通讯员 郭瑞颖
在国家钢铁工业的脉络中,焦化工序犹如“钢铁粮食”的厨房,曾经面临高能耗、高排放的行业困境。我校化学与化工学院教授、博士生导师王光华,自1975年从我校毕业留校任教以来,三十余年如一日,带领团队扎根焦化污染控制与资源优化领域,用一项项科技硬核技术,书写“既要钢铁林立,也要碧水蓝天”的工业传奇。

系统治理,打通绿色转型“最短流程”
“焦化行业,年消耗全国煤炭产量近四分之一。规模之大,其环保问题不解决,钢铁业的绿色转型就无从谈起。”王光华回顾行业初期,焦化行业面临两大瓶颈:一是工艺流程长,污染点众多,环保压力巨大;二是优质炼焦煤资源日益紧缺,难以满足国民经济发展的需求。
面对难题,王光华带领团队没有采取“头痛医头”的传统治理方式,而是提出了系统化根治的理念。“过去大家多关注单元操作的优化,而忽略了整个流程中温度、压力和能耗的协同作用。”他解释道。
王光华团队以“最短流程”为目标,针对当前行业存在的共性问题,结合流程工程学最新技术进展,提出了焦化回收能量流有序化工艺。该工艺融合负压脱苯、烟道气负压蒸氨等先进技术,从根本上解决焦化回收系统高能耗、高污染的难题,使系统中的能量得到更加合理的分配和利用,减少能源浪费,提高综合利用效率。
他们通过负压技术防止有害气体外泄,结合温度与能量的有序化调控,将化工单元操作有序成连续、动态的短流程。“我们不只是做减法,更是在做系统集成。”王光华说。团队通过实验室研究与现场试验,将每个单元操作的关键点优化耦合,将原来的8个工序减至5个工序,形成一套环保高效节能的负压短流程技术体系。
该技术使污染物减排99%,工序能耗降低20.8%,实现了环保与经济效益的双赢,荣获2009年国家科技进步奖。
联合攻关,实现大型捣固装备国产化
在推进工艺优化的过程中,为了实现我国大型捣固炼焦设备的自主生产,王光华团队来到德国考察,学习先进的捣固技术,之后回国联合张家港、大连、太原等国内重型机械企业,开展联合科研攻关。
这一科研攻关过程持续了十几年,团队先后研发出捣固临界质量控制技术、大位移细长捣杆稳定技术等多项突破,形成了大型捣固炼焦重型装备的成套技术,并在张家港长力重工国产化生产。由此制作出的产品比“煤饼”更密实、稳定、安全,塌饼率仅万分之一。
更值得一提的是,面对优质炼焦煤资源枯竭的困境,王光华团队从分子层面入手,开发出低品质炼焦煤科学配伍新技术,使高惰性组分的劣质煤也能炼出合格焦炭,平均每吨焦成本降低100-200元。该项技术为我国焦化行业拓展资源基础提供了关键技术支撑,获2010年青海省科技进步一等奖、2017年湖北省科技进步一等奖。
“工业化推广的道路并不容易,没有十几亿的投入和跨学科多单位的协作,是不可能实现的。”王光华强调。在团队和校友投资的共同推动下,他们成功研制出当时世界最大的6米捣固焦炉,标志着我国打破国外技术垄断,实现大型捣固装备的国产化。
如今,捣固焦炉尺寸已从6米发展至6.78米,中国焦化装备技术以跨入国际领先行列。王光华被授予“全国钢铁工业先进工作者”荣誉称号。
工业应用,对项目终身负责
“我们团队没有‘售后服务’的概念,因为我们对项目终身负责。”王光华笑着说,“我们是教学、科研、成果转化为一体的团队,专利的实施是责任,而不是商业。”
他的团队由老中青三代组成,拥有转化设计资质,能独立完成从实验室研究到工业化应用的全链条机制。如今,团队已经获得了一系列的发明专利和科研成果,在国内许多企业得到了推广与应用。
尽管已步入退休生活,王光华教授的身影时常出现在实验室与学术会场之间。他始终与化工学科前沿保持同步,乐于同青年学子交流技术动态,点拨科研思路,在每一次对话中传递出资深科研工作者的热忱与智慧。2024年,在湖北科协的支持下,王光华团队在省内建立了王光华专家工作站,继续为企业服务。
谈及王光华教授,化学与化工学院副院长吴晓琴评价道:“王光华教授始终心系专业发展全局,将个人多年积累的经验与见解无私分享,大力培养青年教师,是专业建设中不可多得、兼具技术深度与育人情怀的关键力量。”(离退休工作处、化学与化工学院推荐)
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