近日，南京大學(xué)董林教授研究團(tuán)隊(duì)在燃煤電廠(chǎng)(超)低溫脫硝領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)依托國(guó)家“863”計(jì)劃新材料技術(shù)領(lǐng)域“固定源煙氣處理稀土催化材料的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)”課題，成功開(kāi)發(fā)出了適應(yīng)于固定源燃煤電廠(chǎng)煙氣脫硝的超低溫錳鈰基催化劑配方，并將所開(kāi)發(fā)的催化劑配方放大生產(chǎn)后在合作單位天富南熱電有限公司所搭建的工業(yè)側(cè)線(xiàn)上成功完成了2000m3/h級(jí)側(cè)線(xiàn)驗(yàn)證，已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行3000h，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察和評(píng)估，得到了科技部高技術(shù)發(fā)展中心組織的技術(shù)驗(yàn)收專(zhuān)家組的一致好評(píng)。

董林教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期以來(lái)致力于稀土基催化劑的制備科學(xué)和表面物理化學(xué)性質(zhì)研究以及有關(guān)大氣分子污染物的吸附、催化消除方面的探索。結(jié)合當(dāng)前大氣環(huán)境的嚴(yán)重污染現(xiàn)狀和國(guó)家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，以及高能耗工業(yè)西遷、煤電東輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)。董林老師研究團(tuán)隊(duì)適時(shí)聯(lián)合新疆石河子大學(xué)及新疆天富南熱電有限公司，通過(guò)爭(zhēng)取國(guó)家“863”重大項(xiàng)目的支持，率先在新疆地區(qū)開(kāi)展固定源燃煤電廠(chǎng)煙氣氮氧化合物的低溫消除研究及工業(yè)應(yīng)用示范。該課題的實(shí)施及完成，對(duì)于維護(hù)邊疆穩(wěn)定、改善民生、保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

課題采用“除塵-脫硫-低溫脫硝”的技術(shù)路線(xiàn)(圖1)，即在電廠(chǎng)原有設(shè)備的尾端進(jìn)行煙氣脫硝處理，既可以作為氮氧化物超潔凈排放的有效保障，也可以作為脫硝工藝的新技術(shù)路線(xiàn)使用。該技術(shù)路線(xiàn)一方面可以減少企業(yè)原有設(shè)備改造帶來(lái)的麻煩，另一方面還可提高脫硝催化劑的使用壽命。目前，商用的V2O5-WO3/TiO2催化劑的工作窗口主要集中在300-400℃，而尾端脫硝煙氣的實(shí)際溫度在100℃左右。因此，研究和開(kāi)發(fā)低溫活性高、抗中毒能力強(qiáng)和穩(wěn)定性好的稀土煙氣脫硝催化劑是本項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

圖1：(超)低溫催化脫硝技術(shù)路線(xiàn)

課題負(fù)責(zé)人董林教授基于長(zhǎng)期以來(lái)相關(guān)研究領(lǐng)域的工作積累，成功開(kāi)發(fā)出了低溫稀土錳鈰基催化劑配方。經(jīng)石河子大學(xué)的工業(yè)放大及新疆天富南熱電有限公司的側(cè)線(xiàn)運(yùn)行，該配方可以滿(mǎn)足在100℃運(yùn)行3000h以上的壽命及穩(wěn)定性測(cè)試，脫硝效率達(dá)55%以上，并且通過(guò)了2000m3/h級(jí)側(cè)線(xiàn)驗(yàn)證。該項(xiàng)技術(shù)的試驗(yàn)成功，填補(bǔ)了我國(guó)在超低溫(100oC)脫硝領(lǐng)域的空白，為燃煤煙氣高效除塵脫硫脫硝提供了一條新的技術(shù)途徑。同時(shí)，通過(guò)該課題的實(shí)施，還達(dá)到了去除“白煙”的效果，實(shí)現(xiàn)了能源利用和環(huán)境保護(hù)“一體化”，滿(mǎn)足了國(guó)家對(duì)大氣環(huán)境保護(hù)的實(shí)際需要。

隨著燃煤電廠(chǎng)尾端煙氣脫硝工藝的實(shí)施，不僅解決了氮氧化物超低溫催化消除的問(wèn)題，而且符合國(guó)家當(dāng)前“超潔凈”排放的趨勢(shì)，有望在各大電廠(chǎng)及工業(yè)窯爐等推廣使用。