和造纸业“卡脖子”技术较劲的人——记中国工程院院士、广西大学教授王双飞

王双飞（右）指导团队成员收集科研数据。

王双飞致力于造纸清洁生产与末端治理的应用基础研究、关键技术开发及产业化应用，在纸浆清洁漂白与废纸清洁制浆领域取得了一系列重要成果，推动相关产业技术走向国际领先地位。作为第一完成人，获国家科学技术发明奖二等奖和国家科学技术进步奖二等奖各1项，广西科技特别贡献奖1项、省部级一等奖5项；获美国、加拿大、日本等国发明专利12件，中国发明专利44件；以第一或通讯作者发表SCI论文89篇，其中JCR一区Top论文34篇。

对于王双飞的主要工程技术成果，广西壮族自治区科学技术协会的介绍是，在清洁化制浆造纸与污染控制等方面的研究水平得到国内外广泛认可，取得了多项具有国际影响力的科研成果，多项成果已成功实现产业化并得到广泛应用。在科研生涯中，王双飞比较重要的创新成果有两个：一个是“大型二氧化氯制备系统及纸浆无元素氯漂白关键技术及应用”，另一个是“造纸与发酵典型废水资源化和超低排放关键技术及应用”。

造纸行业转型升级是一个紧迫命题，关乎国计民生。王双飞长期从事轻工清洁生产技术与污染控制等领域研发工作，突破关键技术瓶颈，取得重大应用成效，为保障我国造纸行业可持续发展作出重要贡献。

攻克造纸行业

“卡脖子”技术

2019年，王双飞的课题“大型二氧化氯制备系统及纸浆无元素氯漂白关键技术及应用”项目拿到了国家科学技术发明二等奖，这是2019年度中国造纸工业唯一一个发明奖，实现了广西在国家技术发明奖项上零的突破。而从我国造纸行业获得的国家科学技术奖的统计可以看出，相比于科学技术进步奖，技术发明奖更难获得，它更看重“从0到1”的原创成果。

“创新，突破，把每项科研都做到极致。”这是王双飞对自己和队员的要求。他创新求索，瞄准国际前沿砥砺前行，志在打破国外技术垄断。

20世纪90年代，造纸业是我国支柱产业，让人担忧的是造纸行业核心技术——二氧化氯制备技术一直被国外垄断。

原来，纸浆漂白是制浆造纸核心环节，传统氯气漂白废水中可吸附有机氯化物含量高，难生化降解、易致癌致畸、毒性高；二氧化氯漂白可大幅减少可吸附有机氯化物产生。20世纪90年代发达国家已普及二氧化氯漂白，二氧化氯漂白浆产量占漂白化学浆总产量的95%以上。但2010年前我国二氧化氯漂白浆产量占比小于15%，主要原因是纸浆漂白用二氧化氯实时大规模制备技术难度大、装备制造要求高，是我国造纸工业的“卡脖子”技术。

面对困境，不服气的王双飞决定跟外国企业“掰手腕”。他带领团队经过10多年的产学研合作攻关，在打破跨国公司对二氧化氯制备技术垄断的基础上，自主创新了纸浆高效二氧化氯漂白技术、综合法及组合还原剂法高纯度二氧化氯制备技术，构建了单套产能从3～70吨/天的高纯度二氧化氯制备及高温高浓二氧化氯漂白装备系统，可满足年产10万～200万吨制浆企业需求，解决了我国纸浆清洁漂白的“卡脖子”技术难题。该项目主要技术经济指标达到或超过进口设备，满足了行业内不同产能的需求，改写了我国该类设备长期依赖进口的历史，与国外同类装置相比，投资成本减少40%～50%，有力推动了我国纸浆清洁漂白的跨越式发展。

一项科技成果达国际先进水平，就像是一场考验意志力和耐力的马拉松。坚持，体现了王双飞对这份事业的执着和自信。

原创技术支撑

产业大发展

应用研究，其关键价值在于实验室的成果向现实生产力的转化。“大型二氧化氯制备系统及纸浆无元素氯漂白关键技术及应用”项目技术成果于2009年开始产业化推广，2012年首次实现了我国二氧化氯制备成套技术与装备出口海外，成为该领域国际上主流技术，已在中国、美国、加拿大等9个国家的43家企业应用，市场占有率超过80%，一举使我国由纸浆漂白二氧化氯技术进口国变为技术出口国，实现了我国二氧化氯制备及纸浆漂白技术产品出口零突破，代表了“中国智造”的高水平，成为我国二氧化氯制备行业发展史上的里程碑。

长期以来，我国制浆企业一直受到漂白废水毒性大的制约，先进漂白技术投资和运行成本高，面临巨大环保压力。2010年前的近20年时间，我国仅有10多套国外进口二氧化氯装备，二氧化氯漂白技术在我国推广缓慢。本项目技术原创性强，共获授权专利51项，其中美国、加拿大等国外发明专利7项，中国发明专利24项，拥有自主知识产权，实现制浆造纸行业重大技术创新，为促进行业科技进步和产业结构优化升级作出重大贡献。该项目工程技术目前已得到大规模应用，大幅降低二氧化氯漂白生产线投资和运行成本，减少漂白废水中可吸附有机氯化物及化学需氧量排放量，显著提高纸浆得率、强度和白度，为造纸行业落实国家“水污染防治行动”提供强有力技术与装备支撑，保障我国高档纸快速发展，对改善造纸行业生态环境、使我国从造纸大国转向造纸强国、造福人类作出积极贡献。

关于这项技术的应用前景，王双飞作为业内知名专家，对我国造纸工业现状及发展方向，也有自己的见解。经过20多年快速发展，我国造纸工业产能不断提升，成功解决供给短缺这一历史难题，实现产需平衡，并进入世界造纸大国行列。经过持续高速发展后，我国造纸工业进入调整期，面临产品结构不合理、技术创新能力不强、资源利用效率低和环境治理能力弱等一系列问题，迫切需要转型升级，寻求新动力。

科研报国，不负使命，王双飞团队的科研成果正在大江南北落地生根。

最美的风景

在教科研路上

从28岁获硕士学位，32岁获博士学位，再到58岁在中国工程院2021年院士增选结果中榜上有名。这一路走来，王双飞就像是一个攀登者，一直在勇攀新的科研高峰。

“吃苦在前，享受在后”是王双飞的座右铭。在他的眼里，做科研除了长期的积累和坚持，成功并没有什么秘诀。

2006年王双飞开始“大型还原法二氧化氯制备系统开发及其在纸浆无元素氯漂白中的应用”项目研究。由于二氧化氯气体具有毒性，且容易爆炸，因此做实验时需要穿戴全套防护服，试验过程中既要有承受爆炸的强大心理，又要耐得住防护服下的长时间闷热，同时还要眼明手快、心细如发。回忆当年的实验过程，王双飞感慨：“二氧化氯的实验室探索是刻骨铭心的磨难过程！”

2004年的那个深冬至第二年春天，在寒冷的石家庄某工厂临时搭建的一个简陋中试车间，王双飞带着3名学生做棉浆粕制浆废液厌氧处理的中试实验，连续3个多月吃住在车间，屡试屡败，但却愈挫愈勇，直至拿下中试实验。

在核心技术的攻坚阶段，经过头悬梁、锥刺股的努力，造纸与发酵典型废水资源化和超低排放技术关键技术终获成功。该技术凭借工艺先进、清洁环保、质优价廉等优点打破了国外在该领域近30年的垄断。

作为老师，他用言传身教的方式影响着他的学生们。“我希望，我们培养的学生，是德、智、体、美、劳全面发展的，是基础宽厚、专业扎实、能力突出，具有爱国情怀、社会责任、国际视野的高素质的卓越人才。”

作为院士，他也将继续用科学研究助推造纸行业转型升级，为相关产业发展提供更多智力支持，作出自己应有贡献。

眼下，王双飞正带领团队对造纸行业清洁生产关键核心技术发起攻关。攻克这些长期被国外垄断的“卡脖子”技术，对“推动绿色发展”具有十分重要的意义。

围绕新的目标，王双飞团队正在续写和造纸业“卡脖子”技术较劲的新的精彩故事。

作者 | 蔡良佳 刘慧英 钟汉成

来源: 广西壮族自治区科学技术协会

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