科创中国

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PM2.5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＜0.5%;(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%。

新型高效低温烟气选择性催化脱硝技术具有完全自主知识产权，技术开发已获得浙江省重点研发项目支持。目前在钢铁、焦化、玻璃、垃圾焚烧、生物质锅炉、化工等领域的脱硝工程上尚无其他相近技术和产品，在国际上尚属首例，竞争优势显著，市场潜力十分巨大。具有极强的环境和社会效益。同时用户报告也表明:采用本项目研发的低温脱硝技术，NOx排放低于50mg/Nm3，产生了显著的生态和经济效益。

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。

1.在国内外首创了无毒低温选择性脱硝技术,取得我国低温脱硝催化材料完全自主知识产权，节约知识产权使用费和技术引进费约20亿元。

2.延长低温催化材料使用寿命至3年以上(超过常规中温催化材料寿命),废旧催化材料不产生二次污染，可多次再生或资源化利用。预计每年将减少有毒催化材料15-20万m3/年，大大降低环境负荷。完全推广应用后每年节约新增低温催化材料、废旧催化材料处置和环境修复费用共计80亿元。

3.该技术推广后，我国工业锅炉/窑炉NOx排放总量可从1036万吨降低至620万吨,.如以每吨NOx的经济损失2.5万元计算，其经济效益可达1040亿元。

4.减少贵金属钒、钨的使用，提高我国富有资源(稀土、钛矿、锑矿、锰矿、钡盐、蒙脱石)的高附加值利用水平，扩大富有资源内需。以上资源替换每年可节约生产成本近30亿元。

为解决工业锅炉/窑炉低温烟气脱硝的技术难题，浙江海亮环境材料有限公司联合绍兴文理学院、北京利德衡环保工程有限公司原创性地开发出了Mn0x-Ce02/BaS04-Sb203-粘土-Ti02低温脱硝催化材料和相应成型/涂覆工艺，以上创新可实现对现有脱硝材料性能的突破。同时，公司还开发了具有完全自主知识产权的原位再生脱硝反应器。