和造紙業“卡脖子”技術較勁的人——記中國工程院院士、廣西大學教授王雙飛

王雙飛（右）指導團隊成員收集科研數據。

王雙飛致力于造紙清潔生產與末端治理的應用基礎研究、關鍵技術開發及產業化應用，在紙漿清潔漂白與廢紙清潔制漿領域取得了一系列重要成果，推動相關產業技術走向國際領先地位。作為第一完成人，獲國家科學技術發明獎二等獎和國家科學技術進步獎二等獎各1項，廣西科技特別貢獻獎1項、省部級一等獎5項；獲美國、加拿大、日本等國發明專利12件，中國發明專利44件；以第一或通訊作者發表SCI論文89篇，其中JCR一區Top論文34篇。

對于王雙飛的主要工程技術成果，廣西壯族自治區科學技術協會的介紹是，在清潔化制漿造紙與污染控制等方面的研究水平得到國內外廣泛認可，取得了多項具有國際影響力的科研成果，多項成果已成功實現產業化并得到廣泛應用。在科研生涯中，王雙飛比較重要的創新成果有兩個：一個是“大型二氧化氯制備系統及紙漿無元素氯漂白關鍵技術及應用”，另一個是“造紙與發酵典型廢水資源化和超低排放關鍵技術及應用”。

造紙行業轉型升級是一個緊迫命題，關乎國計民生。王雙飛長期從事輕工清潔生產技術與污染控制等領域研發工作，突破關鍵技術瓶頸，取得重大應用成效，為保障我國造紙行業可持續發展作出重要貢獻。

攻克造紙行業

“卡脖子”技術

2019年，王雙飛的課題“大型二氧化氯制備系統及紙漿無元素氯漂白關鍵技術及應用”項目拿到了國家科學技術發明二等獎，這是2019年度中國造紙工業唯一一個發明獎，實現了廣西在國家技術發明獎項上零的突破。而從我國造紙行業獲得的國家科學技術獎的統計可以看出，相比于科學技術進步獎，技術發明獎更難獲得，它更看重“從0到1”的原創成果。

“創新，突破，把每項科研都做到極致。”這是王雙飛對自己和隊員的要求。他創新求索，瞄準國際前沿砥礪前行，志在打破國外技術壟斷。

20世紀90年代，造紙業是我國支柱產業，讓人擔憂的是造紙行業核心技術——二氧化氯制備技術一直被國外壟斷。

原來，紙漿漂白是制漿造紙核心環節，傳統氯氣漂白廢水中可吸附有機氯化物含量高，難生化降解、易致癌致畸、毒性高；二氧化氯漂白可大幅減少可吸附有機氯化物產生。20世紀90年代發達國家已普及二氧化氯漂白，二氧化氯漂白漿產量占漂白化學漿總產量的95%以上。但2010年前我國二氧化氯漂白漿產量占比小于15%，主要原因是紙漿漂白用二氧化氯實時大規模制備技術難度大、裝備制造要求高，是我國造紙工業的“卡脖子”技術。

面對困境，不服氣的王雙飛決定跟外國企業“掰手腕”。他帶領團隊經過10多年的產學研合作攻關，在打破跨國公司對二氧化氯制備技術壟斷的基礎上，自主創新了紙漿高效二氧化氯漂白技術、綜合法及組合還原劑法高純度二氧化氯制備技術，構建了單套產能從3～70噸/天的高純度二氧化氯制備及高溫高濃二氧化氯漂白裝備系統，可滿足年產10萬～200萬噸制漿企業需求，解決了我國紙漿清潔漂白的“卡脖子”技術難題。該項目主要技術經濟指標達到或超過進口設備，滿足了行業內不同產能的需求，改寫了我國該類設備長期依賴進口的歷史，與國外同類裝置相比，投資成本減少40%～50%，有力推動了我國紙漿清潔漂白的跨越式發展。

一項科技成果達國際先進水平，就像是一場考驗意志力和耐力的馬拉松。堅持，體現了王雙飛對這份事業的執著和自信。

原創技術支撐

產業大發展

應用研究，其關鍵價值在于實驗室的成果向現實生產力的轉化。“大型二氧化氯制備系統及紙漿無元素氯漂白關鍵技術及應用”項目技術成果于2009年開始產業化推廣，2012年首次實現了我國二氧化氯制備成套技術與裝備出口海外，成為該領域國際上主流技術，已在中國、美國、加拿大等9個國家的43家企業應用，市場占有率超過80%，一舉使我國由紙漿漂白二氧化氯技術進口國變為技術出口國，實現了我國二氧化氯制備及紙漿漂白技術產品出口零突破，代表了“中國智造”的高水平，成為我國二氧化氯制備行業發展史上的里程碑。

長期以來，我國制漿企業一直受到漂白廢水毒性大的制約，先進漂白技術投資和運行成本高，面臨巨大環保壓力。2010年前的近20年時間，我國僅有10多套國外進口二氧化氯裝備，二氧化氯漂白技術在我國推廣緩慢。本項目技術原創性強，共獲授權專利51項，其中美國、加拿大等國外發明專利7項，中國發明專利24項，擁有自主知識產權，實現制漿造紙行業重大技術創新，為促進行業科技進步和產業結構優化升級作出重大貢獻。該項目工程技術目前已得到大規模應用，大幅降低二氧化氯漂白生產線投資和運行成本，減少漂白廢水中可吸附有機氯化物及化學需氧量排放量，顯著提高紙漿得率、強度和白度，為造紙行業落實國家“水污染防治行動”提供強有力技術與裝備支撐，保障我國高檔紙快速發展，對改善造紙行業生態環境、使我國從造紙大國轉向造紙強國、造福人類作出積極貢獻。

關于這項技術的應用前景，王雙飛作為業內知名專家，對我國造紙工業現狀及發展方向，也有自己的見解。經過20多年快速發展，我國造紙工業產能不斷提升，成功解決供給短缺這一歷史難題，實現產需平衡，并進入世界造紙大國行列。經過持續高速發展后，我國造紙工業進入調整期，面臨產品結構不合理、技術創新能力不強、資源利用效率低和環境治理能力弱等一系列問題，迫切需要轉型升級，尋求新動力。

科研報國，不負使命，王雙飛團隊的科研成果正在大江南北落地生根。

最美的風景

在教科研路上

從28歲獲碩士學位，32歲獲博士學位，再到58歲在中國工程院2021年院士增選結果中榜上有名。這一路走來，王雙飛就像是一個攀登者，一直在勇攀新的科研高峰。

“吃苦在前，享受在后”是王雙飛的座右銘。在他的眼里，做科研除了長期的積累和堅持，成功并沒有什么秘訣。

2006年王雙飛開始“大型還原法二氧化氯制備系統開發及其在紙漿無元素氯漂白中的應用”項目研究。由于二氧化氯氣體具有毒性，且容易爆炸，因此做實驗時需要穿戴全套防護服，試驗過程中既要有承受爆炸的強大心理，又要耐得住防護服下的長時間悶熱，同時還要眼明手快、心細如發。回憶當年的實驗過程，王雙飛感慨：“二氧化氯的實驗室探索是刻骨銘心的磨難過程！”

2004年的那個深冬至第二年春天，在寒冷的石家莊某工廠臨時搭建的一個簡陋中試車間，王雙飛帶著3名學生做棉漿粕制漿廢液厭氧處理的中試實驗，連續3個多月吃住在車間，屢試屢敗，但卻愈挫愈勇，直至拿下中試實驗。

在核心技術的攻堅階段，經過頭懸梁、錐刺股的努力，造紙與發酵典型廢水資源化和超低排放技術關鍵技術終獲成功。該技術憑借工藝先進、清潔環保、質優價廉等優點打破了國外在該領域近30年的壟斷。

作為老師，他用言傳身教的方式影響著他的學生們。“我希望，我們培養的學生，是德、智、體、美、勞全面發展的，是基礎寬厚、專業扎實、能力突出，具有愛國情懷、社會責任、國際視野的高素質的卓越人才。”

作為院士，他也將繼續用科學研究助推造紙行業轉型升級，為相關產業發展提供更多智力支持，作出自己應有貢獻。

眼下，王雙飛正帶領團隊對造紙行業清潔生產關鍵核心技術發起攻關。攻克這些長期被國外壟斷的“卡脖子”技術，對“推動綠色發展”具有十分重要的意義。

圍繞新的目標，王雙飛團隊正在續寫和造紙業“卡脖子”技術較勁的新的精彩故事。

作者 | 蔡良佳 劉慧英 鐘漢成

來源: 廣西壯族自治區科學技術協會

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