本报记者鲁淑娟
众所周知,复合肥外观一般为颗粒状。但你或许想不到,要将复合肥造粒却是一件难度很大的事。我市秦东流体设备制造有限公司总工程师孔亦周花费两年多时间,发明了差动双速旋转造粒喷头,攻克了这一行业难题。去年1月,在北京人民大会堂隆重举行的2016年度国家科学技术奖励大会上,凭借此项技术,孔亦周获得了国家技术发明奖二等奖,成为我市首位国家科学技术奖获得者。
醉心科研获近60项国家专利
孔亦周今年68岁,是地地道道的西府人。1968年参加工作,就在宝鸡市秦东流体设备制造有限公司从事工业喷头研究,在业内小有名气。自上世纪八十年代起从事造粒技术研究,孔亦周先后获得与造粒技术有关的国家专利59项,其中发明专利23项,涉及塑料造粒、化肥等各种熔融物料造粒等多个领域。凭借这些研究成果,他先后获得过湖北省、山东省和石化总公司科学技术奖等数十个奖项。
我国是化肥使用和生产大国。随着科学施肥认识的提高,单一养分的化学肥料已不能适应市场要求,生产出高浓度高效复合肥成为国内中小型氮肥企业的必然选择。传统的复合肥生产采用料浆法或增湿团粒法,需水分引入方能造粒,在生产过程中又需消耗大量的能源将其水分烘干,为此也产生了废气、废水、废渣,污染了环境。而孔亦周研究的熔体法,是在整个生产中无水分引入,无烘干过程,省去了传统造粒装置中最昂贵的干燥机,简化了生产流程,确保了生产安全。此外,该工艺生产出的产品颗粒表面光滑圆润,合格率百分比很高,不易结块,易熔解,使产品在质量和成本上具有很强的竞争优势。
两年破解复合肥熔体造粒难题
1996年,上海化工研究院开始研发熔体法制造高浓度复合肥的工艺,并陆续取得了一系列成果。然而,由于熔体法复合肥工艺的氮、磷、钾三元素物质在熔融复合过程中其粘度比纯硝铵或尿素溶液的粘度大数百乃至数千倍,且含有相当数量的固相悬浮颗粒,传统喷头的喷孔很容易被堵塞,无法维持正常生产。因此,制造出一款可以让这种高粘度熔体料浆顺利通过、且能长时间工作的工业喷头,成为熔体法工艺工业化应用的关键所在。
1998年,上海化工研究院的专家来找孔亦周,希望他能帮忙解决难题。喷孔堵塞常规的解决方法就是加大造粒喷头的喷孔直径或延长设备的工作时间。起初,孔亦周也按照这种思路研发新喷头,但随之而来的问题是,增大孔眼必然将延长颗粒冷却固化的时间,这样就必须增加造粒塔的直径、高度或通风量,这对于生产厂商来讲肯定不是首选方案。没办法,孔亦周只能重新调整思路。当时,国内有三家工厂已经按照上海化工研究院的工艺设计建造了生产线,其他生产设备也已安装到位,就等着孔亦周的喷头研发出来,进入批量生产。顶着这样的压力,两年时间里,孔亦周不停做实验、改设备,但一个个样品在实验室里能成功,放到化肥厂试验却总是以失败告终。最终,一些化肥厂等不下去了,就毁掉生产线,改用了别的生产工艺。
这对孔亦周来说是一个很大的打击,但是他并没有放弃,还是想尽办法解决研发中的难题。功夫不负有心人,无意中孔亦周受到两个同心轴搅拌器设计原理的启发,创新地研发出差动双速旋转造粒喷头,在高塔熔体复合肥造粒关键技术中成功破解高粘度物料造粒工业化难题,并获得了国家发明专利。
依靠孔亦周的发明专利,宝鸡市秦东流体设备制造有限公司成为国内造粒专用设备的最大供应商,其产品在国内市场占有率达到90%以上,且出口到泰国。
老骥伏枥接受更大挑战
即使获得了这么多的荣誉,但年近古稀的孔亦周依然醉心于研发工作,至今依然奋战在生产一线。
他告诉记者,普通的沥青一吨几千元,然而将沥青做成球,再碳化,然后活化,制作成沥青活性炭后其一吨售价就高达2000万元。虽然利润听起来很诱人,但因其技术难度太大,近二十年来,国际上也就只有日本一家企业拥有该技术。国内不少研究院、大学也投入巨额研发费用在搞这项研究,但至今也没有成功。
这样一个棘手的难题,孔亦周却没有被吓跑。十余年来,为研发这项技术,他投入了巨大精力。到了退休年龄,他还坚持工作在一线,家人无数次劝他放弃这个项目,好好享受退休后的悠闲生活,但他没有动摇。时至今日,这项研发依然没有取得突破性进展,但孔亦周这位白发老者坚定地表示,他会继续坚持下去。