扎根思源学院育栋梁　献身能源化工做学问

　　——访美籍华人、西安思源学院能源化工首席教授李东
 

　　西部决策网讯（王瑞鹏  黄超）有人说，他是一个杰出的科学家，30多年来一直专注于能源化工的科研工作，并获得了美国俄亥俄州辛辛那提大学硕士及博士学位，还曾就职于洛克伍德等全球知名的化工企业；

　　也有人说，他是一个优秀的教育家，曾受聘于密苏里州圣查尔斯Sanford Brawn学院及美国华盛顿大学生物医学工程系。如今，为了祖国能源化工高端人才的培养及能源化工科研事业，毅然从美国回到祖国的怀抱，在白鹿原之上的西安思源学院为能源化工科研及人才培养孜孜不倦地奉献着。

　　他，就是西安思源学院能源化工首席教授、美籍华人李东博士。

　　投身科研30余载 学成归来报祖国

　　李东教授这一生自从与能源化工接触之后便结下了不解之缘。大学期间他就读于四川大学化学系，1976年毕业后一直从事能源化工方面的研究工作。为了进一步提升自己，李教授于1990在美国俄亥俄州辛辛那提大学攻读硕士，1991在美国俄亥俄州辛辛那提大学攻读博士，还获得了“美国联邦注册化学工程师（PE）”。

　　在获得辛辛那提大学博士学位后，由于在能源化工方面的突出贡献，他被密苏里州圣查尔斯Sanford Brawn学院聘为客座教授；此外，还被美国华盛顿大学生物医学工程系聘为副研究员。由于在这两所美国知名的大学展露出了卓越的才华，因此受到了许多国际知名化工企业的青睐，并于2004年3月-2010年10月供职于美国洛克伍德公司，且由该公司中国项目组项目工程师一步步地成长为公司研发工程师。

　　而现在，李东教授已回到祖国的怀抱，并受聘为西安思源学院能源化工首席教授。有一位中国工程院院士曾对李教授说：“李博士，你如果能够培养出几个像你这样既有优秀的实践经验又有扎实的理论基础的工程师的话，那么你回国来报效祖国的愿望就比较圆满了。”为了院士这一句话，李教授立志一定要在能源化工领域为祖国干出点“名堂”来。他说：“今后的日子，我将全心身地投入到祖国的能源化工科研事业里，为祖国培育出更多的高端能源化工人才。”

　　如今，李东教授凭借着自己在能源化工领域的声望，还被聘为中国能源学会煤炭专家组专家、宁夏宝塔石化研究院客座研究员、中国能源学会石油天然气专家组专家等职。更值得一提的是，他还曾获得了宁夏回族自治区第六届“六盘山友谊奖”。

　　扎根思源搞科研 为节能事业献身

　　近年来，西安思源学院将环保再利用技术作为学院可持续发展的重点研究工作，并在国内众多高校中率先使用国际先进技术实现了资源节能和循环再利用，为国家环保工作做出了巨大贡献。特别是在资源节能研究和化工技术创新越来越成为国内外高校研究的重要领域中展示出强大的学科吸引力。
 

　　其实这一切成果离不开西安思源学院的研究团队和优秀学生的努力与奉献，特别是该校能源化工首席教授李东的深入研究，更使西安思源学院在能源化工领域的研究走在了全国高校前列。李教授目前的研究方向主要与煤有关。煤是我国重要的能源资源，是我国“一带一路”战略目标的主要支撑。陕西虽然是一个煤炭能源大省，但过去在煤的利用方面却主要以粗放型为主，这不利于节能与环保。因此，李东教授在综合考虑目前及今后对环保与节能的发展需求后，将研究重点及方向主要集中在煤炭的研究上。

　　李东教授向《西部大开发》介绍，他的研究主要集中在四个方面：首先是配煤燃烧研究，也就是煤的清洁燃烧上的研究。实际上煤如果用得好可以像燃气或是油一样实现清洁燃烧。这一点在国外已经实现，但在我国的研究和实践中，陕西也正向这个目标靠拢；其次是关于煤层气的开发、利用和研究。一般情况下煤层中储存着一种气体，那是人们俗称的“瓦斯”。其实瓦斯也是一种能源，烧起来就是煤气，如果放到空气中间就是大气温室效应，它的一个甲烷相当于七个二氧化碳。因此，如果不合理地从煤层中开采瓦斯，可能会导致瓦斯爆炸等安全事故，隐藏着巨大的安全隐患。所以，如果能把煤层气体或是瓦斯有效发掘及预估它的储量后，并合理加以利用的话，这不仅是一种巨大的资源，还将对我国“一带一路”建设产生重要的影响；再次是配煤炼焦的研究。焦炭与钢铁冶炼密切相关，过去中国每年大概要消耗七亿吨焦炭，如果能把劣质煤加以运用的话就能够产生巨大的经济效益。也就是说如果能够合理、科学地运用当地的运输资源就可以节省巨大的资金；最后是大数据的开发利用。我们知道，现在的工业不论是化工还是能源系统都是一个大的系统，一个系统一个工厂中间每时每刻都在产生几百上千的数据，如何把这些数据加以归纳分析，找出之间的相关性来加以利用，这就是我们所讲的大数据的概念。

　　在煤炭得研究方面，西安思源学院及李东教授已经在全国高校中做出了杰出的贡献，而在中水回用领域的研究也取得令人瞩目的成就。如今，西安思源学院率先采用的中水回用系统已达到了国际先进水平，因此还得到了国家环保部、陕西省政府的表彰及肯定，并被陕西省政府命名为“绿色学校”称号。提到思源学院的中水回用系统，李东教授介绍道：“生物膜反应系统在十几年前就已经提出来了，而且思源学院当时也在使用，在这方面却是做的很超前且非常出色的，思源学院在中水系统建设、运转、维修等积累了很多的经验，思源每年从中水回用、雨水收集中至少可节省几百万元的资金，之所以能取得今时今日的成就，就是因为思源学院在建校选址时就已经把设计、施工和使用中水系统考虑进去了。”

　　在中水循环利用方面，思源学院走在了全国高校前列，并积累了丰富的经验。李东教授介绍，目前思源学院在中水回用方面的研究主要是一种总结性的研究，其目的就是把思源学院目前在中水回用方面的研究成果系统化、标准化、规范化，然后研发成成熟的工艺推广出去，使之继续惠及社会，为节能环保做出更大的贡献。“中水回用这个系统要是做不好，就不会有人使用，质量达到了但不节省资金也不会有人用。所以这个系统不光是要有过硬的质量而且要有长期的经济效益，比方说原来按照设计是三到五年寿命，你的产品用一年就坏了，这个投资成本就回收不回来了，它就肯定不合算。”李教授说道。而思源学院在这个过程中从环保理念出发，设计、施工和使用同时进行，从设计建造到运行再到设备的管理和维修，都有一整套科学的根据，所以这个经验很值得总结并推广。

　　建立教学研究中心 助力“一带一路”战略

　　国家“十三五”规划中能源是亮点，而煤炭又是能源十三五规划中的重中之重。能源十三五规划主要集中在供给侧改革、能源消费总量的控制、能源布局的优化，煤炭清洁高效利用、大力发展清洁能源方面。
 

　　特别是2015年底，“一带一路”战略已经从国家顶层设计走向实质落实，主要体现在这么三个方面：一、有利于拉动国内消费、缓解国内煤炭产能过剩的压力；二、有利于煤炭企业走出去开发国外煤炭资源；三、有利于开拓国际市场、促进煤炭的国际贸易。“一带一路”沿线下有不少国家煤炭资源十分丰富，如中蒙俄通道上的俄罗斯、蒙古是世界重要的煤炭生产国和出口国，哈萨克斯坦是中亚通道上的煤炭重要生产国，这为陕西的煤炭企业提供了良好的合作空间和平台。为适应新形势新任务的目标要求，西安思源学院在李东教授等学校专家的努力下，成立了“能源及化工大数据应用教学研究中心”。

　　李东教授介绍，能源及化工大数据应用教学研究中心研究方向主要集中在四个方面，一、建立煤田煤层气资源预测模型并指导生产；二、建立高效煤粉锅炉配煤系统，优化利用本地资源，稳定企业生产，提高经济效益；三、建立基于煤岩分析的炼焦配煤专家系统，优化稳定焦炭质量；四、网络-工业大数据。

　　在建立煤田煤层气资源预测模型并指导生产方面的研究，能源及化工大数据应用教学研究中心将主要工作集中在四个方面：一、建立煤层气含量预测模型；二、预测煤层气总储量；三、各钻孔煤层瓦斯含量计算及校核。根据有关合同，以宁夏回族自治区吴忠市韦一矿地质勘探报告为数据进行上述3项工作的实测值与理论值的比较研究，取得初步验证。并与陕西省煤层气开发利用有限公司进行合作，在彬长矿区拓展；四建立全煤层吸附曲线。

　　李东教授介绍，从环境保护的视角来看，我国能源结构调整有两种途径可供选择：一是大力发展天然气、核能、风能、太阳能等新能源，加速去煤化进程；二是尽快转变传统粗放的煤炭利用方式，着力推进煤炭清洁高效利用。“相比而言，我们觉得后者更加符合我国国情和经济发展实际，是破解我国能源困局的最有效途径，也是我国能源结构调整实现“软着陆”的必然选择。根据我们所到企业以及官方公布的数据，发展清洁能源为重点的能源结构调整有以下几个非常突出的战略优势：一、化解煤炭行业产能过剩有利于职工就业和生活保障，有利于减轻政府负担，保持社会稳定；二、化解煤炭产能过剩可以避免浪费大量投资，可以减缓金融系统的压力，减少对宏观经济的影响；三、化解煤炭产能过剩有利于产业持续健康发展。”李东教授说道。而根据有关已签合同，能源及化工大数据应用教学研究中心正在执行陕西煤业化工新型能源有限公司的“煤粉锅炉配煤燃烧研究”和“低阶煤水煤浆增浓增效技术研究开发”。

　　目前，中国已经形成了世界第一规模的高炉炼铁和炼焦生产能力，协调好二者的关系是充分利用已有社会资源和炼焦煤资源，实现炼焦与炼铁行业可持续发展的重要措施。因此，能源及化工大数据应用教学研究中心注意到不光焦炭行业需要配煤，其他行业也仍然可以用到配煤技术，如半焦(兰炭)和活性炭。李东教授介绍，将块状半焦(兰炭)和捣固焦搭配用于高炉炼铁，为降低钢铁企业高炉炼铁生产成本，有效地节约优质炼焦煤资源开辟一条新的技术路线。同时，半焦(兰炭)还是制作碳烯（高性能、高附加值的材料）的半成品。而陕西地区作为国家级较早的大型煤化工基地，国家企业和私营企业都已投了巨资进行煤的转化生产兰炭（半焦）或活性炭装置。因为这类煤化工的下游企业多，且附加值高，所以应该还有市场。因此，中心将在发展水煤浆锅炉和高效煤粉工业锅炉的配煤炼焦外，还将看好配煤进行煤的转化生产兰炭（半焦）或活性炭这一市场。“现在，中心在模糊集合配煤炼焦的科研成果已于2014年用于昆明钢铁集团安宁分公司生产一级冶金焦。取得了主焦煤少用5——10%，减少质量波动，质量可设计人为控制在一定范围之内的成果。而2015年应用于宁夏宝丰能源集团生产的80焦和85焦，也取得令人满意的结果。”李东教授自豪地说道。

　　在专注于实际应用研究的同时，中心还对大数据在能源化工领域的应用进行了深入的研究。对于大数据的认识，中心及李东教授有着独到的看法，并将之运用于实践。李东教授及中心认为，大数据首先是大量，至少几千，少则几万，几十万；其次数据不一定要自己做（因为不可能做到）。关键是数据一定要自己搜集，否则别人就会当成记录备查的资料，最重要是大数据一定要自己处理。在李东教授看来，现代化工业生产的环节都是密切相关，有机联系的。其最重要的表征是自动化和大数据。大数据可以加快生产速度，降低生产成本，提高产品的产量和质量；大数据可以减轻劳动强度，改善劳动条件；同时，大数据能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的；此外，大数据生产过程自动化实现能根本改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件，在化工行业，通过现代自动化技术，将生产工艺、设备、控制与管理连成为一个有机的整体。而根据中心近段时间的实践，李东教授体会到了大数据的优点，“首先是风险小。大数据的操作既不需要改变原有的操作程序、规定和要求；又不需要增加新的设备，从而改变原有的操作程序、规定和要求；其次是投资少，仅需要数据分析费用，和后期的计算机程序编制费用；再次是可检验；最后是可智能化。数据越多，效果越好。时间越长，数据越多。”李东教授介绍到。目前，中心正在与陕西煤业化工新型能源有限公司神木分公司洽谈，争取立项2017年陕西煤业化工集团的科研项目。