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中低溫煙氣治理技術獲新突破

2025-07-07 10:57:17 作者:姜小毛 來源:《中國石油和化工》雜志
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  6月25日,從北京濟元紫能環境科技有限公司獲悉,由該公司與中國科學院過程工程研究所、北京市科學技術研究院資源環境研究所共同完成并工業化應用的“中低溫煙氣復合陶瓷纖維濾管塵硝協同治理技術”,近日在北京通過科技成果鑒定。

  以中國環境科學研究院張國寧研究員為主任委員、國家城市環境污染控制工程技術研究中心彭應登總工程師、清華大學楊海瑞教授、中國日用玻璃協會趙萬幫理事長、中國陶瓷工業協會樊瑞新秘書長、北京工商大學姚志良教授、北京科技大學于慶君副教授組成了科技成果鑒定委員會,通過鑒定后一致認為項目整體技術達到國際領先水平。建議進一步加強該技術在其他類型工業爐窯煙氣治理中的推廣應用。

  該項目聚焦于中低溫煙氣治理,在低溫脫硝催化劑研發、陶瓷纖維催化濾管制備和催化劑漿料涂覆工藝方面開展了系列公關,形成了中低溫煙氣塵硝協同深度凈化成套技術和裝備,已在玻璃等行業成熟應用。成果的創新性突出、應用前景廣闊,具有自主知識產權,顯著提高了低溫煙氣脫硝效率,解決了低溫煙氣脫硝難題。

  據北京濟元公司首席專家陳小通介紹,該技術的主要創新點,一方面是發明溶劑熱寬溫脫硝催化劑漿料合成技術。利用偏鈦酸溶劑熱反應的作用機制,創建一步制備高活性脫硝催化劑漿料的溶劑熱液相化學負載技術,同時保障活性組分(V)及催化助劑(W/Mo)對二氧化鈦載體表面的高度分散和形成的催化漿料優良成型性能。通過液相反應負載實現組分高度分散,顯著提升了催化劑的低溫活性,同時強化硫銨分解能力,拓寬了脫硝工作溫度窗口,圖示200℃~450℃范圍的脫效率高于90%,但相同V含量的混煉陳腐法催化劑的工作溫區僅320℃~400℃達到類似效率。

  另一方面是開發了煙氣中低溫塵硝一體化產品及應用技術裝備。開發“分散—絮凝—真空纏繞成型”陶瓷纖維濾管生產工藝,打破國外技術壟斷,形成陶瓷纖維催化濾管制備新技術,開發了具備脫硝除塵多功能于一體的復合陶瓷纖維濾管,通過優化陶瓷纖維配方、真空抽濾和低溫燒結固化成型技術,顯著降低了濾管阻力,提高了結構穩定性、過濾精度和使用壽命;選用溶劑熱反應制備釩鈦催化劑漿料(創新點1),提升低溫脫硝性能,配套開發旋轉內涂敷及動態烘干技術,實現了低溫催化劑在濾管中的均勻分布,顯著提高了脫硝效率,拓寬了傳統催化濾管應用溫區(200℃~400℃);結合碳酸氫鈉/消石灰干法噴吹脫硫技術,構建了玻璃等行業中低溫煙氣硫塵硝協同深度凈化成套技術,實現多種污染物深度同步脫除。經本技術處理后的玻璃爐窯煙氣可穩定達到氮氧化物<50mg/m³,二氧化硫<35mg/m³,顆粒物<10mg/m³,指標滿足超低排放標準要求。

  陳小通介紹說,以特色的低溫脫硝催化劑為帶動,開發形成的含硫、高濕、攜塵低溫煙氣脫硝與凈化成套技術及裝置,自2023年在福建莆田日晶玻璃建成運行首套應用工程后,已陸續對安徽、山東、江西、福建、河北、四川等地的18個低溫煙氣治理項目進行了推廣應用。

  陳小通指出,該技術脫硝溫度窗口降低了80℃,有效解決了低溫脫硝的煙氣凈化難題,治理后玻璃等行業的工業爐窯污染物排放濃度可確保氮氧化物<50mg/m3,二氧化硫<35mg/m³,顆粒物<10mg/m³,遠優于國家工業爐窯排放標準要求,并達到超低排放標準。現有常規脫硝反應器不能滿足低溫脫硝反應溫度,需進行煙氣升溫,而采用中低溫復合陶瓷纖維濾管硫塵硝多污染物協同治理技術無需進行煙氣升溫,200°C以上煙氣溫度即可滿足脫硫除塵脫硝的所有溫度條件。

  鑒定委員會指出,該技術作為重點公關的關鍵技術,已獲得國家相關發明專利8件,支撐完成國家強制性標準1項,關鍵技術列入生態環境部2025年《國家污染防治指導技術目錄》(推廣類技術),為輕工玻璃、石油化工、無機化工、煤焦化、新能源、新材料等行業低溫煙氣治理提供了高效、經濟的解決方案,對推動行業綠色低碳發展具有重要意義。

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