北京化工大學教授魏剛——鍋爐水處理節能環保戰線上的一名老兵

金屬防腐蝕科學家、北京化工大學教授魏剛——鍋爐水處理節能減排環保戰線上的一名老兵

2017年6月19日，《科技日報》第五版科技人物專版發文：《節能環保戰線上的一名老兵——追憶我國著名鍋爐水處理專家魏剛》（記者姜靖）。6月4日下午，我國著名鍋爐水處理專家、原北京化工大學教授魏剛揮手作別，享年72歲。魏剛教授雖然一生獲獎無數，光國家發明獎就獲過四次，這位老人卻自謙只是“節能環保戰線上的一名老兵”。

北京化工大學教授魏剛——Lan826技術主要發明人

1976年，中國正處在經濟發展的探索階段。我國引進了關乎國民經濟發展的13套大化肥和4套大乙烯重化工業成套設備，隨著重化工業成套設備的引進急需對相關水污染防治技術的引進、消化、吸收、國產化替代工作，確保大型重化工業成套設備一次試車成功是一件大事，一旦設備試車失敗，將發生上萬噸廢水排放，造成嚴重的環境污染和生態破壞。當時我國對大型成套化工裝置試車前的系統化學清洗、鈍化、保養技術還是一片空白，其中系統化學清洗成為試車前處理的最大障礙，國家為此組織起多方力量進行科研攻關。

在這個關鍵的時候，剛到原化工部化工機械研究院工作的魏剛教授接到了任務，魏剛教授決定從理論上尋找突破口，通過對酸腐蝕與防護機理研究，魏剛教授發現并提出了“環境協同效應”及其作用機理，研制出在14種酸中均能起高效緩蝕作用的緩蝕劑lan-826及其應用技術，同時解決了酸緩蝕劑的一劑多用問題、濃硝酸的緩蝕問題、以及硝酸一氫氟酸的緩蝕問題。lan-826技術提高了工程的安全性，簡化了施工工藝，減少了施工過程中的·廢水量，其綜合性能明顯優于國外技術，lan-826技術首次在揚子石化應用就獲得了成功，從此我國大型工業成套設備試車前系統清洗技術不再受國外卡脖子控制。

魏剛教授發現并提出了“環境協同效應”帶動了中國緩蝕劑研究和緩蝕劑技術的發展，我國嚴重依賴國外廠商承包大型成套工業設備裝置清洗工程的歷史被Lan-826技術終結了，并成為中國藍星清洗公司等企業的技術支撐，促進了中國化學清洗產業的形成和壯大。Lan-826技術于1985年獲得國家發明獎三等獎。1986年，魏剛教授成為原化工部7個國家級專家中最年輕的一員。中國藍星集團基于L a n-826技術成功地完成了“七五”至“十一五”期間的所有大乙烯、大化肥、西氣東輸、多晶硅等國家重點建設項目的試車前處理工程,，中國藍星集團將Lan-826技術推廣到美國、日本、新加坡、歐洲等工業發達國家。Lan-826技術的應用突破了國外的技術壟斷，促進了中國水處理技術的發展，為中國清洗產業的形成起到了關鍵作用，價廉物美的L a n-826技術產品從此讓大型工業成套設備清洗行業不再崇信西方“昂貴”先進清洗技術和產品。

北京化工大學教授魏剛——研發Lan257c清洗技術解決尿素生產裝置水溶液側污垢堵塞問題

大型化肥尿素重化工業成套設備生產運行一段時間后，尿素工藝水溶液側經常會發生污垢堵塞問題，尿素行業世界著名的Stamicarbon斯塔米卡邦公司在其權威性的手冊中將其列為生產中的危險環節，必須立即停車處理。而臨時停車會造成大量的尿素工藝廢水排放和嚴重的環境污染問題，為此原化工部曾對相關難題組織攻關，但是一直沒有取得成功。

解決尿素生產裝置水溶液污垢堵塞問題，被列入“七五”國家科技攻關項目。國家將這項艱巨的任務交到了時任化機院緩蝕技術研究所所長魏剛教授手上，魏剛教授帶領自己的團隊，通過現場考察和研究，首次發現尿素合成反應中間產物與金屬表面作用生成金屬有機化合物及其分解的過程，提出了腐蝕產物堵塞結論，否定了Stamicarbon斯塔米卡邦公司的填料堵塞說。雖然解決了堵塞物的成分問題，如何解決解決尿素生產裝置水溶液側污垢堵塞新問題又再次出現。魏剛教授帶領自己的團隊用盡了世界上一切有記錄的方法，也沒有溶解這種腐蝕產物，魏剛教授帶領課題攻關團隊再次陷入迷途。

多年的科研工作，讓魏剛教授更加沉著冷靜，在長期科研實踐中，魏剛教授總結出一條規律：技術路線不通→質疑現有的理論→尋找突破口，提出新理論→以此為指導設計新方案。這個思路指引他探索規律性的東西，在求同之外分外重視求異，打破傳統。

魏剛教授再次從理論上尋找突破口,，經過不斷的深入研究和分析，創造性提出了“外加還原性氣氛”的全新理論，并在這個理論指導下，開發出了Lan257c清洗技術，終于了長期困擾尿素行業的堵塞難題。Lan257c清洗技術解決尿素生產裝置水溶液側的除垢率達到100%，與當時國際上唯一達到此效果的EDTA法相比，Lan257c清洗速度快了幾倍，而造價卻只有EDTA法的1/5，該項目也獲得了國家發明獎。

北京化工大學教授魏剛——近零排污蒸汽發生技術主要發明人

鍋爐排污天經地義，是保證鍋爐運行安全的必不可少的措施，是瓦特發明蒸氣機后人們用血的教訓換來的經驗。在魏剛研發的一系列區域廢水零排放技術中,難度最大的是熱力生產廢水零排放。其原因是較新的生產工藝往往不夠完善,如果能找到其缺陷,再通過源頭消除、工藝改進和末端治理,就可能實現其廢水零排放。

　　魏剛教授知難而上，帶領他的課題小組夜以繼日的深入研究，創立了系統平衡法、連用法、工業鍋爐氧化性水工況、核態清洗強化、超分子緩蝕劑等新理念和技術，從源頭上消除了軟化系統廢水、連續排污和定期排污廢水、污染凝結水的排放，突破工業鍋爐必須排污的觀念和傳統,

魏剛教授團隊首創了廢水近零排放的鍋爐閉路運行新工藝和實施方法，已在眾多國產鍋爐和進口鍋爐系統中配套應用，使鍋爐噸蒸汽廢水量由1.3噸下降到0.003噸，向環境排放的廢水量達到接近零排放程度，大幅壓縮鍋爐排污量，實現增產蒸汽15%~20%，節能9%~2 0%，節水89%~9 5%，減排煙塵二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物9%~ 2 0%，主要技術經濟指標顯著優于國外同類技術，近零排污蒸汽發生技術于2007年獲國家技術發明獎二等獎。中國鍋爐水處理協會以這一成果為基礎發布了新的行業試行標準和新的國家標準，國家科技部將這一成果列入第一批節能減排項目，在全國組織推廣，同時被國家發改委選入《工業節水支撐技術》。國家質檢總局特種設備安全監察局下達文件將該成果的推廣列為十大安全節能重點工程項目進行了部署。中國鍋爐水處理協會專門召開會議,對這一成果的推廣應用作了部署。

人物鏈接:

魏剛，1967年畢業于蘭州大學化學系，北京化工大學教授，北京化工大學金屬表面工程系主任，北京化工大學水處理工程研究中心主任，化工部化機院緩蝕技術研究所所長，材料保護研究所所長，中國腐蝕與防護協會技術委員會副主任，中國鍋爐水處理協會技術委員會委員。

長期從事水污染防治的教學與科研工作，在大型化工裝置試車廢水污染防治、尿素生產裝置工藝廢水污染防治、區域廢水零排放等領域取得了一系列成果，獲得國家發明獎三等獎3項，國家技術發明獎二等獎1項，國家優秀新產品獎1項，國家發明專利授權16項。已發表學術論文130余篇，著作8部，其中獲國家圖書獎1項,部級圖書獎1項。其科技成果已在全國23個省市推廣應用,成為北京化新通達清洗技術有限公司、中國藍星等500余家企業的技術支撐，某些技術已推廣到美國等西方發達國家。

主要研究領域

1 材料腐蝕與防護

主要研究酸腐蝕與防護、化工腐蝕與防護、大氣腐蝕與防護、水腐蝕與防護等。首次發現并提出了“環境協同效應”及其作用機理，發明了Lan-826技術。首次發現和提出尿素生產裝置的腐蝕產物堵塞說，否定了Stamicarbon的填料堵塞說，提出外加還原性氣氛理論，發明了堵塞物的防治方法。首次發現和提出了氣液相緩蝕作用規律，發明了TH-901半干法鍋爐保養技術。這些技術均已實現產業化，成為500余家企業的技術支撐。

2 環境工程材料

主要研究光催化材料、電催化材料、環境友好材料等。首次提出某些光催化材料和電催化材料的反應動力學模型，發明了特殊結構的光催化反應器和電催化反應器。已通過國家科技部驗收1項。

3 無機膜材料

主要研究無機納濾膜材料、無機介孔膜材料等。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。已通過國家科技部驗收1項。

4 水污染防治工程

主要研究海水、循環冷卻水、鍋爐水、凝結水及各種廢水的處理及資源化技術。首次提出循環冷卻水零排污處理技術及原理、零排污蒸汽發生技術及原理、多種廢水的零排污處理技術及原理，發明了連用法熱水鍋爐運行技術、排污接近于零的工業鍋爐運行技術。已通過國家科技部驗收和教育部鑒定2項。

主要研究成果

發表論文80余篇；

合著著作9部；

獲授權國家發明專利6件；

1985年獲國家發明獎三等獎1項；

1991年獲國家優秀新產品獎1項；

1993年獲國家發明獎三等獎2項；

1999年獲國家科技圖書獎1項；

獲省部級科技獎6項；

獲省部級圖書獎1項；

1986年被授予國家級有突出貢獻專家；

1990年享受政府特殊津貼；

2005年被授予中國防腐蝕大師；

2014年獲中國工業清洗終身成就獎。

金屬防腐蝕科學家、北京化工大學教授魏剛——鍋爐水處理節能減排環保戰線上的一名老兵（顏輝）