3平方厘米的天堑
——记我市获得国家技术发明二等奖者王政伟
寒假中,江苏工业学院的校园显得冷清,只有院墙外悬挂着的“祝贺我校王政伟老师获国家技术发明二等奖”的横幅,红艳艳的透着喜气。沿着横幅的方向,记者很容易找到了该校热能与动力工程系主任王政伟。“高效利用反应热副产工业蒸汽的热法磷酸技术”,名称十分拗口,正是它,成为目前世界上惟一采用不需干燥空气,而使用普通自然空气副产工业蒸汽的热法磷酸产业化技术。殊不知,这项新技术差点因几个3平方厘米的腐蚀小孔而流产。
3年,研发出新技术
说起防腐剂、牙膏、电子元器件等这些产品,我们并不陌生。而依靠“高效利用反应热副产工业蒸汽的热法磷酸技术”生产出来的磷酸及延生化学物质,正被广泛应用于这些产品中,它与我们的生活息息相关。按照传统的“热法磷酸生产技术”,磷酸是在反应塔内燃烧黄磷生成五氧化二磷加水化合后获取。由于高温五氧化二磷有很强的腐蚀性,工艺上要求反应塔金属内壁温度不能超过80℃,在生产过程中只能采取低温水冷却塔壁的方式,把通过冷却塔将热量排入大气,否则反应塔很容易被腐蚀。“多年来,传统技术从未有过突破,大量的高品位热能被白白浪费掉。”王政伟介绍说。为了有效利用黄磷燃烧热,1999年,王政伟参与清华大学与云南省的省校合作项目,负责其中的关键性子课题“特种燃磷塔的研发设计工作”。目前,回收燃烧反应热最好的办法就是利用余热锅炉产生工业蒸汽,再将蒸汽送到生产工艺过程中或用于洗澡、采暖、通风等生活中。王政伟等经过3年时间的反复研发,创造性把反应塔的结构要素与锅炉的结构要素结合起来,设计制造出具有反应塔和锅炉双重功能的“特种燃磷塔”;经过半年多3000小时的运行测试,获得了大量工程数据,为推广应用奠定了基础,2002年5月通过云南省科技厅技术鉴定,其主要技术指标达到国内领先,在热能利用方面达到国际先进水平。
3平方厘米的天堑
“现实情况是,90%的高校研发技术都高高搁置在‘象牙塔’内,研发新技术不是最困难的事,最怕的是技术发明得不到推广应用。”一些磷酸生产企业因为担心该项技术的安全可靠性,大多持怀疑态度婉言拒绝,新技术研发成功后的喜悦很快被推广过程中遭遇的现实所冲淡。2003年,重庆川东化工有限公司总工程师刘庆生成为第一个敢于“吃螃蟹”的人,这让专家教授们十分感动。毕竟一台设备几百万元,万一不成功,大把的钱等于砸到水里。事后,王政伟才知道,该企业内有很多反对的声音,刘庆生也是顶住巨大的压力坚持用新技术上新项目。“反应塔出问题了!”设备运行一个多月后,王政伟接到川东公司的电话后,急得连夜乘飞机赶到重庆。几小时内,所有参与研制的专家从全国各地齐聚反应塔现场,这群国内知名院校的教授们个个神色凝重。设备已停止运行,只见反应塔外壁被腐蚀了多个约3平方厘米的小孔。这些腐蚀小孔,就像高档成衣上的补丁一样,十分显眼。8月的重庆烈日似火,教授们的心却冷了半截。如果解决不了这个问题,这项创新技术有可能就此胎死腹中。几个3平方厘米的腐蚀小孔成为他们必须跨越的天堑。顾不得闷热,他们一头钻进反应塔内,边看现场,边研究解决方案。“我们感觉责任重大,
企业停产一天就要损失10万多元。”王政伟回忆当时的心情,五味杂陈。经过一个多星期的检修,设备恢复正常运行。然而,大家都不约而同地留在现场,直到几天后,确定基本没问题才陆续离开。“我的心一直悬在半空,不知改进方案是不是合理,就怕再出问题。”王政伟说,回到常州后他日夜提心吊胆,最怕接到重庆的电话。果然,一个多月后,刘总又打来电话,反应塔又一个地方被腐蚀穿孔。由于是相同的问题,专家们很快采用上一次的改进方法进行修补,截至目前,这台设备已稳定运行5年多,再也没出现任何问题。
3年后,订单纷至沓来
根据重庆川东化工有限公司核算,新设备一天节约一万元,经济效益十分显著。第二年,尝到甜头的川东公司又新购了一台“特种燃磷塔”。经过不断的研究试验、改进和完善,“特种燃磷塔”的运行越发安全、可靠、稳定。2006年,随着国家节能减排政策的推行和能源价格的迅速上涨,越来越多的磷酸生产企业注意到了这项新技术发明的应用价值。与3年前冷清的推广现场相比,“特种燃磷塔”的订单纷至沓来,规模和容量也不断扩大,当年共计推广13台套。2007年,该项目在磷化工行业内得到了大面积的推广应用。其中在江苏澄星磷化工股份有限公司投产的两台年产6.5万吨磷酸的“特种燃磷塔”,每台每小时可以产生10吨蒸汽,可节约1500元,一年可节约1000多万元,不到一年可全部收回投资。截至目前,该项技术已签订技术合同和投入运行35台套,总产量达到135万吨/年,占整个热法磷酸生产的1/3;技术转让和服务费达2000多万元,年产蒸汽折合节约标准煤29万吨,年节支总额已达1.93亿元,引领磷酸行业以节能为中心的技术改造和行业生产技术水平的升级,提高了行业的清洁化生产水平,成为了热法磷酸生产行业中的主导生产技术。