化学工程与低碳技术全国重点实验室以清华大学、天津大学、华东理工大学、浙江大学作为依托单位联合共建。实验室前身是化学工程联合国家重点实验室，是化工领域首个国家重点实验室，已有37年成功的联合经验，汇集了我国反应工程、分离工程、微化工等方向的最强研究力量，是过程强化理论与低碳技术创新的“特长生”，产出了一批有重要国际影响的成果，获国家科技奖励34项。
实验室立足学科前沿，面向低碳战略，聚焦微化工技术与流动化学过程、化工反应和分离过程强化、低碳智能化工制造系统三个方向，围绕化学品高效安全制造的微化工技术、聚合物反应过程强化和调控技术、二氧化碳低碳捕集与利用技术、多能驱动的化工过程强化技术、低碳智能化工系统构建五个重大任务开展协同攻关，深入揭示微纳尺度反应和传递的科学原理，阐明低碳化工过程的动态特性与调控机制，拓展化学工程学科边界，引领过程强化理论和技术发展，成为国际领先的科创策源地和低碳化工领域的国家战略科技力量。
实验室在传质与分离领域特别是精馏和结晶技术方面居全国主导地位，主要成果包括高效规整填料精馏塔技术和医药结晶技术。其中，高效规整填料精馏塔技术可提高装备处理能力15-30%，累计推广的大中型工业精馏塔200余套，应用于15类大型工业过程，在国内市场上占有最大份额，在空分等重要领域打破了国外技术的垄断。在医药结晶方面，揭示了药物晶体超分子组装机理，研发了绿色精制结晶成套工艺，集成创新了高端医药产品的精制结晶生产线。成功应用于地塞米松磷酸钠、盐酸帕罗西汀等十余种产品，实现了抗肿瘤、心血管类等50余种药物结晶技术的开发应用。近年来，实验室在膜分离方面的研究也取得较大突破，主要围绕二氧化碳捕集、能源气体脱碳纯化和水脱盐及分盐等国家重大需求展开膜科学与技术研究，于国内首次打通了碳捕集膜完整技术链，设计建立了我国首条二氧化碳分离复合膜规模化生产线，实现了碳捕集国产膜产品“从零到一”的重大突破，膜组件产品已在我国首套膜法烟道气碳捕集示范装置上得到验证。
实验室以清华大学骆广生教授为主任，天津大学王志教授为副主任，袁渭康、王静康、费维扬等院士为战略顾问，有固定人员166人，其中国家级人才25人，国家级青年人才30人。围绕重大任务开展有组织科研，为我国绿色低碳化工科技的自立自强做出重大贡献。
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