从实验室到产业化:刘洪滨团队攻克氯化高聚物酸性废水资源化难题

2025-08-20 13:59:19 来源: 科技日报 点击数:

科技日报记者 颉满斌 通讯员 曹芸芸

“在省内科研领域树立标杆,对我们团队来说太重要了。”8月20日,甘肃金川恒信高分子科技有限公司总经理刘洪滨向科技日报记者表示,“这样一来,就能吸引到更多合作资源、青年人才及项目支持。更关键的是,这说明我们选的研究方向没走偏,是能解决真问题的。以后不管是技术真正落地投产,还是跟高校、企业搞产学研合作,大家也更信得过我们。”

近期,2024年度甘肃省科技进步奖获奖名单揭晓,刘洪滨参与的“氯化高聚物酸性废水资源化回收生产工艺技术成果产业化”项目荣获三等奖。该项目系金昌市民营企业首次独立主持并斩获省级科学技术奖的标杆性成果,标志着金昌在氯碱化工循环经济产业的技术创新领域取得重要突破。

2020年,金川恒信的氯化高聚物生产线正面临两难境地。一方面,企业产能在行业内占比不高,地理位置远离终端市场,产品易受市场波动影响,盈利水平较低;另一方面,生产过程中产生的大量含氯化氢废水,处理成本高且造成资源浪费。

“当时金昌氯碱化工循环经济产业正处于转型升级的关键期,依托金川集团的氯气、氯化氢等资源优势,发展耗氯精细化工产品是必然趋势。”刘洪滨说,如何解决废水问题,成了企业突破发展瓶颈的关键。在这样的背景下,“氯化高聚物酸性废水资源化回收生产工艺技术成果产业化”项目应运而生。

在项目推进过程中,最大的技术难题摆在了刘洪滨和团队面前——氯化高聚物含酸废水中氯化氢与水形成恒沸物,常规解析无法突破,导致氯利用率低、废水处理难。

“那段时间,实验室成了我们的第二个家。”刘洪滨回忆,为了找到破解之道,团队从三个方向同时发力。他们首先筛选出CaCl₂作为破沸剂,一遍遍测定不同CaCl₂质量分数下HCl-H₂O-CaCl₂体系的气液平衡数据,结合萃取精馏试验,终于明确了破沸剂用量对氯化氢纯度、解析后含酸液浓度及解析温度的影响规律,为深度解析提供了坚实的理论依据。

理论有了,实践紧随其后。刘洪滨带领团队建立中试装置,基于中试数据构建过程数据模型,系统研究破沸剂浓度、用量、温度、理论板数及进料位置等关键参数对分离效果的影响。“每一个参数的确定,都经过了上百次的试验。”刘洪滨说,团队成员轮班值守在中试装置旁,记录数据、分析结果,常常一干就是一个通宵。

最终,他们成功开发出加盐精馏回收工艺,在低温低压下通过精馏实现氯化氢深度解析,使回收的氯化氢纯度≥99.99wt.%,可直接用于生产或制成工业盐酸,氯离子利用率从50%提升至95%以上,解析后废水达标回用,实现了理论上的近零排放。

如今,走进金川恒信项目厂区,生产车间、盐酸解析装置、环保尾气处理区等设施有序排布。这套12万吨/年氯化高聚物废水资源化回收示范生产线,正日夜不停地“吞吐”着废水。

“通过资源化回收,每年可获得用于聚氯乙烯合成的氯化氢2.8万吨,以及可用于工业盐酸生产原料水的稀酸水8.9万吨。”刘洪滨介绍道。

在经济效益之外,环境效益同样显著。“氯化高聚物含酸废水中氯化氢回收率≥96%,解析后废水中氯化含量<1%,满足工业装置洗涤用水的质量要求。”刘洪滨说,这不仅实现了氯资源的节约和水资源的循环利用,更消除了含酸废水对区域生态环境的破坏,为金昌氯碱化工循环经济产业的可持续发展贡献了力量。

谈及未来,刘洪滨有着清晰的规划。团队将深化核心技术研究攻关,针对获奖技术中的瓶颈问题设立专项课题进行迭代优化;强化产学研用闭环,与龙头企业、高校加强联合,与省内重点企业共建实验室,加速技术中试和产业化。同时,他们紧密契合甘肃省“强科技”行动、生态产业规划等政策,参与重大工程示范项目。

责任编辑:李梦一

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