應試未中,寄希望于子女,要求子女認真讀書(shū),成為有學(xué)識的人。1917年,時(shí)鈞入本鄉小學(xué)讀書(shū),1924年小學(xué)畢業(yè),跳級考進(jìn)孝友中學(xué)初中二年級。1926年,時(shí)鈞初中畢業(yè)后隨大哥去蘇州讀高中,大哥在蘇州工業(yè)專(zhuān)科學(xué)校,時(shí)鈞入該校附中。1927年,蘇州工業(yè)專(zhuān)科學(xué)校并入中央大學(xué),其附中并入蘇州中學(xué)高中部,分文理兩班,時(shí)鈞在理科班。時(shí)鈞也愛(ài)好文學(xué),曾被《吳縣日報》聘為業(yè)余編輯。1929年他高中畢業(yè),被保送入東吳大學(xué)。1930年改考清華大學(xué)和中央大學(xué),同時(shí)被兩校錄取,時(shí)鈞選擇了清華大學(xué)化學(xué)系。在清華4年,所學(xué)課程除兩門(mén)之外,均為“優(yōu)”或“優(yōu)+”,曾榮獲“裴克”獎學(xué)金。1934年時(shí)鈞大學(xué)畢業(yè),隨即報考清華第二屆公費留學(xué)生,被錄取。發(fā)榜時(shí)規定學(xué)習造紙工程,先在國內實(shí)習1年,后由導師指定進(jìn)美國當時(shí)唯一設有造紙專(zhuān)業(yè)的緬因大學(xué)深造。1935年8月赴美,在緬因大學(xué)攻讀兩學(xué)期,于1936年5月獲造紙專(zhuān)業(yè)工學(xué)碩士學(xué)位,隨后赴麻省理工學(xué)院專(zhuān)攻化學(xué)工程。七七事變后,時(shí)鈞婉言謝絕了麻省理工學(xué)院化工系主任懷德曼(Whitman)教授的盛情挽留,于1938年5月回到災難深重的祖國。6月抵達漢口,經(jīng)清華同學(xué)推薦,在國民政府軍政部化學(xué)兵隊任教官。不久,日軍進(jìn)攻武漢,時(shí)鈞由長(cháng)沙長(cháng)途跋涉,經(jīng)湘西、貴州,于1939年2月到達重慶,從此開(kāi)始了他一生的執教生涯。年僅27歲的時(shí)鈞,先后受聘在中央工專(zhuān)、中央大學(xué)、重慶大學(xué)、兵工大學(xué)及動(dòng)力油料廠(chǎng)研究生班任教,主講物理化學(xué)、化工計算、化工原理、工業(yè)化學(xué)、化工熱力學(xué)、化工經(jīng)濟等多門(mén)課程。他才華橫溢、學(xué)識淵博,授課時(shí),廣征博引、條理分明、深入淺出,深受學(xué)生的敬重和愛(ài)戴,被譽(yù)為“娃娃教授”。

      抗日戰爭勝利后,1946年8月時(shí)鈞回到南京,任中央大學(xué)教授、化工系系主任。同時(shí),兼任重慶大學(xué)化工系教授和系主任。1952年,新中國高等院校調整,時(shí)鈞任南京工學(xué)院化工系教授、系主任,同時(shí)受命創(chuàng )建我國第一個(gè)硅酸鹽專(zhuān)業(yè)。他率領(lǐng)化工系全體同志,通力合作,以蘇聯(lián)教學(xué)計劃為藍本,大膽實(shí)踐,勇于創(chuàng )新,培養出了我國水泥專(zhuān)業(yè)的大學(xué)本科畢業(yè)生和研究生,為社會(huì )主義建設事業(yè)輸送了大量專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。1956年秋,時(shí)鈞與汪德熙、汪家鼎等教授聯(lián)名上書(shū)高教部,建議在化工系設立化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)。1957年初,高教部同意試辦。同年4月底,高教部在北京召集有關(guān)會(huì )議,制訂化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)計劃,時(shí)鈞任組長(cháng)。當年暑假,天津大學(xué)和華東化工學(xué)院開(kāi)始招生。“文化大革命”給高等教育造成了巨大創(chuàng )傷。同樣,化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)也未能幸免。“文革”后,時(shí)鈞力盡所能挽回“文革”造成的損失,重登講臺,開(kāi)設化工原理、化工熱力學(xué)、單元操作選論等課程,有時(shí)不辭辛苦連講4節課。從1979年起,時(shí)鈞著(zhù)手重建南京化工學(xué)院化學(xué)工程系,擔負起系主任的繁重任務(wù)。在他的主持帶領(lǐng)下,建成化學(xué)工程博士點(diǎn),并建成了具有一定規模的化學(xué)工程研究所。

      時(shí)鈞非常注重科學(xué)研究。早在清華大學(xué)讀書(shū)的時(shí)候,便在《清華大學(xué)學(xué)報》和《中國化學(xué)會(huì )雜志》上發(fā)表過(guò)有關(guān)探討制備有色煙幕的規律和有關(guān)有機定性分析的3篇論文(英文稿)。他在緬因大學(xué)的碩士論文《關(guān)于機械木漿的篩分和性能的關(guān)系》,由導師分成兩篇論文發(fā)表在美國造紙專(zhuān)業(yè)雜志上。1957年,由他指導的楊南如做的研究生論文《關(guān)于高鋁水泥原料粒度與燒成溫度的關(guān)系》發(fā)表在《硅酸鹽學(xué)報》創(chuàng )刊號上。在逆境中,時(shí)鈞于1965年做過(guò)湍流塔的試驗;1972年起進(jìn)行膜分離研究,都取得了可喜的成果,但由于當時(shí)試驗條件的限制,無(wú)法深入下去。自1974年起,時(shí)鈞參加了國產(chǎn)填料(以拉西環(huán)為主)的性能評定試驗,曾發(fā)表4篇論文(均未署名)。對于幾種填料的試驗全過(guò)程,如試驗方案的確定,裝置的設計安裝,數據的測定、整理和關(guān)聯(lián),計算公式的應用,以及試驗報告的撰寫(xiě)等,都是在他親自主持下進(jìn)行的。有關(guān)試驗方法的一些內容,如試驗體系的選擇原則、數據的處理及表達方法等,后來(lái)一直被國內有關(guān)方面所引用。1979年后,時(shí)鈞帶領(lǐng)助手們開(kāi)始了系統的研究工作。研究的內容主要包括3個(gè)方面:流體熱力學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗測定、色譜法研究溶液熱力學(xué)和膜分離技術(shù)。

      時(shí)鈞認為工程科學(xué)迄今仍是一門(mén)實(shí)驗科學(xué)?;瘜W(xué)工程研究、設計和開(kāi)發(fā)所用的基礎物性則更需精密的實(shí)驗測量。自20世紀80年代初起,他就有計劃地著(zhù)手組建一個(gè)熱力學(xué)基礎物性的測定中心,對廣泛范圍的相平衡、容積性質(zhì)和過(guò)量性質(zhì)進(jìn)行研究,并培養了一批專(zhuān)門(mén)人才,在國內外重要期刊上發(fā)表論文30余篇。在流體相平衡方面,高壓下流體的熱力學(xué)性質(zhì)測定的投資費用較高,并且費工費時(shí),因而迄今有用的實(shí)測數據極為缺乏,影響了這一領(lǐng)域的理論進(jìn)展。鑒于此,時(shí)鈞、王延儒等籌建了精度較高的高壓相平衡裝置,對含氯氟烴替代物體系和高壓二氧化碳氣田氣體系的相平衡,以及多元體系近臨界區域和混合物臨界軌跡等方面進(jìn)行了廣泛測定。有些實(shí)測結果糾正了前人所測數據的偏差,擴充了測量范圍。時(shí)鈞與合作者還創(chuàng )造了在原有的靜態(tài)法基礎上,結合Burnett膨脹法成功地建立了在一臺裝置上同時(shí)測量高壓流體相平衡組成和平衡相密度的簡(jiǎn)便方法,為快速而有效地獲取高壓下的流體基礎物性提供了新手段。此外,他和助手建立了一套流體壓縮因子的Burnett法精密測量裝置,用以求取高壓下混合氣體的P-V-T基礎數據。當論文在國外重要期刊上發(fā)表時(shí),美國熱力研究中心(TRC)的評閱者認為文中所測的混合物壓縮因子精度“已達同類(lèi)裝置的最好水準”。在建立高壓裝置的同時(shí),時(shí)鈞與合作者還對常壓下的相平衡,包括汽—液、液—液以及液—固相平衡進(jìn)行了廣泛而實(shí)用的測量研究。這方面發(fā)表10多篇論文,為C5烴的溶劑萃取、甲乙苯—甲基苯乙烯分離、重要溶劑4-甲基-戊酮的分離提純,以及氯甲烷在偏三甲苯中溶解性能等化工工藝的開(kāi)發(fā)設計,提供了必不可少的基礎物性數據。

      溶液的混合熱(過(guò)量焓)是一類(lèi)既具有重要理論意義,又有工程設計用途的基礎物性。時(shí)鈞與合作者經(jīng)過(guò)多年努力,改進(jìn)并逐步完善了一套精密測量微量熱效應的裝置。這套裝置可用以測得各種純物質(zhì)或生物物質(zhì)在混合、反應或其他物理化學(xué)變化中產(chǎn)生或吸收的微量熱效應(可靈敏反映出1焦耳)。在這一領(lǐng)域中,已經(jīng)接連測量了多種有機物的二元三元體系混合熱和強電解質(zhì)混合溶劑體系的過(guò)量焓、稀釋熱、溶解熱等基礎物性數據,并在國際化學(xué)熱力學(xué)期刊上發(fā)表近10篇論文。

      含有有機物的電解質(zhì)水溶液是一類(lèi)在工業(yè)實(shí)際過(guò)程中經(jīng)常會(huì )遇到的復雜體系。有關(guān)的相平衡數據比較缺乏,且其熱力學(xué)特性目前尚很難用一般電解質(zhì)溶液理論或半經(jīng)驗模型來(lái)預測和推算。時(shí)鈞與合作者利用不同濃度溶液電導率的差異與電導滴定相結合,以及采用離子選擇性電極的連續測定方法,方便而準確地測量了多種強電解質(zhì)有機物水溶液的相平衡組成,并且測量精度顯著(zhù)提高。有關(guān)研究在國際學(xué)術(shù)會(huì )議上發(fā)表,得到眾多專(zhuān)家好評。

      從統計力學(xué)理論建立流體狀態(tài)方程的關(guān)鍵,在于包括徑向分布函數和勢能函數乘積的積分難以計算。國內外學(xué)者一般均采用數值積分進(jìn)行處理,或對徑向分布函數g(r)做簡(jiǎn)化。時(shí)鈞與合作者則將這一積分作為整體量處理,引用統計力學(xué)壓縮性方程,通過(guò)簡(jiǎn)化勢能函數形式而得到這一積分的解析計算公式,從而能夠直接得到形式簡(jiǎn)單、計算精度高的狀態(tài)方程,并將這一思想用于流體局部組成研究,將局部組成這一微觀(guān)量首次與壓縮系數這一宏觀(guān)量聯(lián)系起來(lái),為局部組成研究提供了新方法。新的局部組成模型已在強非理想體系的汽液平衡計算中獲得了成功。

      溶液熱力學(xué)是化學(xué)熱力學(xué)的重要組成部分,也是化學(xué)工程學(xué)科的基礎。時(shí)鈞從20世紀80年代起即根據當時(shí)國內外最新的研究動(dòng)態(tài)和學(xué)院具有的條件,領(lǐng)導科研人員用僅有的一臺氣相色譜儀開(kāi)展色譜法測定熱力學(xué)性質(zhì)的研究。經(jīng)過(guò)10多年的努力,時(shí)鈞和汪紹昆等在這一方向上培養了多名研究生,先后發(fā)表論文20余篇。除用色譜測定了眾多體系的無(wú)限稀釋活度系數外,他們還改進(jìn)了國外學(xué)者20世紀70年代中期提出的r與(dr/dx)x=0預測全濃度范圍活度系數的模型與方法,建立了自己的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式,用于預測汽液平衡,取得了比國際上現有的UNIFAC基團貢獻法還要好的預測精度。他們還利用色譜儀測定了揮發(fā)性溶質(zhì)在混合不揮發(fā)溶劑中無(wú)限稀釋活度系數,在實(shí)驗基礎上研究了Wilson方程的參數多解,對稱(chēng)與多元系汽液平衡的預測,研究了臺階脈沖法測汽液平衡,使色譜法擴大用于含極性組分和聚合物組分的多種體系,用于吸附研究,以推算氣固平衡;研究了測定有加合物生成體系的加合常數,進(jìn)而預測這種體系的固液平衡。在測定無(wú)限稀釋活度系數的基礎上,還對80年代國外提出的預測無(wú)限稀釋活度系數的修正分離凝聚能密度模型進(jìn)行了改進(jìn),提高了預測精度。

      在膜分離方面,時(shí)鈞和他的合作者主要做了有關(guān)氣體膜分離的研究,還做了一些滲透汽化過(guò)程和液膜分離設備性能的研究。20世紀80年代初期,時(shí)鈞和陳鳴德等用改性含氟樹(shù)脂膜對氨、氫、氮液合氣體進(jìn)行滲透分離,為從混合氣體中分離氨提供了一個(gè)新方法,在國內外是一項首創(chuàng )工作。1986年在東京國際膜及膜過(guò)程大會(huì )報告后,引起了各方注意,至今還被國外學(xué)者在有關(guān)論文中引用。

      1985年后,時(shí)鈞和莊震萬(wàn)等在氣體膜分離方面做了較為系統的研究工作。用各種不同的國產(chǎn)膜,組成單膜和雙膜滲透器以及連續膜塔,以He-N2-CH4,CH4-CO2-N2等混合氣體為對象進(jìn)行分離試驗,并從理論上闡述氣體在膜中的溶解與滲透機理,還探索了各種膜滲透器及其系統的氣體分離計算方法,從而建立了一個(gè)新的數學(xué)模型。這個(gè)新模型對任意組分數的混合氣體在不同類(lèi)型的膜滲透器及其系統中的分離計算都是適用的。此外,他們還建立了氣體在膜中溶解和滲透機理的通用熱力學(xué)模型,以及存在有增塑化作用時(shí)的滲透機理模型等。

      在液膜分離方面,時(shí)鈞和裘元燾等主要進(jìn)行了油—乳—水體系在多孔轉盤(pán)塔中的流體力學(xué)性能、液滴直徑分布以及傳質(zhì)效果等的研究,從而探討在液膜分離中采用多孔轉盤(pán)塔的可能性。

      時(shí)鈞執教60多年,培養了大批高水平的科技人才,其中兩院院士14名。20世紀80年代以來(lái),培養了70多名碩士、博士。

      時(shí)均曾獲得多項國家和省部級科技進(jìn)步獎,首批獲得政府特殊津貼,榮獲化工部“全國化工有重大貢獻的優(yōu)秀專(zhuān)家”稱(chēng)號。1998年,又獲何梁何利科技進(jìn)步獎,還主持完成新版《化學(xué)工程手冊》以及《大百科全書(shū)》化工卷的編撰工作。時(shí)鈞是第六、七屆全國政協(xié)委員,化學(xué)工程一級教授,南京化工學(xué)院化學(xué)工程系名譽(yù)系主任。同時(shí),他曾兼任國家自然科學(xué)基金委員會(huì )化學(xué)學(xué)科評議組成員、化工組組長(cháng),中國石化總公司技術(shù)經(jīng)濟顧問(wèn)委員會(huì )委員,化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室學(xué)術(shù)委員會(huì )主任,煤轉化國家重點(diǎn)實(shí)驗室學(xué)術(shù)委員會(huì )委員,中國化工學(xué)會(huì )常務(wù)理事,江蘇省化學(xué)化工學(xué)會(huì )理事長(cháng),《化工學(xué)報》副主編,《中國化學(xué)工程學(xué)報》(英文)編委會(huì )委員等學(xué)術(shù)職務(wù)。

      主要論著(zhù)

      1Shi Jun,Chen M,Permeability of Ammonia,Hydrogen,Nitrogen and Their Mixtures Trough Fluoropolymer Membranes,Proceedings of the International Congress on Membranes and Membrane Processes,Tokyo,Japan,1987:502.

      2Shi Jun,Zhuang Zhenwan,Multiple Membrane Separation System,Proceedings of the International Symposium on Membranes and Membrane Separation ProcessesMain Lecture,Torun,Poland,1989:33.

      3陸小華、王延儒、時(shí)鈞,含鹽溶液汽液平衡的預測(Ⅰ)Pitzer模型的擴展及其在多元體系中的應用,化工學(xué)報,1989,40(3):293。

      4陸小華、王延儒、時(shí)鈞,含鹽溶液汽液平衡的預測(Ⅱ)參數的物理意義及估算,化工學(xué)報,1989,40(3):301。

      5Li Jianmin,Wang Shaokun,Shi Jun,Model of Elution on a Plateau Method,Chromatographic Science,1989,27(10):596.

      6Li Jianmin,Wang Shaokun,Shi Jun,Flexibility,Multiplicity and Symmetry of Wilson Parameters and Vapor-Liquid-Equilibrium in Multi-Component Systems,Chemical Engineering Science,1990,45(1):199.

      7Feng X,Wang SK,Shi Jun,Measurement of the Adduction Constant by Gas-Liquid Chromatography,Chromatographia1990,30(3/4):211.

      8Zhuang Zhenwan,Shi Jun,General Mathematical Models of Membrane Permeation,Proceedings of the 1990 International Congress on Membranes and Membrane Processes Chicago,USA1990,Vol-Ⅱ:1361.

      9Xu Nanping,Yao Jianmin,Wang Yanru,Shi Jun,Vapor Liquid Equilibria of Five Binary Systems Containing R-22,Fluid Phase Equilibria,1991,69:261~270.

      10.時(shí)鈞、徐南平,無(wú)機膜與無(wú)機膜催化反應,化學(xué)進(jìn)展,1995,3。

      11.徐南平、時(shí)鈞,無(wú)機膜的發(fā)展現狀與啟示,化工學(xué)報,1998,49:58-63。

      12.呂效平、王延儒、時(shí)鈞,固體顆粒對強化傳遞性后的多相氣升式反應器流體力學(xué)影響,南京化工大學(xué)學(xué)報,1999,21(6)。

      13.廖傳華、徐南平、時(shí)鈞,面向過(guò)程的鉦鈦礦型致密膜透氧裝置,石油化工設備,2003,32(02)。

      14.蒼強、徐南平、時(shí)鈞,鋁硅酸溶液中NaA型沸石分子篩膜合成規律的研究,硅酸鹽通報,2002,21(1)。

      15.廖傳華、徐南平、時(shí)鈞,鈣鈦礦型致密膜高溫透氧過(guò)程的工藝模擬,石油與天然氣化工,2003,2。