近年来,在我国火电行业污染治理已取得显著成果的情况下,环保部等有关部委针对非电行业大气污染治理出台了更加严格的政策、标准,钢铁、焦化行业等非电行业正成为大气污染治理的主战场。


燃“煤”之急,亟待解决


非电行业大气污染治理包含各种工业烟气治理,涉及钢铁、水泥、化工、玻璃、石化、冶金等。大中型锅炉烟气脱硝多数采用选择性催化还原(SCR)脱硝技术,这是目前最成熟的烟气脱硝技术,其核心在于SCR脱硝催化剂。但是我国烟气脱硝技术的研究开展得相对较晚,早期的SCR脱硝催化剂配方与生产线技术均购自欧美和日本。

近年来,大量环保企业通过引进消化吸收的方式也开发出了多种脱硝催化剂,但是现在市面上的SCR催化剂,多数是中温SCR脱硝催化剂,其最佳工作温度范围为300-420℃,在低于或高于此温度范围内,催化剂脱硝活性开始下降,并发生可逆/不可逆中毒失活。而不同行业的烟气温度和组成差别很大,因此如何开发出针对不同烟气的新型SCR脱硝催化剂成为了亟待解决的难题。


12年攻关,难题终解


华北电力大学杨勇平教授团队经过12年攻关,针对多行业多温差范围的复杂烟气进行脱硝催化剂和配套工程技术,自主研发的多温区多功能系列SCR脱硝催化剂与低能耗脱硝技术,解决了困扰我国工业脱硝多行业多温区工况复杂的技术难题,达到国际领先。

项目团队针对SCR脱硝催化剂与脱硝技术及其工程应用的关键问题,在催化剂反应机理和平板式中温、宽温差/低温、高温、抗砷中毒SCR脱硝催化剂以及SCR脱硝工程技术与系统管理等方面开展了研究,研发了适用于不同烟气条件的系列平板式SCR脱硝催化剂,开发了SCR脱硝工程应用成套技术,并完成工程应用。

 

十年来,项目团队在节能减排领域,针对SCR脱硝催化剂与脱硝技术及其工程应用的关键问题,承担了国家973项目 “燃煤发电系统能源高效清洁利用的基础研究”、“大型燃煤发电机组过程节能的基础研究”、高等学校学科创新引智计划“煤的清洁转化与高效利用”等多项课题。


前景广阔,效益显著


目前,SCR催化剂主要有蜂窝式、平板式、波纹平板式三种,而在三种型式催化剂中,平板式SCR脱硝催化剂孔隙率最大,烟气阻力最小,催化剂床层压降最小,因此采用平板式脱硝催化剂,脱硝系统的能耗最低。

 

杨勇平教授团队研发的系列平板式SCR脱硝催化剂及脱硝工程技术已成功应用于火力发电、钢铁焦化、垃圾焚烧等行业及特种工业锅炉的烟气脱硝工程,结果表明:实现了多温区与含硫复杂烟气工况的高效脱硝,脱硝效率达90%以上。近3年,累计使用平板式SCR脱硝催化剂超过29000立方米,减排氮氧化物超过82万吨。 

随着国家对大气污染物治理的重视,越来越多的工业烟气都被纳入治理范围,平板式SCR脱硝催化剂在其他复杂烟气中的优势将进一步得到体现,具有十分广阔的应用前景。

 

同时专家也认为,多温区多功能系列SCR脱硝催化剂与低能耗脱硝技术为复杂烟气工况脱硝的技术难题提供了解决方案,提升了SCR脱硝领域的技术档次,支撑了火力发电,特别是非电燃煤行业等行业的节能环保,具有良好的经济、社会、环境效益和推广应用前景,整体达到国际领先水平。

 

文章内容来源:科技日报、北极星环保网

采编/邱丹丹

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