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韩军:深耕细作 变废为宝

发布者:程毓发布时间:2018-09-03浏览次数:1299

固废“清道夫”韩军:深耕细作 变废为宝

记者 李玉飞  摄影 方斌

  韩军,资源与环境工程学院教授,楚天学者特聘教授,博士生导师。研究方向为二氧化碳减排、垃圾资源化处理以及多环芳烃控制。 

  “去年发表SCI论文12篇,其中1篇入选ESI高被引论文。”提起2017年的科研成果,资源与环境工程学院韩军教授底气十足,轻松一笑。

  底气的背后,韩军有硬实力:日本丰桥技术科技大学博士后、美国密西西比州立大学访问学者;两年时间,从讲师晋升为教授;湖北省新世纪高层次人才工程、“楚天学者”特聘教授。

  “韩军教授年轻有为,科研能力突出,学术成果丰硕。”资环学院院长叶义成称赞。 

变废为宝 开发重金属 控制与分离回收技术 

    2007年,韩军从日本丰桥技术科技大学博士后出站来到武科大,一心扑在学术上。

  垃圾焚烧产生的小颗粒物质中含有毒重金属,若进入人体肺部,将危害人体健康。

  “如何将焚烧过程中的重金属从气态转变到颗粒态,从细微颗粒态转变到粗颗粒态,从可溶态转变为稳定态。”“嗅”到科学问题,韩军开始破解难题。

  “能否开发一种能吸附重金属的吸附剂。”韩军设想。

  演算、推导公式,韩军建立起吸附剂与重金属化合物的化学动力模型;设计试验方案,改变试验参数,他获得了吸附剂的化学动力学参数。

  为了检验吸附剂性能,他在污泥焚烧中进行工程验证。

  “韩军研发出的吸附剂可以脱除多种重金属,一举多得。”武汉工程大学“楚天学者”特聘教授郭嘉赞赏他,“该技术能够减排重金属铅、镉50%以上,不但满足环境要求,而且效果明显。”

  韩军在该研究方向上发表5篇SCI论文,其中1篇发表在能源方面顶级期刊Energy Fuel。

  “降住”了重金属,韩军决定还要回收重金属。

  垃圾焚烧底灰中重金属浓度高,不利于底灰利用。他突破传统方法,逆向思维,提出一种新型重金属控制方法,“引导”重金属富集到粗颗粒飞灰中。

  该方法能转移多种重金属,提高底灰的利用率,还可使重金属富集在飞灰中。飞灰中某些重金属的浓度含量极高,甚至接近于矿石中的含量,为了再利用这些“宝”,他开发一套回收技术。该技术能回收50%以上的锌等重金属,并发表SCI论文2篇,EI论文2篇。

  一系列科研成果让他崭露头角,成果不断涌现:两年发表SCI论文10篇,主持国家自然科学基金1项、省部级项目4项。

2008年,他获得国家留学人员科技活动项目择优资助。此项目全省每年仅获批6人。

  由于学术成绩突出,武科大开设“绿色通道”,破格提拔。2009年,仅仅两年时间,从讲师晋升为教授,这个“神话”被韩军打破,他成为我校最年轻的教授之一。一般人从讲师到教授至少10年。

2009年韩军入选武汉市青年科技晨光计划,2010年受聘为“楚天学子”,2011年入选湖北省新世纪高层次人才工程,2017年入选“楚天学者”特聘教授。 

深耕细作 破解城市 生活垃圾热解制气瓶颈 

  “作为工科教师,没有企业生产经历或工程实践经历,是不可能做好科研的。”韩军说,“青年教师要乐于‘泡’企业。”

  韩军“蹲点”企业一线,变身“企业通”。煤焦厂的物料走向、熄焦、焦炭过筛、进产品库的全过程,装煤、推焦、炉顶测温、调火等工艺,他都了如指掌。

  有了生产一线的经历,韩军了解到最新的技术、设备以及生产遇到的问题。他根据企业需求“量体裁衣”,精准施策。

  目前,全国城市生活垃圾年产量已超过1.5亿吨,到2020年年产生量将达2.1亿吨,如果将这些垃圾中热量全部回收利用,可产生相当于500万吨标准煤的能源,将有效减轻环境污染。

  填埋、堆肥、焚烧和热解是国内垃圾处理的主要方法,其中生活垃圾热解可将二噁英生成降到最低,二次污染较小。但生活垃圾热解是一个复杂的吸热化学反应过程,同时垃圾成分复杂,导致城市生活垃圾热解回收在工业化应用方面进展缓慢,企业发展遇到瓶颈。

  抓住企业生活垃圾热解制气的“软肋”,韩军敢于“开刀”,为企业发展排忧解难。

  生活垃圾热解机理及其动力学,热解过程硫、氯等迁移规律以及垃圾多组分耦合协同作用机理是解决问题的“前奏”。“必须攻破。”韩军暗自立下目标。

  有了解决思路,韩军着手配制“妙方”。

  那段时间,韩军“沉溺”实验室,分拣、分类湖北省城市生活垃圾,选取典型组分,他在热重分析仪上研究其热解特性及动力学参数。只要一有想法,他就跑到实验室,反复尝试,寻找最佳方案。

  最终,韩军制定了“四部曲”:热重实验,热解实验,硫、氯析出,催化热解。

  “那些天虽枯燥乏味,幸运的是挺过去了。”韩军回忆说。

  “配方”见效,韩军产出3项基础理论成果。他获得了垃圾热解过程中多组分耦合协同作用机理;揭示了硫、氯对垃圾热解过程对热解产物促进作用及其机理;阐明了催化剂对垃圾热解过程热解产物影响机制。

  “韩军教授的研究为城市生活垃圾热解生产燃气大规模应用提供了理论支持,为绿色产业发展添砖加瓦。”华中科技大学“长江学者”徐明厚教授说。

  路是闯出来的。韩军在污染物治理、洁净煤技术、烧结烟气治理、固体废弃物处理等方面,已进入国际前沿领域,其研究成果覆盖了Bioresource Technology、Energy&Fuel、Waste Management等国际权威期刊,受邀担任The Open Waste Management Journal、Heighten Journal of Civil and Environmental Engineering等国际期刊编委、Energy & Fuels、Fuel等10余个国际权威期刊审稿人、JournalofCombustion客座主编、日本能源学会会员、美国化工学会会员。

  深耕细作方能厚积薄发。目前,韩军发表学术论文被SCI收录58篇,他引800余次,授权国家发明专利9项;主持国家自然科学基金、国家重点实验室开放基金、湖北省自然科学基金、湖北省优秀中青年人才项目、湖北省科技厅重点项目资助等省部级以上项目11项;获得省高等学校教学成果二等奖。 

严师高徒 科研达人 演绎多面范儿 

  韩军敢担当。作为冶金资源高效利用与造块湖北省重点实验室主任,韩军注重人才队伍建设和基础设施建设,规范基地运行管理,科研活动及产出丰硕,在我校2017年度省部级理工科重点科研基地绩效考核中获第一名。

  韩军很热心。“只要有想法,韩老师就提供平台。”2015级硕士研究生詹宜秋说。

  研一时,詹宜秋想到国外学习。“我来联系。”韩军斩钉截铁。提出申请、推荐导师、办理签证、嘱咐生活,韩军一路指引。詹宜秋到美国密西西比州立大学学习一年。

  “韩老师是个热心肠。”在日本福井大学学习的2011级研究生叶威和到日本新泻大学攻读研究生的2013级本科生易天存都心存感激。

  韩军重实践。“白天做实验,晚上看论文。”这是韩军定下的硬条例。他每天至少4-5次,到实验室“查岗盯梢”。

  拧扳手、走管线、搬罐子,这些体力活,女学生都干过。“三年下来,小女生变成女汉子,练就一身‘功夫’。”詹宜秋释然一笑。

  韩军重视培养学生的创新精神和实践能力,成绩显著:“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛三等奖、全国高校环保科技创意设计大赛银奖、“都市环保杯”大学生环保创意大赛二等奖、湖北省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。

  韩军懂技术。学生列出的实验方案,要经韩军“挑刺”。只有过了韩军这一关,才能“放行”。

  “试验存在哪些问题,结果如何。”韩军来到实验室,不时询问。

  由于第一次做实验,2017级研究生黄志航有些不知所措。“我来演示一遍。”韩军一边操作,一边讲解。

  “韩老师本领过硬,技术担当。”黄志航竖起大拇指。

  韩军特严厉。查用词、看语法、纠逻辑、讲段落衔接,一篇英文论文,韩军不放过任何纰漏,追求完美。“试验数据必须保证科学、准确、严谨。”韩军反复强调。

  “韩老师看得细,严得很。”2015级硕士研究生刘东医说。韩军火眼金睛,几十页的英文文章,一个单词拼写错误也能揪出。

  “论文在修改中完善,而我在批评中长大。”刘东医笑呵呵地说。

  在韩军的指导下,研究生秦林波可谓是奖学金“大满贯”:研究生国家奖学金、许家印奖学金、宝钢奖学金。博士期间,秦林波发表SCI论文19篇。

  严师出高徒。2017年,詹宜秋和2016级研究生张莉同时获得国家奖学金,毕业的研究生至少发表1篇SCI一区或者二区论文……“传奇”在不断上演。


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