工序职员正在审查催化剂端面
近年来，随着我国工业的快速生长，SO2（二氧化硫）和NOx（氮氧化物）作为大气的主要污染物，引起了公众的普遍关注，而燃煤烟气的脱硝工艺也成为节能减排的主要步伐之一。
内蒙古希捷环�？萍加邢拊鹑喂荆ㄒ韵录虺葡＝莼繁＃┮劳心暇┕ひ荡笱е柿匣Чこ坦抑氐闶笛槭沂忠�，在国家自然科学基金、国家“863妄想”专项、国家科技支持妄想及中央专项投资资金的支持下，乐成研制生产具有我国自主知识产权、切合国家标准的稀土型选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂，填补了我国大气防治领域烟气脱硝催化剂手艺的空缺。
“我们的SCR烟气脱硝装置接纳高尘型工艺，反应器安排在省煤器与空气预热器之间。每台锅炉设2台SCR反应器，关于锅炉中心线对称安排。经由测试，脱硝效率与氨逃逸、SO2/SO3转化率、反应器整体烟气阻力、氨耗量等指标都及格。”希捷环保总司理王志民体现。
一场新的手艺厘革到来
据展望，到2030年，中国NOx排放量将抵达35.4Mt（兆吨），其中牢靠源（火电厂、水泥厂、锅炉等）排放量占50%左右。“这正是减排的要害所在。而对火电厂等企业倾轧的污染物举行脱硝的要害在于催化剂，催化性能的崎岖直接影响到脱硝系统的整体脱硝效率。”王志民说。
古板的脱硝催化剂以钒基脱硝催化剂为主，其投放市场较早且手艺成熟、应用较广。钒钛系脱硝催化剂焦点手艺掌握在少数蓬勃国家手中，我国在该手艺领域尚有许多性能待优化。
经由多年的起劲，海内钒钛系催化剂手艺日趋成熟，国产化率较高。可是据南京工业大学教授祝社民先容，“我们没有自主的知识产权，且钒钛系脱硝催化剂具有毒性对情形造成污染，研发自主知识产权、高效低本钱的SCR脱硝催化剂具有很是主要的现实意义。”
由于废烟气脱硝催化剂（钒钛系）具有浸出毒性等危险特征，它被归类为《国家危险废物名录》中“HW50其他废物”。
祝社民诠释道：“钒钛系脱硝催化剂使用的主要活性因素是五氧化二钒（V2O5），它是一种高毒物质，凭证职业性接触毒物危害水中分级属于高度危害，对人体的呼吸系统和皮肤会爆发严重损害。”
2016年，《国家勉励的有毒有害质料（产品）替换品目录（2016年版）》明确将稀土基脱硝催化剂列为钒基脱硝催化剂的替换品。一场新的手艺厘革悄然到来。
优化脱硝催化剂的性能
“现有手艺条件下催化剂的使用寿命一样平常为3年，自2015年起，我国每年爆发替换下来的钒钛系有毒脱硝催化剂高达30万～40万立方米，大宗放弃有毒催化剂如保管或处置惩罚不当，极易污染土壤及地下水，给我国情形造成重大隐患。”王志民急在心上。
怎样在催化剂中充分使用好稀土质料奇异的4f轨道结构和优异的氧化还原性子，成为近年来研究的重点。
稀土基脱硝催化剂的活性因素是由镧、铈、钇等稀土元素氧化物和其他过渡金属氧化物组成，以钛基陶瓷为第一载体、钛锆复合金属氧化物为第二载体，使用稀土元素具有未充满电子的4f轨道作为催化剂活性因素，它使用时体现出电子“存储器”的性子，有用地解决了氧化铈作为活性物质时酸性较弱的问题。
希捷环保的产品不但彻底挣脱了五氧化二钒因素，还针对钒基脱硝催化剂的各项性能举行了优化。
王志民体现，发电厂在排烟的历程中，烟气在催化剂内从湍流转变为层流，灰分颗粒倾向于翻转并在整个通道长度内攻击催化剂内壁，以是磨损从上至下是匀称的，体积密度小的薄壁催化剂是使用不了多长时间的。
希捷环保在脱硝催化剂的高强度、高比外貌、可控孔制备手艺方面，增添了比外貌和催化活性，解决了高活性与高强度、高耐磨性能间的矛盾，从而有用地延伸了催化剂的使用寿命。
“现在钒钛系催化剂有一个致命的问题，即当烟气温度在300℃以下时，催化性能下降、活性降低。”希捷环保总工程师周广贺诠释道，“为此，我们突破了两项焦点手艺，将稀土基SCR烟气脱硝催化剂的性能进一步优化。”
增进稀土工业康健生长
情形� ；に肮嬖蚨�，对废钒钛系脱硝催化剂等类似危险废物每吨征收1000元的情形� ；に�，是稀土脱硝催化剂等通俗固体废物的40倍。王志民说：“以现在手艺水平，钒钛系脱硝催化剂的危废处置惩罚用度达每立方米6000～7000元，特殊增添了使用企业的肩负。”
近年来，希捷环保已经实现年产5万立方米稀土基SCR烟气脱硝催化剂，产品可以用于燃煤电厂、工业燃煤锅（窑）炉、水泥厂、焦化厂、生物电厂、石油焦燃烧企业、玻璃厂等排放的氮氧化物污染物治理。
王志民先容：“项目一期于2018年正式建成投产，生产历程接纳先进的蜂窝体挤出工艺和烧成计划，自动化水平高、运行可靠。”
“公司产品自2012年投放市场以来，已乐成应用于100余项脱硝工程，涵盖了燃煤发电、玻璃、焦化、冶炼、陶瓷和化工等行业。各项工程均抵达了国家环保排放标准，取得了优异的使用效果。有一些脱硝催化剂已经运行凌驾24000小时，但依然运行优异，现在仍在使用中。”王志民对未来信心百倍。
数据显示，“十三五”时代海内约有85万立方米左右的催化剂在运行，预计从2018年最先每年替换下来的废钒钛系脱硝催化剂将高达30万立方米。
王志民体现：“若将钒钛系脱硝催化剂所有替换为稀土脱硝催化剂，每年将镌汰危险废物30万立方米。稀土脱硝催化剂还能平衡使用北方稀土富厚的镧铈轻稀土资源，增进稀土工业康健生长。”
《中国科学报》 (2019-07-18 第6版 转移转化)