金屬防腐蝕科學(xué)家、北京化工大學(xué)教授魏剛——鍋爐水處理節(jié)能減排環(huán)保戰(zhàn)線上的一名老兵

2017年6月19日，《科技日?qǐng)?bào)》第五版科技人物專版發(fā)文：《節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)線上的一名老兵——追憶我國(guó)著名鍋爐水處理專家魏剛》（記者姜靖）。6月4日下午，我國(guó)著名鍋爐水處理專家、原北京化工大學(xué)教授魏剛揮手作別，享年72歲。魏剛教授雖然一生獲獎(jiǎng)無(wú)數(shù)，光國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)就獲過(guò)四次，這位老人卻自謙只是“節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)線上的一名老兵”。

北京化工大學(xué)教授魏剛——Lan826技術(shù)主要發(fā)明人

1976年，中國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的探索階段。我國(guó)引進(jìn)了關(guān)乎國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的13套大化肥和4套大乙烯重化工業(yè)成套設(shè)備，隨著重化工業(yè)成套設(shè)備的引進(jìn)急需對(duì)相關(guān)水污染防治技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收、國(guó)產(chǎn)化替代工作，確保大型重化工業(yè)成套設(shè)備一次試車成功是一件大事，一旦設(shè)備試車失敗，將發(fā)生上萬(wàn)噸廢水排放，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。當(dāng)時(shí)我國(guó)對(duì)大型成套化工裝置試車前的系統(tǒng)化學(xué)清洗、鈍化、保養(yǎng)技術(shù)還是一片空白，其中系統(tǒng)化學(xué)清洗成為試車前處理的最大障礙，國(guó)家為此組織起多方力量進(jìn)行科研攻關(guān)。

在這個(gè)關(guān)鍵的時(shí)候，剛到原化工部化工機(jī)械研究院工作的魏剛教授接到了任務(wù)，魏剛教授決定從理論上尋找突破口，通過(guò)對(duì)酸腐蝕與防護(hù)機(jī)理研究，魏剛教授發(fā)現(xiàn)并提出了“環(huán)境協(xié)同效應(yīng)”及其作用機(jī)理，研制出在14種酸中均能起高效緩蝕作用的緩蝕劑lan-826及其應(yīng)用技術(shù)，同時(shí)解決了酸緩蝕劑的一劑多用問(wèn)題、濃硝酸的緩蝕問(wèn)題、以及硝酸一氫氟酸的緩蝕問(wèn)題。lan-826技術(shù)提高了工程的安全性，簡(jiǎn)化了施工工藝，減少了施工過(guò)程中的·廢水量，其綜合性能明顯優(yōu)于國(guó)外技術(shù)，lan-826技術(shù)首次在揚(yáng)子石化應(yīng)用就獲得了成功，從此我國(guó)大型工業(yè)成套設(shè)備試車前系統(tǒng)清洗技術(shù)不再受國(guó)外卡脖子控制。

魏剛教授發(fā)現(xiàn)并提出了“環(huán)境協(xié)同效應(yīng)”帶動(dòng)了中國(guó)緩蝕劑研究和緩蝕劑技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)嚴(yán)重依賴國(guó)外廠商承包大型成套工業(yè)設(shè)備裝置清洗工程的歷史被Lan-826技術(shù)終結(jié)了，并成為中國(guó)藍(lán)星清洗公司等企業(yè)的技術(shù)支撐，促進(jìn)了中國(guó)化學(xué)清洗產(chǎn)業(yè)的形成和壯大。Lan-826技術(shù)于1985年獲得國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。1986年，魏剛教授成為原化工部7個(gè)國(guó)家級(jí)專家中最年輕的一員。中國(guó)藍(lán)星集團(tuán)基于L a n-826技術(shù)成功地完成了“七五”至“十一五”期間的所有大乙烯、大化肥、西氣東輸、多晶硅等國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目的試車前處理工程,，中國(guó)藍(lán)星集團(tuán)將Lan-826技術(shù)推廣到美國(guó)、日本、新加坡、歐洲等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。Lan-826技術(shù)的應(yīng)用突破了國(guó)外的技術(shù)壟斷，促進(jìn)了中國(guó)水處理技術(shù)的發(fā)展，為中國(guó)清洗產(chǎn)業(yè)的形成起到了關(guān)鍵作用，價(jià)廉物美的L a n-826技術(shù)產(chǎn)品從此讓大型工業(yè)成套設(shè)備清洗行業(yè)不再崇信西方“昂貴”先進(jìn)清洗技術(shù)和產(chǎn)品。

北京化工大學(xué)教授魏剛——研發(fā)Lan257c清洗技術(shù)解決尿素生產(chǎn)裝置水溶液側(cè)污垢堵塞問(wèn)題

大型化肥尿素重化工業(yè)成套設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行一段時(shí)間后，尿素工藝水溶液側(cè)經(jīng)常會(huì)發(fā)生污垢堵塞問(wèn)題，尿素行業(yè)世界著名的Stamicarbon斯塔米卡邦公司在其權(quán)威性的手冊(cè)中將其列為生產(chǎn)中的危險(xiǎn)環(huán)節(jié)，必須立即停車處理。而臨時(shí)停車會(huì)造成大量的尿素工藝廢水排放和嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，為此原化工部曾對(duì)相關(guān)難題組織攻關(guān)，但是一直沒(méi)有取得成功。

解決尿素生產(chǎn)裝置水溶液污垢堵塞問(wèn)題，被列入“七五”國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目。國(guó)家將這項(xiàng)艱巨的任務(wù)交到了時(shí)任化機(jī)院緩蝕技術(shù)研究所所長(zhǎng)魏剛教授手上，魏剛教授帶領(lǐng)自己的團(tuán)隊(duì)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察和研究，首次發(fā)現(xiàn)尿素合成反應(yīng)中間產(chǎn)物與金屬表面作用生成金屬有機(jī)化合物及其分解的過(guò)程，提出了腐蝕產(chǎn)物堵塞結(jié)論，否定了Stamicarbon斯塔米卡邦公司的填料堵塞說(shuō)。雖然解決了堵塞物的成分問(wèn)題，如何解決解決尿素生產(chǎn)裝置水溶液側(cè)污垢堵塞新問(wèn)題又再次出現(xiàn)。魏剛教授帶領(lǐng)自己的團(tuán)隊(duì)用盡了世界上一切有記錄的方法，也沒(méi)有溶解這種腐蝕產(chǎn)物，魏剛教授帶領(lǐng)課題攻關(guān)團(tuán)隊(duì)再次陷入迷途。

多年的科研工作，讓魏剛教授更加沉著冷靜，在長(zhǎng)期科研實(shí)踐中，魏剛教授總結(jié)出一條規(guī)律：技術(shù)路線不通→質(zhì)疑現(xiàn)有的理論→尋找突破口，提出新理論→以此為指導(dǎo)設(shè)計(jì)新方案。這個(gè)思路指引他探索規(guī)律性的東西，在求同之外分外重視求異，打破傳統(tǒng)。

魏剛教授再次從理論上尋找突破口,，經(jīng)過(guò)不斷的深入研究和分析，創(chuàng)造性提出了“外加還原性氣氛”的全新理論，并在這個(gè)理論指導(dǎo)下，開(kāi)發(fā)出了Lan257c清洗技術(shù)，終于了長(zhǎng)期困擾尿素行業(yè)的堵塞難題。Lan257c清洗技術(shù)解決尿素生產(chǎn)裝置水溶液側(cè)的除垢率達(dá)到100%，與當(dāng)時(shí)國(guó)際上唯一達(dá)到此效果的EDTA法相比，Lan257c清洗速度快了幾倍，而造價(jià)卻只有EDTA法的1/5，該項(xiàng)目也獲得了國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)。

北京化工大學(xué)教授魏剛——近零排污蒸汽發(fā)生技術(shù)主要發(fā)明人

鍋爐排污天經(jīng)地義，是保證鍋爐運(yùn)行安全的必不可少的措施，是瓦特發(fā)明蒸氣機(jī)后人們用血的教訓(xùn)換來(lái)的經(jīng)驗(yàn)。在魏剛研發(fā)的一系列區(qū)域廢水零排放技術(shù)中,難度最大的是熱力生產(chǎn)廢水零排放。其原因是較新的生產(chǎn)工藝往往不夠完善,如果能找到其缺陷,再通過(guò)源頭消除、工藝改進(jìn)和末端治理,就可能實(shí)現(xiàn)其廢水零排放。

　　魏剛教授知難而上，帶領(lǐng)他的課題小組夜以繼日的深入研究，創(chuàng)立了系統(tǒng)平衡法、連用法、工業(yè)鍋爐氧化性水工況、核態(tài)清洗強(qiáng)化、超分子緩蝕劑等新理念和技術(shù)，從源頭上消除了軟化系統(tǒng)廢水、連續(xù)排污和定期排污廢水、污染凝結(jié)水的排放，突破工業(yè)鍋爐必須排污的觀念和傳統(tǒng),

魏剛教授團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)了廢水近零排放的鍋爐閉路運(yùn)行新工藝和實(shí)施方法，已在眾多國(guó)產(chǎn)鍋爐和進(jìn)口鍋爐系統(tǒng)中配套應(yīng)用，使鍋爐噸蒸汽廢水量由1.3噸下降到0.003噸，向環(huán)境排放的廢水量達(dá)到接近零排放程度，大幅壓縮鍋爐排污量，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)蒸汽15%~20%，節(jié)能9%~2 0%，節(jié)水89%~9 5%，減排煙塵二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物9%~ 2 0%，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)顯著優(yōu)于國(guó)外同類技術(shù)，近零排污蒸汽發(fā)生技術(shù)于2007年獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。中國(guó)鍋爐水處理協(xié)會(huì)以這一成果為基礎(chǔ)發(fā)布了新的行業(yè)試行標(biāo)準(zhǔn)和新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家科技部將這一成果列入第一批節(jié)能減排項(xiàng)目，在全國(guó)組織推廣，同時(shí)被國(guó)家發(fā)改委選入《工業(yè)節(jié)水支撐技術(shù)》。國(guó)家質(zhì)檢總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局下達(dá)文件將該成果的推廣列為十大安全節(jié)能重點(diǎn)工程項(xiàng)目進(jìn)行了部署。中國(guó)鍋爐水處理協(xié)會(huì)專門(mén)召開(kāi)會(huì)議,對(duì)這一成果的推廣應(yīng)用作了部署。

人物鏈接:

魏剛，1967年畢業(yè)于蘭州大學(xué)化學(xué)系，北京化工大學(xué)教授，北京化工大學(xué)金屬表面工程系主任，北京化工大學(xué)水處理工程研究中心主任，化工部化機(jī)院緩蝕技術(shù)研究所所長(zhǎng)，材料保護(hù)研究所所長(zhǎng)，中國(guó)腐蝕與防護(hù)協(xié)會(huì)技術(shù)委員會(huì)副主任，中國(guó)鍋爐水處理協(xié)會(huì)技術(shù)委員會(huì)委員。

長(zhǎng)期從事水污染防治的教學(xué)與科研工作，在大型化工裝置試車廢水污染防治、尿素生產(chǎn)裝置工藝廢水污染防治、區(qū)域廢水零排放等領(lǐng)域取得了一系列成果，獲得國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)3項(xiàng)，國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，國(guó)家優(yōu)秀新產(chǎn)品獎(jiǎng)1項(xiàng)，國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)16項(xiàng)。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文130余篇，著作8部，其中獲國(guó)家圖書(shū)獎(jiǎng)1項(xiàng),部級(jí)圖書(shū)獎(jiǎng)1項(xiàng)。其科技成果已在全國(guó)23個(gè)省市推廣應(yīng)用,成為北京化新通達(dá)清洗技術(shù)有限公司、中國(guó)藍(lán)星等500余家企業(yè)的技術(shù)支撐，某些技術(shù)已推廣到美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家。

主要研究領(lǐng)域

1 材料腐蝕與防護(hù)

主要研究酸腐蝕與防護(hù)、化工腐蝕與防護(hù)、大氣腐蝕與防護(hù)、水腐蝕與防護(hù)等。首次發(fā)現(xiàn)并提出了“環(huán)境協(xié)同效應(yīng)”及其作用機(jī)理，發(fā)明了Lan-826技術(shù)。首次發(fā)現(xiàn)和提出尿素生產(chǎn)裝置的腐蝕產(chǎn)物堵塞說(shuō)，否定了Stamicarbon的填料堵塞說(shuō)，提出外加還原性氣氛理論，發(fā)明了堵塞物的防治方法。首次發(fā)現(xiàn)和提出了氣液相緩蝕作用規(guī)律，發(fā)明了TH-901半干法鍋爐保養(yǎng)技術(shù)。這些技術(shù)均已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，成為500余家企業(yè)的技術(shù)支撐。

2 環(huán)境工程材料

主要研究光催化材料、電催化材料、環(huán)境友好材料等。首次提出某些光催化材料和電催化材料的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，發(fā)明了特殊結(jié)構(gòu)的光催化反應(yīng)器和電催化反應(yīng)器。已通過(guò)國(guó)家科技部驗(yàn)收1項(xiàng)。

3 無(wú)機(jī)膜材料

主要研究無(wú)機(jī)納濾膜材料、無(wú)機(jī)介孔膜材料等。已建立膜孔徑及其分布及膜孔徑-膜厚梯度分布等的控制方法。已通過(guò)國(guó)家科技部驗(yàn)收1項(xiàng)。

4 水污染防治工程

主要研究海水、循環(huán)冷卻水、鍋爐水、凝結(jié)水及各種廢水的處理及資源化技術(shù)。首次提出循環(huán)冷卻水零排污處理技術(shù)及原理、零排污蒸汽發(fā)生技術(shù)及原理、多種廢水的零排污處理技術(shù)及原理，發(fā)明了連用法熱水鍋爐運(yùn)行技術(shù)、排污接近于零的工業(yè)鍋爐運(yùn)行技術(shù)。已通過(guò)國(guó)家科技部驗(yàn)收和教育部鑒定2項(xiàng)。

主要研究成果

發(fā)表論文80余篇；

合著著作9部；

獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利6件；

1985年獲國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)；

1991年獲國(guó)家優(yōu)秀新產(chǎn)品獎(jiǎng)1項(xiàng)；

1993年獲國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)2項(xiàng)；

1999年獲國(guó)家科技圖書(shū)獎(jiǎng)1項(xiàng)；

獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)6項(xiàng)；

獲省部級(jí)圖書(shū)獎(jiǎng)1項(xiàng)；

1986年被授予國(guó)家級(jí)有突出貢獻(xiàn)專家；

1990年享受政府特殊津貼；

2005年被授予中國(guó)防腐蝕大師；

2014年獲中國(guó)工業(yè)清洗終身成就獎(jiǎng)。

金屬防腐蝕科學(xué)家、北京化工大學(xué)教授魏剛——鍋爐水處理節(jié)能減排環(huán)保戰(zhàn)線上的一名老兵（顏輝）