科技人物 | 程芳琴:解開工業(yè)固廢“轉(zhuǎn)身”的綠色密碼
程芳琴(左三)在指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)
圖片由山西大學(xué)提供
近日,山西臣功固廢綜合處置利用有限公司工廠內(nèi)呈現(xiàn)出一派火熱的生產(chǎn)景象。該公司與山西大學(xué)合作的年消納6000噸“電解鋁廢渣資源化高值利用”中試項(xiàng)目日前已正式投產(chǎn)運(yùn)行。
“該項(xiàng)目的投產(chǎn)運(yùn)行,標(biāo)志著山西省固廢資源化利用向鏈接新能源產(chǎn)業(yè)邁出了關(guān)鍵性的一步。”山西大學(xué)副校長程芳琴說。
山西省是國家重要的能源重化工基地,固廢處理是令不少能源企業(yè)頭疼的難題。為了解決此問題,多年來程芳琴致力于工業(yè)固廢處理與處置的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與工程化應(yīng)用,在工業(yè)固廢減量化、資源化、無害化處置領(lǐng)域取得了創(chuàng)新性的突破。在今年舉行的“國家工程師獎(jiǎng)”表彰大會(huì)上,程芳琴被授予“國家卓越工程師”稱號。
攻關(guān)20年 讓煤矸石變廢為寶
粉煤灰、煤矸石和煤泥等固體廢棄物資源化利用是世界級的環(huán)保技術(shù)難題。2004年,剛剛調(diào)入山西大學(xué)不久的程芳琴就暗自思忖,期望破解此難題。
萬事開頭難。沒有實(shí)驗(yàn)用品,程芳琴就自己掏腰包買;沒有實(shí)驗(yàn)室,就自己想辦法建;團(tuán)隊(duì)缺人才,就跑出去引。一步一個(gè)腳印,通過咬牙堅(jiān)持,她凝練科研方向,目標(biāo)越來越明確,思路越來越清晰。2011年,程芳琴團(tuán)隊(duì)把對煤矸石、煤泥清潔高效利用的研究方向?qū)?zhǔn)了煤電企業(yè)的大規(guī)模工業(yè)化利用。
山西大學(xué)資源與環(huán)境工程研究所教授楊鳳玲是程芳琴團(tuán)隊(duì)的成員,她告訴記者:“由于煤矸石硬度大,顆粒入爐后會(huì)磨損鍋爐的耐火材料和水循環(huán)系統(tǒng)。”想讓“吃”慣了電煤的鍋爐改吃“難消化”的煤矸石、煤泥,難度可想而知。
要解決這些一線的實(shí)際問題,“鉆鍋爐”就成了科研的“必修課”。鍋爐檢修時(shí),內(nèi)部溫度也能達(dá)到40℃到50℃,爐膛和煙道內(nèi)滿是灰,環(huán)境特別差。但團(tuán)隊(duì)成員們經(jīng)常爬高爬低,毫無怨言。“只有深入一線,我們的理論和實(shí)際才能對上。”程芳琴說。
為了盡可能收集到生產(chǎn)一線的一手資料,程芳琴帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),從山西到內(nèi)蒙古、陜西、甘肅等地深入了解煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,為解決難題提供了有力支持。在理論和實(shí)踐的指導(dǎo)下,她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員探明了煤矸石燃燒活化—污染物控制—活性灰渣形成規(guī)律,發(fā)明了煤矸石固硫控溫燃燒與灰渣高效耦合利用方法。相關(guān)成果應(yīng)用后,煤矸石、煤泥入爐量大于90%,且實(shí)現(xiàn)了寬負(fù)荷下二氧化硫和二氧化氮的超低排放。
除此以外,程芳琴還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出分質(zhì)資源化利用——分類無害化填充技術(shù),形成了煤矸石清潔燃燒發(fā)電、煤泥清潔型煤及配套爐具、灰渣高值化利用及協(xié)同矸石無害化處置等一系列成果。
初心不改 讓科研事業(yè)薪火相傳
每天早上,程芳琴做的第一件事就是梳理回顧課題組研究過程中出現(xiàn)的問題,并在早會(huì)上就工作內(nèi)容對骨干教師和研究生進(jìn)行指導(dǎo)。當(dāng)日事當(dāng)日畢,這是多年來她一直堅(jiān)持的習(xí)慣。
有人曾這樣評價(jià)程芳琴,“程教授一年365天,至少有200天在出差”。盡管經(jīng)常日夜奔波在企業(yè)考察、學(xué)習(xí)培訓(xùn)的路途上,但程芳琴始終牽掛著教育事業(yè)。她常說:“科技的未來屬于年輕人,只有千方百計(jì)育人才,科技事業(yè)才能基業(yè)長青。”
為此,有時(shí)在睡夢中想到要緊的事,程芳琴都會(huì)趕快拿起手機(jī)記錄下來。她的團(tuán)隊(duì)成員經(jīng)常開玩笑道:“早晨起來第一件事就是打開手機(jī),看程教授留言布置的任務(wù),上班后迅速執(zhí)行。”
程芳琴還關(guān)愛學(xué)校青年教師的成長,經(jīng)常幫助他們分析當(dāng)前科學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn),討論技術(shù)問題及其背后深藏的關(guān)鍵科學(xué)問題,逐字逐句給年輕教師修改論文和項(xiàng)目申報(bào)書,許多論文及項(xiàng)目申報(bào)書上都寫滿了她的修改意見。
“每個(gè)優(yōu)秀的人,都有一段沉默的時(shí)光。那段時(shí)光,是付出很多努力卻得不到結(jié)果的日子,我們把它叫‘扎根’。”山西大學(xué)青年教師楊鳳玲對程芳琴在開學(xué)時(shí)給學(xué)生的寄語仍記憶猶新,這句話也成了她在科研最煎熬、最迷茫時(shí)的指路明燈。
“把科學(xué)論文寫在祖國大地上,把研究成果應(yīng)用在實(shí)現(xiàn)中國式現(xiàn)代化的偉大事業(yè)中,把人生理想融入為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢的奮斗中。這是程教授教會(huì)我們最重要的事。”楊鳳玲說。
來源:科技日報(bào)
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