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杨昆与他的津工科技团队主导离子膜技术创新方兴未艾
河北工业大学海洋科学与工程学院 / 时间:2018-06-01 10:49:52

  据河工大海洋学院网2018年5月25日讯 毕业于北京轻工业学院的杨昆,一直从事膜法水处理工作,主要成就是特种分离与电去离子膜的开发应用。他于2014年创立了北京津工海水科技有限公司,定位于专业从事ED为核心的零排放工艺包开发的技术公司,并紧紧围绕大型项目工程化为主线,带领团队积极涉足造纸行业、煤化工、电力生产、化工合成分离、海水淡化等行业领域,推动了国内对ED-RO耦合技术研究与应用创新,提出来一价离子膜技术的工程化意义的再认识概念,引导学术研究和工程技术开发的一股热潮。并在特种离子膜技术大量应用于复杂物料相的脱盐,以及高浓度盐水的浓缩过程方面取得突破,推动了规模化生产和广泛应用,已经成为离子膜应用领域不可多得的专业人才。

 

杨昆与他的津工科技团队主导离子膜技术创新方兴未艾


  2012年7月,日本王子制纸株式会社投资在江苏南通建设的“王子制纸项目”曾掀起一场环保风暴,这个制纸污水排海工程引起了媒体的广泛关注。南通市人民政府新闻发言人授权发布:市政府决定,永远取消王子制纸排海工程项目,并决定,在南通经济开发区筹备建设一项国内超大型工业废水零排放工程。
  这项举国关注的工程中,北京津工海水科技有限公司抓住机遇,承担了关键的离子膜法盐水浓缩工段的技术设计和施工。该工程项目自2014年11月~2017年7月连续三年稳定运行,证明了离子膜技术成熟,设备系统稳定和可靠。离子膜法零排放路线因其能耗低、工艺简单、连续稳定性好引起国内学术界产业界的关注,项目主要设计人杨昆由此进入了公众视野。

 

杨昆与他的津工科技团队主导离子膜技术创新方兴未艾


  杨昆此前曾担任过国家环境保护膜工程中心主任,长期从事膜与水处理技术开发和研究。2014年,杨昆等几个志同道合的技术人员开始自主创业,建立了北京津工海水科技有限公司。至今,公司实施了一系列大型工程项目技术设计和建设,与国内多家总包工程公司合作,先后参与了江苏南通经济开发区二期中水回用工程ED工段分包项目,中科宝桦新材料项目煤化工废水浓缩工段总包项目,国电集团邯郸热电厂脱硫废水零排放项目,阳煤集团寿阳化工有限公司ED工段分包(国内第一套20万吨DMO,日本宇部兴业),唐山三友碱业股份有限公司(国家科技支撑课题200g/L)等。

 

杨昆与他的津工科技团队主导离子膜技术创新方兴未艾


  杨昆带领津工科技团队在造纸行业、煤化工、电力生产、化工合成分离、海水淡化等行业领域,主导了国内对ED-RO耦合技术研究,在对一价离子膜技术的工程化意义再认识的基础上,引导学术研究和工程技术开发的一股攻关热潮。
  国外对盐水高倍数浓缩过程称之为“电驱离子膜浓缩”,主要采用先进的离子膜膜堆进行处理,全部为进口设备单元集成系统。膜堆又称为stack单元,从国际上离子膜应用产品形式的趋势看,stack是未来离子膜的产品形式已经是大趋势。研发基于国内工业化条件的膜堆产品以及标准,将推动国内应用水平和生产成本,因此迫在眉睫。
  津工科技引进了日本的膜堆化技术,在国内实现了突破,其核心便是stack膜堆的开发和制造。由于stack是在工厂密封制作好的,在运输、安装、使用以及维护方面带来很大方便,推动了规模化生产和广泛应用,已经成为离子膜的主要产品形式。
  津工科技研发的stack膜堆采用立式多层堆叠平板膜装填,使用这种方式后,离子膜的装填密度大幅提高,装置占地减少50%以上。其次,立式方式虽然装填密度高,但是密封技术要求更高,津工科技研发的stack膜堆采用新型密封技术,密封压力达到200公斤以上,对密封压力、密封衬层材料选择,提出了更高要求,最重要的是能够避免漏水现象发生。
  在宽流道结构优化和流道制作方面,stack单元包含了装填密度优化,流道技术,D隔网,C隔网,异形结构件,密封衬层等,特别是隔网技术,需要高密度有机材料的焊接技术为核心,流道压阻非常小,材料强度高,因此stack单元是多种技术的集成,同时是我国应用标准的提升,具有十分重要意义和产业化基础。
  此外,这项技术在漏电性能上有了很大的提升,隔板接触的方式、材料等细节决定了整个系统的漏电情况。同时,stack膜堆采用N膜技术,即耐腐蚀隔膜,这能够确保膜堆离子膜的使用寿命延长1/3,商业质保达到5年条件,比一般离子膜只有三年大大提高了效率。

 

 杨昆与他的津工科技团队主导离子膜技术创新方兴未艾


  未来,津工科技会致力于将工业过程排放的复杂盐相的浓盐水(1~3%),浓缩达到20%的高浓缩盐水,并进一步采用盐硝分质结晶工艺实现硫酸钠、氯化钠的分质结晶,系统排放的脱盐水回用于循环系统补充水。技术人员从初期离子膜浓缩过程中,不断对结垢机理、盐型对工艺影响、分质结晶控制等工艺条件进行研究,目前EDM工艺的不断日臻完善,取得了巨大经济效益和社会价值。
  EDM工艺具有深远意义,通过该技术组合可以实现盐水的完全分离,不仅回收了水资源,而且减少了浓盐水对环境质量的污染,同时对复杂盐相进行了浓缩和纯化,使杂盐的资源化利用成为可能。在唐山三友的项目中,我们见证了浓海水经过浓缩和纯化,成为PVC氯碱离子膜电槽液体盐原料,建立起“全膜法制碱”的产业概念,新技术为化工传统产业链带来了新的延伸和价值,正在影响着化工传统产业,同时成就了津工科技以及杨昆带领团队的人生。

 

杨昆与他的津工科技团队主导离子膜技术创新方兴未艾


  2017年12月18日,津工科技与日本ASTOM、河北工业大学联合成立“国际ED离子交换膜技术研究中心”,把膜材料和产业向更广泛应用,以及更深层次推进。日本ASTOM株式会社社长大越时夫、日本ASTOM株式会社销售部部长本宿霧朗、课长杜志钢、三菱商事(中国)商业有限公司经理黄燕、北京津工海水科技有限公司总经理杨昆、河北工业大学副校长段国林、河北工业大学科学技术研究院院长张明路、河北工业大学海洋科学与工程学院党委书记张宏标、海水利用中心主任袁俊生和海洋科学与工程学院副院长纪志永等一同出席了在河工大海洋学院举行的该中心签约及揭牌仪式。中心的成立将进一步充分发挥合作方各自在基础研究与应用推广方面的优势,强化在海水、浓海水综合利用与环保高盐水处理领域的特色,致力于推动中国环境问题的有效改善;同时,推动中日离子交换膜及电渗析领域学术交流常态化,提升在此方面国际及国内的影响力。