钢铁、焦化、垃圾焚烧、生物质锅炉、化工等行业的污染物排放量占大气污染物总排放量的40%以上,已成为大气污染控制的关键。而在诸多污染物中,强氧化性的氮氧化物(NOx)是造成***爆增的主要因素。但由于以上行业具有污染物种类繁多、烟气温度低、催化
材料中毒物质多等特点,现有的火电脱硝技术无法直接应用于该领域。为解决以上行业粉尘和酸性气体易造成脱硝催化材料中毒的问题,工艺路线一般为除尘和干法脱硫/酸后再进行脱硝。因此,开发高效、稳定、实用的低温脱硝催化材料,并辅以与之匹配的脱硫、除尘和再生技术,才能突破这一技术瓶颈。本项目在浙江省重点研发计划等项目的支持下已建成年产50000m3特种低温SCR脱硝催化材料的生产线。
项目巧妙地设计、合成了BaS04-Sb203-粘土-Ti02复合载体,以提升材料抗硫/碱中毒能力和机械强度。并利用真空沉积技术提高Mn0x、Ce02 (特殊工况加少量V205)等活性组分在载体上的分散度,由此增加功能位点种类和利用率,提升催化材料的低温活性和稳定性。同时开发了适用于新催化材料体系的整体挤出+分层涂覆复合工艺,解决了多孔成型和活性组分状态控制等诸多难题。
与商用脱硝催化材料和脱硝技术相比,本项目技术具有如下优点:
(1)脱硝催化材料活性组分以MnOx、CeO2为主,具有高效、无毒、无二次污染等特点,基本替代剧毒的V2O5,实现环境友好;
(2)脱硝催化材料温度窗口宽:120-300℃区间内脱硝效率>80%;
(3)脱硝催化材料抗硫、耐碱、耐水能力强,SO2转化率<***%;
(4)脱硝催化材料机械强度高(10年机械寿命)、孔数高(30*30孔-100*100孔); .
(5)脱硝反应器:多重并联反应器,具有精准、高效原位再生功能,延长催化材料使用寿命,保证连续运行;
(6)脱硫技术:利用纳米多孔脱硫剂和逆向气流增效技术保证脱硫效率>90%;
(7)除尘技术: 利用高孔隙率的耐高温陶瓷滤袋除尘,可保证初始被压小于800Pa的前提下,除尘效率>90%。
1.刘雪松:(1)副教授, 项目总负责人,领导团队的整体研究工作,项目选题研究的提出者,负责项目总体思路设计与资源统筹安排。(2)个人贡献:提出了固体酸改性和高分散活性组分协同催化的新思路,丰富和发展了低温脱硝催化理论。(3) 绝大部分项目专利的前3发明人,学术论文的第一或通讯作者,行业标准的第一起草人。省重点研发项目、国家自然科学基金、省公益计划项目的负责人,成果登记的第一完成人。
2.陈洪峰:(1) 中级工程师:项目研究骨干,主要负责低温催化材料活性温度窗口拓宽研究和活性组分涂覆工艺开发。(2) 个人贡献:发现高分散的Ce02、Mn0x和Sb203三元固溶体的协同催化效应可改善NO氧化性能和抑制NH3氧化,进而拓宽活性温度窗口。开发了定量分层涂覆工艺,以提高材料催化性能和稳定性。(3) 部分项目、专利的前3发明人,部分学术论文的第一作者或共同作者,行业标准的第三起草人。省重点研发项目、省公益计划项目的参与者。
评价单位:“科创中国”智能制造产业科技服务团 (中国自动化学会)
评价时间:2023-09-26
综合评价
该项目主要技术成果已推广应用到全国30个省(市、自治区),装机299台套,处理烟气8150余万Nm3/h。该技术近三年已实现销售收入5.598亿余元,新增利润1.922亿余元,新增税收0.628亿余元,实现氮氧化物减排8.7余万吨/年,取得了良好的经济和社会效益。
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