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韓軍:深耕細作 變廢為寶

發布者:程毓發布時間:2018-09-03瀏覽次數:1350

固廢“清道夫”韓軍:深耕細作 變廢為寶

記者 李玉飛  攝影 方斌

  韓軍,資源與環境工程學院教授,楚天學者特聘教授,博士生導師。研究方向為二氧化碳減排、垃圾資源化處理以及多環芳烴控制。 

  “去年發表SCI論文12篇,其中1篇入選ESI高被引論文。”提起2017年的科研成果,資源與環境工程學院韓軍教授底氣十足,輕松一笑。

  底氣的背后,韓軍有硬實力:日本豐橋技術科技大學博士后、美國密西西比州立大學訪問學者;兩年時間,從講師晉升為教授;湖北省新世紀高層次人才工程、“楚天學者”特聘教授。

  “韓軍教授年輕有為,科研能力突出,學術成果豐碩。”資環學院院長葉義成稱贊。 

變廢為寶 開發重金屬 控制與分離回收技術 

    2007年,韓軍從日本豐橋技術科技大學博士后出站來到武科大,一心撲在學術上。

  垃圾焚燒產生的小顆粒物質中含有毒重金屬,若進入人體肺部,將危害人體健康。

  “如何將焚燒過程中的重金屬從氣態轉變到顆粒態,從細微顆粒態轉變到粗顆粒態,從可溶態轉變為穩定態。”“嗅”到科學問題,韓軍開始破解難題。

  “能否開發一種能吸附重金屬的吸附劑。”韓軍設想。

  演算、推導公式,韓軍建立起吸附劑與重金屬化合物的化學動力模型;設計試驗方案,改變試驗參數,他獲得了吸附劑的化學動力學參數。

  為了檢驗吸附劑性能,他在污泥焚燒中進行工程驗證。

  “韓軍研發出的吸附劑可以脫除多種重金屬,一舉多得。”武漢工程大學“楚天學者”特聘教授郭嘉贊賞他,“該技術能夠減排重金屬鉛、鎘50%以上,不但滿足環境要求,而且效果明顯。”

  韓軍在該研究方向上發表5篇SCI論文,其中1篇發表在能源方面頂級期刊Energy Fuel。

  “降住”了重金屬,韓軍決定還要回收重金屬。

  垃圾焚燒底灰中重金屬濃度高,不利于底灰利用。他突破傳統方法,逆向思維,提出一種新型重金屬控制方法,“引導”重金屬富集到粗顆粒飛灰中。

  該方法能轉移多種重金屬,提高底灰的利用率,還可使重金屬富集在飛灰中。飛灰中某些重金屬的濃度含量極高,甚至接近于礦石中的含量,為了再利用這些“寶”,他開發一套回收技術。該技術能回收50%以上的鋅等重金屬,并發表SCI論文2篇,EI論文2篇。

  一系列科研成果讓他嶄露頭角,成果不斷涌現:兩年發表SCI論文10篇,主持國家自然科學基金1項、省部級項目4項。

2008年,他獲得國家留學人員科技活動項目擇優資助。此項目全省每年僅獲批6人。

  由于學術成績突出,武科大開設“綠色通道”,破格提拔。2009年,僅僅兩年時間,從講師晉升為教授,這個“神話”被韓軍打破,他成為我校最年輕的教授之一。一般人從講師到教授至少10年。

2009年韓軍入選武漢市青年科技晨光計劃,2010年受聘為“楚天學子”,2011年入選湖北省新世紀高層次人才工程,2017年入選“楚天學者”特聘教授。 

深耕細作 破解城市 生活垃圾熱解制氣瓶頸 

  “作為工科教師,沒有企業生產經歷或工程實踐經歷,是不可能做好科研的。”韓軍說,“青年教師要樂于‘泡’企業。”

  韓軍“蹲點”企業一線,變身“企業通”。煤焦廠的物料走向、熄焦、焦炭過篩、進產品庫的全過程,裝煤、推焦、爐頂測溫、調火等工藝,他都了如指掌。

  有了生產一線的經歷,韓軍了解到最新的技術、設備以及生產遇到的問題。他根據企業需求“量體裁衣”,精準施策。

  目前,全國城市生活垃圾年產量已超過1.5億噸,到2020年年產生量將達2.1億噸,如果將這些垃圾中熱量全部回收利用,可產生相當于500萬噸標準煤的能源,將有效減輕環境污染。

  填埋、堆肥、焚燒和熱解是國內垃圾處理的主要方法,其中生活垃圾熱解可將二噁英生成降到最低,二次污染較小。但生活垃圾熱解是一個復雜的吸熱化學反應過程,同時垃圾成分復雜,導致城市生活垃圾熱解回收在工業化應用方面進展緩慢,企業發展遇到瓶頸。

  抓住企業生活垃圾熱解制氣的“軟肋”,韓軍敢于“開刀”,為企業發展排憂解難。

  生活垃圾熱解機理及其動力學,熱解過程硫、氯等遷移規律以及垃圾多組分耦合協同作用機理是解決問題的“前奏”。“必須攻破。”韓軍暗自立下目標。

  有了解決思路,韓軍著手配制“妙方”。

  那段時間,韓軍“沉溺”實驗室,分揀、分類湖北省城市生活垃圾,選取典型組分,他在熱重分析儀上研究其熱解特性及動力學參數。只要一有想法,他就跑到實驗室,反復嘗試,尋找最佳方案。

  最終,韓軍制定了“四部曲”:熱重實驗,熱解實驗,硫、氯析出,催化熱解。

  “那些天雖枯燥乏味,幸運的是挺過去了。”韓軍回憶說。

  “配方”見效,韓軍產出3項基礎理論成果。他獲得了垃圾熱解過程中多組分耦合協同作用機理;揭示了硫、氯對垃圾熱解過程對熱解產物促進作用及其機理;闡明了催化劑對垃圾熱解過程熱解產物影響機制。

  “韓軍教授的研究為城市生活垃圾熱解生產燃氣大規模應用提供了理論支持,為綠色產業發展添磚加瓦。”華中科技大學“長江學者”徐明厚教授說。

  路是闖出來的。韓軍在污染物治理、潔凈煤技術、燒結煙氣治理、固體廢棄物處理等方面,已進入國際前沿領域,其研究成果覆蓋了Bioresource Technology、Energy&Fuel、Waste Management等國際權威期刊,受邀擔任The Open Waste Management Journal、Heighten Journal of Civil and Environmental Engineering等國際期刊編委、Energy & Fuels、Fuel等10余個國際權威期刊審稿人、JournalofCombustion客座主編、日本能源學會會員、美國化工學會會員。

  深耕細作方能厚積薄發。目前,韓軍發表學術論文被SCI收錄58篇,他引800余次,授權國家發明專利9項;主持國家自然科學基金、國家重點實驗室開放基金、湖北省自然科學基金、湖北省優秀中青年人才項目、湖北省科技廳重點項目資助等省部級以上項目11項;獲得省高等學校教學成果二等獎。 

嚴師高徒 科研達人 演繹多面范兒 

  韓軍敢擔當。作為冶金資源高效利用與造塊湖北省重點實驗室主任,韓軍注重人才隊伍建設和基礎設施建設,規范基地運行管理,科研活動及產出豐碩,在我校2017年度省部級理工科重點科研基地績效考核中獲第一名。

  韓軍很熱心。“只要有想法,韓老師就提供平臺。”2015級碩士研究生詹宜秋說。

  研一時,詹宜秋想到國外學習。“我來聯系。”韓軍斬釘截鐵。提出申請、推薦導師、辦理簽證、囑咐生活,韓軍一路指引。詹宜秋到美國密西西比州立大學學習一年。

  “韓老師是個熱心腸。”在日本福井大學學習的2011級研究生葉威和到日本新瀉大學攻讀研究生的2013級本科生易天存都心存感激。

  韓軍重實踐。“白天做實驗,晚上看論文。”這是韓軍定下的硬條例。他每天至少4-5次,到實驗室“查崗盯梢”。

  擰扳手、走管線、搬罐子,這些體力活,女學生都干過。“三年下來,小女生變成女漢子,練就一身‘功夫’。”詹宜秋釋然一笑。

  韓軍重視培養學生的創新精神和實踐能力,成績顯著:“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽三等獎、全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽三等獎、全國高校環保科技創意設計大賽銀獎、“都市環保杯”大學生環保創意大賽二等獎、湖北省“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽一等獎。

  韓軍懂技術。學生列出的實驗方案,要經韓軍“挑刺”。只有過了韓軍這一關,才能“放行”。

  “試驗存在哪些問題,結果如何。”韓軍來到實驗室,不時詢問。

  由于第一次做實驗,2017級研究生黃志航有些不知所措。“我來演示一遍。”韓軍一邊操作,一邊講解。

  “韓老師本領過硬,技術擔當。”黃志航豎起大拇指。

  韓軍特嚴厲。查用詞、看語法、糾邏輯、講段落銜接,一篇英文論文,韓軍不放過任何紕漏,追求完美。“試驗數據必須保證科學、準確、嚴謹。”韓軍反復強調。

  “韓老師看得細,嚴得很。”2015級碩士研究生劉東醫說。韓軍火眼金睛,幾十頁的英文文章,一個單詞拼寫錯誤也能揪出。

  “論文在修改中完善,而我在批評中長大。”劉東醫笑呵呵地說。

  在韓軍的指導下,研究生秦林波可謂是獎學金“大滿貫”:研究生國家獎學金、許家印獎學金、寶鋼獎學金。博士期間,秦林波發表SCI論文19篇。

  嚴師出高徒。2017年,詹宜秋和2016級研究生張莉同時獲得國家獎學金,畢業的研究生至少發表1篇SCI一區或者二區論文……“傳奇”在不斷上演。


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