蘭州化物所低溫脫硝催化劑試生產(chǎn) 焦爐煙氣治理開發(fā)成功

　　煙氣脫硝，是指把已生成的NOX還原為N2，從而脫除煙氣中的NOX，按治理工藝可分為濕法脫硝和干法脫硝。主要包括：酸吸收法、堿吸收法、選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法、吸附法、離子體活化法等。國內(nèi)外一些科研人員還開發(fā)了用微生物來處理NOX廢氣的方法。

　　在眾多脫硝方法當中,SCR脫硝技術(shù)以其脫硝裝置結(jié)構(gòu)簡單、無副產(chǎn)品、運行方便、可靠性高、脫硝效率高、一次投資相對較低等諸多優(yōu)點,在日本和歐美得到了廣泛的商業(yè)應用。

　　脫硝隨著環(huán)保的要求已是勢在必行。存在的困難有：煙氣體積大，濃度低，但NOX總量相對較大，吸收吸附脫硝后廢物最終處置難，費用高。

　　蘭州化物所低溫脫硝催化劑試生產(chǎn)

　　中國科學院蘭州化學物理研究所精細石油化工中間體國家工程研究中心唐志誠研究員帶領團隊針對目前低溫型脫硝催化劑存在的氮氧化物轉(zhuǎn)化率低、抗硫性能差、形成硫酸氫銨易堵孔、壽命短等問題，設計了一系列催化新材料，成功解決了低溫型脫硝催化劑抗硫、抗水性能差等問題，在低工作溫度區(qū)間200℃～300℃脫硝效率可達95%以上。

　　氮氧化物多來源于生產(chǎn)和生活中所用的煤、石油等燃料的燃燒以及工業(yè)生產(chǎn)，其與空氣中碳氧化合物易發(fā)生光化學反應形成光化學煙霧，導致空氣質(zhì)量下降、太陽輻射減少，進而形成霧霾天氣。氮氧化物還易被大氣中的氧氣氧化，與雨水作用形成酸雨和酸霧，加劇環(huán)境惡化。以氨氣為還原劑的選擇性催化還原法是目前應用最廣泛和效率最高的氮氧化物脫除方法之一。

　　我國在“十二五”期間大力開展了燃煤煙氣氮氧化物控制技術(shù)，引進或自主開發(fā)了一系列適用于煙氣溫度在300℃～400℃范圍的中溫脫硝催化劑。然而，除燃煤電廠外，我國還存在大量的工業(yè)燃燒煙氣，如焦爐、玻璃窯爐、陶瓷爐、水泥窯等，其氮氧化物排放量占總量的30%～40%，且存在鍋爐數(shù)量大、單臺污染物排放量少、污染物濃度高、排放溫度普遍低于300℃等特點，現(xiàn)有的中溫催化劑及脫硝系統(tǒng)難以處理。因此，開展低溫脫硝催化劑的研發(fā)與工業(yè)應用勢在必行。

　　中國科學院蘭州化學物理研究所精細石油化工中間體國家工程研究中心唐志誠研究員帶領團隊研發(fā)的新型催化劑完全可滿足低溫型脫硝催化劑實際應用要求。在大量小試研究的基礎上，近日與山東海潤環(huán)保科技有限公司合作，該團隊將實驗室小試研究和企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝有機結(jié)合，完成了低溫脫硝用整體式蜂窩催化劑的試生產(chǎn)。在企業(yè)現(xiàn)有年產(chǎn)10000立方米規(guī)模生產(chǎn)線上進行放大，實現(xiàn)了1噸/批次的放大與連續(xù)生產(chǎn)。試生產(chǎn)過程共投料5噸多，擠出催化劑約12立方，所生產(chǎn)的低溫型脫硝催化劑產(chǎn)品合格率達到90%以上，抽檢單元外觀要求全部合格，理化性能要求均優(yōu)于國家標準。

　　該低溫脫硝催化劑有望大規(guī)模應用于工業(yè)燃燒窯爐如焦爐、玻璃窯爐、陶瓷爐等，降低我國工業(yè)煙氣氮氧化物排放量，實現(xiàn)經(jīng)濟增長與可持續(xù)環(huán)境的雙重目標。此項工作得到了中國科學院科技服務網(wǎng)絡計劃STS、企業(yè)合作等項目的支持。

　　焦爐煙氣低溫脫硝催化劑開發(fā)成功

　　近日，中科院蘭州化學物理研究所開發(fā)的低溫高效整體型氨選擇催化還原(NH3-SCR)催化劑在山東兗州某焦化企業(yè)成功進行了余熱回收后的焦爐煙氣脫硝側(cè)線試驗。蘭化所科研人員研發(fā)的低溫催化劑及脫硝技術(shù)有望為焦爐大煙道氣余熱利用、脫硝綜合治理提供解決方案。

　　2016-2021年中國脫硝催化劑行業(yè)市場需求與投資咨詢報告表明，試驗以工業(yè)級稀氨水為還原劑，在158℃~165℃的低溫條件下，入口氮氧化物(NOx)含量≤1200mg/m3、二氧化硫含量≤150mg/m3時，出口氮氧化物含量≤180mg/m3，氮氧化物消除率達到85%。

　　據(jù)介紹，焦爐煤氣燃燒后產(chǎn)生大量的大氣污染物，污染物經(jīng)焦爐煙囪排放至大氣中，嚴重污染環(huán)境。2012年6月，環(huán)保部及國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》(GB16171-2012)，明確規(guī)定新建焦化企業(yè)自2012年10月1日起、現(xiàn)有焦化企業(yè)在2015年1月1日前，焦爐煙氣中氮氧化物含量小于500mg/m3，重點地區(qū)特別要求煙氣中氮氧化物含量小于150mg/m3。

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