5月10日,由中国科学院过程工程研究所、沈阳化工大学、安徽威达环保科技股份有限公司合作完成的宽温结构化脱硝催化剂开发及其在工业炉窑烟气深度净化中的应用项目,通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。

新型脱硝催化剂活性高且抗硫中毒性能强 开发技术国际领先

由中国科学院院士、北京化工大学段雪等组成的鉴定委员会一致认为:该项技术成果创新性强,其宽温结构化脱硝催化剂制备技术达到国际领先水平。


据了解,解决雾霾问题,必须脱硫脱硝双管齐下。烟气脱硫可控制硫化物造成的大气污染,唐幸福告诉《中国科学报》记者,控制氮氧化物排放就是“脱硝”,即将有害的氮氧化物转化为无毒无害的氮气的过程。选择性催化还原氮氧化物的烟气脱硝技术(SCR)应用广泛,在催化剂的作用下将氮氧化物(主要是一氧化氮)还原为对大气没有影响的氮气和水。其中,催化剂开发是核心。


该项技术成果揭示了烟气低温脱硝过程的抗硫铵盐中毒机理,发现硫铵类物质沉积分解平衡决定抗硫中毒性能的作用机制,以及偏钛酸溶剂热反应形成高强度一次纳米颗粒的机制,偏钛酸保留钛载体表面羟基官能团实现浆料优良成型性能的反应效应和机理。


在此基础上,项目组发明了一步法溶剂热制备高活性催化剂浆料技术,开发了含水浆料直接挤出制备大尺寸、多孔数结构化脱硝催化剂短流程成套工艺,该产品在200℃——400℃具有高活性、耐磨性及优异的抗压强度。以自主研发的脱硝催化剂为核心,他们集成了碳酸氢钠干法喷吹脱硫技术,开发出工业烟气深度净化“脱硫+除尘+脱硝”一体化成套工艺和装备。


依托该项技术成果,项目组建成了3000立方米/年结构化脱硝催化剂生产线,已生产催化剂近1万立方米,在70余套焦炉、烧结炉等工业炉窑烟气净化中实现应用,年处理工业燃烧烟气超3500亿立方米,占我国已安装焦炉烟气净化工程的1/3以上。此外,该项技术产品连续3年被评为焦化及钢铁行业脱硝10大品牌,还获得国际专利2项、中国发明专利21项,经济效益和社会效益显著。


据介绍,氮氧化物(NOx)会导致酸雨、光化学烟雾和臭氧层破坏等,是大气主要污染物之一。目前,大气环境治理的工作重点是焦化、钢铁等非电行业NOx治理。


当前,最成熟有效的脱硝技术是SCR工艺,在非电领域脱硝治理中有着广阔的应用空间,其催化剂是SCR脱硝技术的核心。然而,由于非电领域烟气环境复杂,SCR工艺处理烟气温度往往低于300℃,通常含有一定浓度SO2。SO2易在烟气或催化剂表面发生氧化,并与烟气中喷入的NH3反应生成硫铵盐。因此,在提高催化剂反应活性的同时,增强抗硫铵盐中毒能力对催化剂在非电领域的应用有着重要意义

本文来源:中国化工报,中青在线,中国科学报

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