
常州大学生发明火箭导弹推进剂生产装置
获全国大学生科技作品特等奖 ,转让费达千万元
近日,从常州大学传出喜讯,该校8位大学生在老师的指导下,利用课外时间刻苦攻关,发明了更适合生产的火箭推进剂主要原料——硝基胍的微通道反应器,并设计了相应的工艺路线。该项目荣获第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品特等奖。目前,常州大学已经为该项目申请了两项国家专利,并与当地一家化工企业达成了技术转让协议,转让费达1000万元。
硝基胍是一种极为重要的战略物资,在国防上用于火箭、导弹的固体推进剂和弹头装药,在民用上用作汽车安全气囊的产气药、医药和农药的中间体。全球的年消耗量达12万吨。
虽然硝基胍原料如此重要,但是传统的硝基胍生产都是采用釜式、间歇性操作,这种工艺安全性非常差,且污染严重。2012年2月,河北赵县某硝基胍生产企业发生严重的爆炸事故,造成重大的人员伤亡和财产损失。
消息在震惊全国的同时,也触动着常州大学制药与生命科学学院的学生们的神经。“当时我们就想,如果硝基胍要是能用一种连续的方式生产出来,那该多好啊!那必将对我们国家的硝化反应产生重大的推动作用!”王莉是该学院制药专业的一名大三学生,如今回想起当初的研发动机,仍感慨连连。因为志趣相投,目标一致,学院8个同学在老师的指导下很快进入“实战”状态,他们从前期调研开始,努力了一年多时间。期间,有成功、有挫败,有欢笑、有泪水。在经历了不断挫折和尝试后,他们终于发明了更适合生产硝基胍的微通道反应器,并设计出了相应的工艺路线,用硫酸胍的硫酸溶液取代了容易引起爆炸的硝酸胍作为生产原料,成功实现了硝基胍的连续安全、清洁生产,废酸产生量一举降低了80%。
近期的一个上午,在常州大学制药与生命科学学院的实验室里,学生们演示了该工艺的整个生产流程。在不足一立方米的装置中,固定着8块玻璃功能模块,反应液如同自来水一样从玻璃功能膜片的微通道连续流出。“每块玻璃功能模块只有8毫升的持液量,体积小了很多。”团队队长何兆斌说,传统生产方式中的一个反应釜体积就达到上万升,相当于3、4层楼那么高。若采取新工艺进行生产,1立方米大小的装置即可实现年产2000吨的目标。
艰苦付出换来的是累累硕果。前不久,8位同学带着《固体推进剂硝基胍的连续安全生产工艺》参加了第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品大奖赛,一举拿得最高奖。获奖是喜悦的,但特等奖的背后,多少也有点“辛酸”:她做试验鞋子被烫了一个洞,我鞋子裤子被硫酸腐蚀了,夏天实验室里温度高达42°,空调形同虚设……回想起研发的过程,团队中的几位“娘子军”至今仍感慨不已,她们觉得这一路走来,自己已成了不折不扣的“女汉子”。
史佳一是8人团队中比较特殊的一个,她就读该院护理专业,是唯一一个跨专业参赛的学生。据了解,在组队之初,制药与生命科学学院面向全院海选,她凭借着“胆子大、脑子转得快”,在答辩中笑傲450名候选学生,抢得一个参赛名额。
由于是跨专业,史佳一平常很少做试验,加入团队不久,她就“炮制”了唯一一次安全事故,险些导致试验室里的反应容器爆炸。“当时在模拟传统生产工艺,需要往容器里滴浓硫酸,要滴得非常慢,温度需要控制在35°,由于操作不当,导致容器内的温度急剧上升,险些爆炸。”史佳一告诉记者,当时指导老师一把将她拽离反应容器,拉下防爆窗,让所有的学生都蹲在安全地带不要动,“还好有惊无险”。
据了解,第十三届“挑战杯”由共青团中央、中国科协、教育部、全国学联、江苏省人民政府主办,自1989年创办至今,两年一届。今年常州大学有3个参赛作品参加该大赛,全部获奖,创造了全国高校中一个不大不小的奇迹。 (包海霞 胡永春)
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