本论文以分子模拟等方法获得的客体分子在沸石内的吸附、扩散性质作为基本参数,以Maxwell-Stefan(MS)方程描述沸石内的微孔扩散、主体扩散和努森扩散特性为理论基础,建立沸石单颗粒、沸石膜组件、沸石基固定床等分离和催化反应过程的多尺度一维非定态模型。利用有限容积法对模型方程进行离散并开发了Fortran模型求解程序。通过与文献中的实验或模拟数据比较,证实模型可正确预测沸石基多组分吸附、扩散性质,膜渗透特性以及催化剂内反应有效因子等。在一般化多尺度模型基础上,讨论Na-Y沸石膜组件内苯的扩散机制、支撑层结构和阻力对传质的影响；以FCC催化裂化过程中乙烯、丙烯、丁烷等混合物在MFI类型沸石内分离为研究背景,考察沸石膜中多组分间的耦合扩散作用,吸附、扩散性质上的差别对组分分离传质的影响；还研究沸石单颗粒和膜内发生A(?)B+C的催化裂解反应过程中,反应与传质的耦合作用、浓度和有效因子的分布。非定态条件下,沸石基催化反应有效因子存在极值,这是未曾报道过的。