通訊員 郭瑞穎
在國家鋼鐵工業(yè)的脈絡(luò)中,焦化工序猶如“鋼鐵糧食”的廚房,曾經(jīng)面臨高能耗、高排放的行業(yè)困境。我校化學(xué)與化工學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師王光華,自1975年從我校畢業(yè)留校任教以來,三十余年如一日,帶領(lǐng)團隊扎根焦化污染控制與資源優(yōu)化領(lǐng)域,用一項項科技硬核技術(shù),書寫“既要鋼鐵林立,也要碧水藍天”的工業(yè)傳奇。

系統(tǒng)治理,打通綠色轉(zhuǎn)型“最短流程”
“焦化行業(yè),年消耗全國煤炭產(chǎn)量近四分之一。規(guī)模之大,其環(huán)保問題不解決,鋼鐵業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型就無從談起。”王光華回顧行業(yè)初期,焦化行業(yè)面臨兩大瓶頸:一是工藝流程長,污染點眾多,環(huán)保壓力巨大;二是優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源日益緊缺,難以滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需求。
面對難題,王光華帶領(lǐng)團隊沒有采取“頭痛醫(yī)頭”的傳統(tǒng)治理方式,而是提出了系統(tǒng)化根治的理念。“過去大家多關(guān)注單元操作的優(yōu)化,而忽略了整個流程中溫度、壓力和能耗的協(xié)同作用。”他解釋道。
王光華團隊以“最短流程”為目標(biāo),針對當(dāng)前行業(yè)存在的共性問題,結(jié)合流程工程學(xué)最新技術(shù)進展,提出了焦化回收能量流有序化工藝。該工藝融合負壓脫苯、煙道氣負壓蒸氨等先進技術(shù),從根本上解決焦化回收系統(tǒng)高能耗、高污染的難題,使系統(tǒng)中的能量得到更加合理的分配和利用,減少能源浪費,提高綜合利用效率。
他們通過負壓技術(shù)防止有害氣體外泄,結(jié)合溫度與能量的有序化調(diào)控,將化工單元操作有序成連續(xù)、動態(tài)的短流程。“我們不只是做減法,更是在做系統(tǒng)集成。”王光華說。團隊通過實驗室研究與現(xiàn)場試驗,將每個單元操作的關(guān)鍵點優(yōu)化耦合,將原來的8個工序減至5個工序,形成一套環(huán)保高效節(jié)能的負壓短流程技術(shù)體系。
該技術(shù)使污染物減排99%,工序能耗降低20.8%,實現(xiàn)了環(huán)保與經(jīng)濟效益的雙贏,榮獲2009年國家科技進步獎。
聯(lián)合攻關(guān),實現(xiàn)大型搗固裝備國產(chǎn)化
在推進工藝優(yōu)化的過程中,為了實現(xiàn)我國大型搗固煉焦設(shè)備的自主生產(chǎn),王光華團隊來到德國考察,學(xué)習(xí)先進的搗固技術(shù),之后回國聯(lián)合張家港、大連、太原等地的國內(nèi)重型機械企業(yè),開展聯(lián)合科研攻關(guān)。
這一科研攻關(guān)過程持續(xù)了十幾年,團隊先后研發(fā)出搗固臨界質(zhì)量控制技術(shù)、大位移細長搗桿穩(wěn)定技術(shù)等多項突破,形成了大型搗固煉焦重型裝備的成套技術(shù),并在張家港長力重工國產(chǎn)化生產(chǎn)。由此制作出的產(chǎn)品比“煤餅”更密實、穩(wěn)定、安全,塌餅率僅萬分之一。
更值得一提的是,面對優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源枯竭的困境,王光華團隊從分子層面入手,開發(fā)出低品質(zhì)煉焦煤科學(xué)配伍新技術(shù),使高惰性組分的劣質(zhì)煤也能煉出合格焦炭,平均每噸焦成本降低100-200元。該項技術(shù)為我國焦化行業(yè)拓展資源基礎(chǔ)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐,獲2010年青海省科技進步一等獎、2017年湖北省科技進步一等獎。
“工業(yè)化推廣的道路并不容易,沒有十幾億的投入和跨學(xué)科多單位的協(xié)作,是不可能實現(xiàn)的。”王光華強調(diào)。在團隊和校友投資的共同推動下,他們成功研制出當(dāng)時世界最大的6米搗固焦?fàn)t,標(biāo)志著我國打破國外技術(shù)壟斷,實現(xiàn)大型搗固裝備的國產(chǎn)化。
如今,搗固焦?fàn)t尺寸已從6米發(fā)展至6.78米,中國焦化裝備技術(shù)以跨入國際領(lǐng)先行列。王光華被授予“全國鋼鐵工業(yè)先進工作者”榮譽稱號。
工業(yè)應(yīng)用,對項目終身負責(zé)
“我們團隊沒有‘售后服務(wù)’的概念,因為我們對項目終身負責(zé)。”王光華笑著說,“我們是教學(xué)、科研、成果轉(zhuǎn)化為一體的團隊,專利的實施是責(zé)任,而不是商業(yè)。”
他的團隊由老中青三代組成,擁有轉(zhuǎn)化設(shè)計資質(zhì),能獨立完成從實驗室研究到工業(yè)化應(yīng)用的全鏈條機制。如今,團隊已經(jīng)獲得了一系列的發(fā)明專利和科研成果,在國內(nèi)許多企業(yè)得到了推廣與應(yīng)用。
盡管已步入退休生活,王光華教授的身影時常出現(xiàn)在實驗室與學(xué)術(shù)會場之間。他始終與化工學(xué)科前沿保持同步,樂于同青年學(xué)子交流技術(shù)動態(tài),點撥科研思路,在每一次對話中傳遞出資深科研工作者的熱忱與智慧。2024年,在湖北科協(xié)的支持下,王光華團隊在省內(nèi)建立了王光華專家工作站,繼續(xù)為企業(yè)服務(wù)。
談及王光華教授,化學(xué)與化工學(xué)院副院長吳曉琴評價道:“王光華教授始終心系專業(yè)發(fā)展全局,將個人多年積累的經(jīng)驗與見解無私分享,大力培養(yǎng)青年教師,是專業(yè)建設(shè)中不可多得、兼具技術(shù)深度與育人情懷的關(guān)鍵力量。”(離退休工作處、化學(xué)與化工學(xué)院推薦)
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