蔡小垒


1. 个人基本情况

蔡小垒,男,1987年生,工学博士,博士后,硕士生导师。2011年毕业于郑州大学过程装备与控制工程系,获学士学位;2017年于北京化工大学获动力工程及工程热物理博士学位,同年以师资博士后的身份到北京石油化工学院博士后科研工作站从事科研工作,2019年10月博士后出站入职环境工程系工作。

主要从事高效油水气分离、气液两相流动及在线检测分析研究。先后参与承担国家自然科学基金面上项目、“十三五”国家科技重大专项子课题、中海石油(中国)有限公司、中国石油化工股份有限公司重点科研项目等10余项,主持国家自然科学基金青年基金项目1项和北京市教委科技发展计划面上项目1项;发表学术论文近30篇,其中被SCI/EI检索10篇;国家发明专利授权10余项。

2. 主要科研项目

[1] “海上油田采出水处理用旋流气浮一体化技术的机理与特性研究”,国家自然科学基金面上项目(项目编号:51079006),2011年1月~2013年12月,项目主要参与人。

[2] “圆柱-圆锥组合旋流气浮一体化除油设备”,北京市教育委员会科技成果转化和产业化项目(项目编号:PXM2013_014222_000030),2013年01月~2014年12月,项目主要参与人。

[3] “微气泡性能评价”,中海油能源发展股份有限公司安全环保公司技术服务项目(项目编号:CY-HB-13-ZC-158),2013年01月~2014年12月,项目主要参与人。

[4] “炼油企业油水快速分离技术研究 -- 炼化企业污水气旋浮高效除油技术开发与应用研究”,中国石油化工股份有限公司科研项目(项目编号:314083),2014年01月~2016年12月,项目主要参与人。

[5] “气浮旋流一体化水处理设备放大研究”,中海石油(中国)有限公司北京研究中心科研项目(项目编号:CCL2014RCPS0090RNN),2014年06月~2015年10月,项目主要参与人。

[6] “微气泡性能评价试验(二期)”,中海油能源发展股份有限公司安全环保公司技术服务项目(项目编号:RL-15-ZC-SNG-007),2015年01月~2015年12月,项目主要参与人。

[7] “单罐双级紧凑型气旋浮污水除油技术基础性研究”,中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司(项目编号:SE-17-ZC-YF-002)2017年02月~2018年02月项目主要参与人。

[8] “100m3/h炼化企业污水气旋浮高效除油工业试验研究”,中国石油化工股份有限公司科研项目(项目编号:317009-2),2017年07月~2019年07月,项目主要参与人。

[9] “微孔介质预分散式轴向旋流微细气泡生成机理与特性研究”,国家自然科学基金青年科学基金项目(项目编号:51806019),2019年1月~2021年12月,项目负责人。

[10] “油田采出水管式电絮凝处理技术研究”,中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院科研项目(合同编号:30200019-19-ZC0613-0191),2019年11月~2022年7月,项目主要参与人。

[11] “高效式气泡发生器成泡特性测试”,中海石油(中国)有限公司北京研究中心科研项目(合同编号:CCL2020RCPS0044RCN),2020年04月~2020年12月,项目主要参与人。

[12] “聚驱采出水旋流电气浮处理关键技术研究”,北京市教委科技发展计划面上项目(项目编号:KM202110017007),2021年01月~2023年12月,项目负责人。

[13] “面向海上聚驱采出水的油滴-微泡团聚机理及其协同动态旋流预除油特性研究”,国家自然科学基金企业创新发展联合基金重点支持项目(项目编号:U20B2030),2021年1月~2024年12月,项目主要参与人。

[14] “管式动态涡流分离器试制与高效净化构件测试加工”,中海石油(中国)有限公司北京研究中心科研项目(合同编号:CCL2022RCPS0394RSN),2022年10月~2025年12月,项目主要参与人。

3. 代表性学术论著

[1] Xiaolei Cai, Jiaqing Chen*, Yipeng Ji, et al. Structural optimization and performance prediction of a compact flotation unit using GA-BP neural network together with Computational Fluid Dynamics simulation[J]. Environmental Engineering Science, 2019, 36(9): 1185-1198.

[2] Xiaolei Cai, Jiaqing Chen*, Meili Liu, et al. Numerical Studies on Dynamic Characteristics of Oil-water Separation in Loop Flotation Column Using a Population Balance Model[J]. Separation and Purification Technology, 2017, 176: 134-144.

[3] Xiaolei Cai, Jiaqing Chen*, Meili Liu, et al. CFD Simulation of Oil-Water Separation Characteristics in a Compact Flotation Unit by Population Balance Modeling[J]. Journal of Dispersion Science and Technology, 2017, 38(10): 1435-1447.

[4] Guodong Ding, Jiaqing Chen*, Zhenlin Li, Xiaolei Cai. Numerical simulation on the motion and breakup characteristics of a single bubble in a venturi channel[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2021, 60(40): 14613-14624.

[5] Guodong Ding, Zhenlin Li, Jiaqing Chen*, Xiaolei Cai. An investigation on the bubble transportation of a two-stage series venturi bubble generator[J]. Chemical Engineering Research and Design, 2021, 174: 345-356.

[6] Guodong Ding, Jiaqing Chen*, Zhenlin Li, Xiaolei Cai, Yipeng Ji. An investigation on the bubbly flow of a Venturi channel based on the population balance model[J]. The Canadian Journal of Chemical Engineering, 2021: 1-13.

[7] Meili Liu, Jiaqing Chen*, Xiaolei Cai, et al. Oil–water pre-separation with a novel axial hydrocyclone[J]. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2018, 26(1): 60-66.5.

[8] Long Zhang, Jiaqing Chen*, Xiaolei Cai. Research on Electrostatic Coalescence of Water-in-crude-oil Emulsions under High Frequency/high Voltage AC Electric Field Based on Electro-rheological Method[J]. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2017, 520: 246-256.

[9] 郭云霞, 蔡小垒*, 李爽, . 文丘里串联结构气泡发生器气液混合和发泡特性试验[J].环境工程技术学报,2022,12(04):1350-1358.

[10] 蔡小垒, 陈家庆*, 刘英凡, . 二次旋流强化型气旋浮技术的分离特性[J].环境工程学报, 2020, 14(05): 1234-1244.

[11] 蔡小垒, 陈家庆*, 孔祥功, . 基于BP神经网络和CFD数值模拟的气旋浮罐结构优化及性能预测[J]. 过程工程学报, 2017, 17(5): 918-925.

[12] 陈家庆*, 蔡小垒, 谭德宽, . 气旋浮高效除油技术及其在电脱盐切水预处理中的应用[J]. 石油炼制与化工, 2016, 47(5): 29-34.

[13] 丁国栋, 陈家庆*, 蔡小垒, .立式气旋浮装置处理油田采出水的现场实验与应用改进措施[J]. 石油学报(石油加工), 2022, 38(06): 1493-1505.

[14] 贾朋, 陈家庆*, 蔡小垒, . 基于CFD-PBM模拟水力旋流器油水分离特性研究[J]. 石油化工高等学校学报, 2021,3 4(04): 58-65.

[15] 丁国栋, 陈家庆*, 蔡小垒, . 文丘里管式微气泡发生器内单气泡碎化行为的数值模拟[J]. 化工进展, 2020, 39(7): 2590-2598.

4. 发明专利和软件著作权

[1] 陈家庆, 王春升, 蔡小垒, 等. 污水气浮处理用微细气泡发生器[P]. ZL 2013 1 0118931.7, 授权公告日2014-07-16.

[2] 陈家庆, 陈涛涛, 蔡小垒. 基于板式微孔介质发泡机理的微细气泡发生装置[P]. ZL2014 1 0239584.8, 授权公告日2016-01-06.

[3] 姬宜朋, 陈家庆, 蔡小垒, 等. 一种海面溢油回收和就地浓缩分离及达标排放系统[P]. 201910338443.4, 授权公告日2020-12-01.

[4] 姬宜朋, 陈家庆, 蔡小垒, 等. 一种基于轴向涡流技术进行含油污水预分离的设备和方法[P]. ZL201810597056.8, 授权公告日2021-03-16.

[5] 陈家庆, 丁国栋, 蔡小垒, 等. 一种管式微细气泡发生器[P]. ZL201711205064.5, 授权公告日2021-06-01.

[6] 蔡小垒, 丁国栋, 陈家庆, 等. 炼化污水处理系统[P]. ZL 2021 1 0279857.1, 授权公告日2022-07-01.

[7] 尚超, 蔡小垒, 陈家庆, 等. 一种预混均质耦合式气泡发生器[P]. ZL202110499254.2, 授权公告日2022-09-16.

[8] 蔡小垒, 陈家庆, 王刚, 等. 一种旋流强化气旋浮设备[P]. ZL202110454823.1, 授权公告日2022-11-11.

5. 荣誉奖项

[1] 陈家庆, 朱玲, 刘美丽, 姬宜朋, 周翠红, 窦艳涛, 蔡小垒, 韩严和, 桑义敏, 梁存珍. 基于能力导向的环境工程专业本科人才培养特色教材体系建设. 2021年北京市高等教育教学成果二等奖, 2022年6月.

6. 招生信息

本人目前主要招收资源与环境(0857)专业学位硕士(环境污染控制工程方向)、环境科学与工程(0830)学术学位硕士。诚挚欢迎过程装备与控制工程、环境工程、环保设备工程、油气储运工程、环境科学、能源与动力工程、机械工程、化学工程与工艺等专业踏实认真、敢于创新、具备较强计算机应用能力和较高英语水平的同学加入本团队。