我校矿盐中心（化工学院）过程工业绿色低碳技术团队与中国矿业大学合作，系统研究了利用振动气流及其产生的共振效应对矿物颗粒分离流化状态的调控作用，为脉动流化床的工程应用提供了坚实的理论基础。相关研究成果以我校为第一单位首次在化学工程学科公认的三大顶级期刊之一《Chemical Engineering Science》（化学工程科学）上在线发表（doi.org/10.1016/j.ces.2024.120448）。我校青年教师李妍娇为论文第一作者，团队负责人洪坤和中国矿业大学教授董良为论文共同通讯作者。
脉动流化床内颗粒的混合与分离过程属于典型的化工单元操作，对颗粒间的传热、传质和化学反应具有重要的影响。与传统流化床相比，脉动流化床可以有效控制颗粒与气泡行为，改善床层流化质量，提高细粒矿物的分选精度。然而，脉动频率、气体速度、颗粒性质等多种复杂因素导致气流发生显著变化，给脉动流化床的操作带来了极大的挑战。针对此重要工程问题，该研究工作系统分析了不同脉动频率、颗粒性质和比例下颗粒混合分离的条件，探讨了脉动频率对颗粒分离动力学的影响机理。研究结果表明，存在一定的脉动频率范围可使颗粒分离方向发生改变，并且在共振效应下可实现最大程度的混合与分离。颗粒性质和比例的变化对分离状态的影响显著，若两种颗粒差异较大，即使在共振效应下，也无法改变浮物颗粒的类型。研究工作还建立了脉动流化床的颗粒分离模型与预测相图，可以准确预测颗粒混合与分离现象，为预测与调控脉动流化床内颗粒分离状态奠定了重要的理论基础。
该研究工作得到国家自然科学基金、矿盐资源深度利用技术国家地方联合工程研究中心开放基金等项目的资助。