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科技日报(2019-11-26):福州大學科特派 破解产业难题 守护碧水蓝天

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科技日報記者在福建浦城縣的榮華山産業組團合成革産業園發現,過去煙囪林立、空氣中時常彌漫著難聞怪味的園區已不複存在。

這種改變緣于福建省科技特派員、福州大學劉康林教授領銜的專家團隊。在他們努力下,園區所有合成革企業生産線完成燃氣供熱系統改造,全面使用LNG清潔能源替代燃煤進行生産。鄰近園區的仙陽鎮三源村黨支部書記連淑安感歎道:“園區企業不燒煤後,天更藍了,空氣更清新了。”

“福建是全国首个国家生态文明试验区。省委省政府一直把推动生态文明建设促进经济社会绿色发展作为重要工作任务。福州大學作为省属唯一‘双一流’建设高校,充分发挥以工为主、理工结合的学科优势,以科技特派员为‘纽带’,在推动区域生态优势、资源优势转化为产业优势和发展优势方面积极作为,为打造福建经济升级版和推进生态省战略提供有力的技术、项目与人才支撑。”福州大學党委书记张天明说。

“大兵團”作戰 解決清潔生産技術難題

作爲全國七大合成革産業集控區之一,浦城榮華山産業組團合成革産業園擁有17家合成革企業,79條合成革主生産線。早前,源于合成革生産過程中仍需大量使用熱能,園區合成革企業采用的燃煤導熱油供熱方式存在高能耗和煙氣排放汙染問題,企業面臨著嚴峻的考驗。

“在‘煤改氣’的推廣工作中,要爲企業著想,尤其是使用天然氣與煤相比生産成本企業要能接受,更重要的是技術上要可行,安全有保障。”劉康林說,爲此,團隊曆時三年,先後進行了三次“煤改氣”實驗、試點工作,開發出一套適用于合成革生産線的天然氣末端供熱專有技術,生産運行成本達到了企業可接受的範圍,解決了燃煤導熱油鍋爐供熱存在的運行、安全和環境汙染問題,填補了國內空白。

我国企业能源结构正向低碳、清洁、高效转型升级,行业“煤改天然气”是大势所趋,据测算,园区“煤改天然气”后,年可节约9万余吨标准煤,减少二氧化硫排放约1320吨,减少二氧化碳排放约15万吨。在此基础上,荣华山产业组团管委会还与福州大學探索建立了适合边缘地区的产学研长效合作新模式,为园区的绿色可持续发展奠定了坚实基础。

“煤改气在合成革行业应用几乎没有先例,可借鉴经验少、技术难题多。通过科技特派员集智攻关、‘大兵团’作战,短时间内整合各方面科研力量,克服了单个科技特派员‘势单力薄’的不足,有效破解区域产业的科技难题。”福州大學上海体彩网學院有关负责人说,合成革产业率先推行“煤改气”,对全省合成革产业及纺织印染等行业实现清洁生产具有引领示范作用。

廢液中“淘寶” 高效循環利用“生綠又生金”

在福建緣福生物質科技有限公司,記者驚奇地發現,以竹子爲原料,造紙制漿過程中産生的黑液廢水能“變廢爲寶”,制成新型的陶瓷坯體增強劑。而在早前,該企業曾深受竹産品下腳料浪費、高值化利用率低、富含木質素廢液處理等難題困擾。

从废液中“淘宝”,充分开发与利用可再生资源,这些变化的背后有何奥妙?2014年,福建省科技特派员、福州大學环境与资源学院刘以凡与吕源财与缘福生物质企业对接,共同开展生物质资源化利用研究,推动了福州大學环境与资源学院刘明华教授团队“改性木质素除油絮凝剂及其制备方法”等5件专利的实施转化。

福建是我國主要竹産區之一,竹資源的存量、竹産業的産值均居全國前列。長期以來,福建閩北地區基于竹資源優勢,竹制漿以及竹纖維發酵生物乙醇等産業飛速發展。

“在此基礎上,項目團隊以竹資源爲原料,通過提取工藝對竹子的主要成分木質素、纖維素和半纖維素進行分離,創新性地利用降解、酚化、醚化、羟甲基化或微波催化聚合等方式,對木質素、纖維素等進行修飾,制備竹木質素基分散劑、竹木質素基黏結劑、纖維素醚等産品,實現竹資源利用潛力的最大化和效益最大化。”劉以凡說。

記者了解到,該技術系列發明專利轉化已進入産業化實施階段,建成了年産3萬噸的改性木質素基和纖維素基功能材料生産線,新增産值達2.3億元,獲得了顯著的經濟效益和社會效益。

“科技特派員按照綠色循環發展改造傳統産業,在相關産業、企業之間建立循環經濟生態鏈,提升企業技術和管理水平,充分利用可再生資源,減少廢棄物産生、汙染排放,對提高産業發展質量和效益,實現綠色健康可持續發展有著重要意義。”劉明華說。

構築大平台 推動生態文明建設上新台階

位于建陽市回瑤工業園區的福建青松股份有限公司車間內,工人們正緊鑼密鼓地生産合成樟腦粉、冰片等系列産品。一箱箱成品在倉庫內整裝待發,將銷往歐洲、北美等地。

松節油是合成樟腦粉的主要原料之一,松節油加工也是我國林産業化學工業最重要的産業之一。在其加工過程中,易産生一種排放量大、化學需氧量高、難生物降解的酸性高濃度的有機廢水。如何解決?

2010年,福建省科技特派員、福州大學上海体彩网學院鄭輝東副教授趙素英教授团队推动成立了“福州大學—青松股份精细化工联合实验室”,针对松节油下游深加工过程中普遍存在的共性问题展开深入研究。

“多年來,團隊開發出松節油下遊産品綠色深加工成套技術,提高了原料的利用率和産品的穩定性,實現了生産全過程的連續自動化操作,有效的降低了生産成本和廢料的排放。”鄭輝東說,同時研究開發清潔生産新工藝、新技術在現有産品生産中的應用,實現節能、降耗、減排的低碳生産過程。

其中,“乙酸異龍腦酯生産工藝項目”是該聯合實驗室技術攻關的成果之一。“我們采用先進固定床連續化生産技術,解決了舊工藝的間歇式反應、轉化率低、耗能大等缺點。”鄭輝東說,原先年産能是1萬噸,現有年産能增至2.6萬噸,還可以節約標准煤2000噸,年增加經濟效益1000多萬元。

目前,青松股份企业已建设国内最大的合成樟脑连续化生产线(3万吨/年),2018年合成樟脑产值总额超11亿元。“作为林化产业龙头企业,在未来发展中,企业将依托福州大學科技特派员团队,持续向松节油深加工的香料、医药、日化等领域进军。”青松股份负责人说。

“優越的生態環境,已成爲福建最具競爭力的優勢。”張天明表示,生態環境形勢的複雜性和艱巨性需要新的理論、方法、技術作爲指導和支撐。爲此,學校將動員一批科技特派員,深入地方基層企業,送科技、解難題,通過平台建設實現生態文明建設與創新發展有機結合,解決生態環境問題,力爭推動全省生態文明建設邁上新台階。

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