隨著霧霾的出現(xiàn)，日趨嚴(yán)峻的大氣污染問題開始得到全國上下普遍關(guān)注。非電力行業(yè)尤其是建材行業(yè)作為高能耗高污染行業(yè)，首當(dāng)其沖成為了減排工作關(guān)注的焦點(diǎn)之一。中國建材總院環(huán)保陶瓷研究所及時(shí)將目光轉(zhuǎn)向非電力行業(yè)工業(yè)窯(鍋)爐煙氣排放治理，開展工業(yè)窯(鍋)爐用低溫脫硝催化劑材料研制。經(jīng)過多年的努力，搭建了完整的科研及中試平臺、組建了一支高素質(zhì)的科研團(tuán)隊(duì)，形成了一批科研成果。

選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù)被認(rèn)為是目前最有效的煙氣脫硝技術(shù)，該技術(shù)在火電廠已得到廣泛應(yīng)用。其原理是在SCR催化劑的作用下，采用NH3或尿素為還原劑，有選擇性地與NOx反應(yīng)，生成無毒無污染的N2和H2O。其中，脫硝催化劑是SCR脫硝技術(shù)的核心，它的組成、結(jié)構(gòu)和壽命等直接影響煙氣脫硝系統(tǒng)的效率。但目前商用的SCR催化劑要求具有較高的活性溫度窗口(300～400℃)，在低溫下(<300℃)無法達(dá)到理想的脫硝效果。而建材工業(yè)窯爐的排煙溫度大多低于300℃，很難直接使用現(xiàn)有的商業(yè)催化劑。因此，為實(shí)現(xiàn)建材工業(yè)煙氣有效治理，開發(fā)出新的能應(yīng)用于低溫?zé)煔鈼l件的、高效SCR催化劑成為當(dāng)務(wù)之急。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)從脫硝催化劑的微觀結(jié)構(gòu)和表面酸堿性出發(fā)，通過調(diào)控活性組分的種類、配比以及負(fù)載方式，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最終得到了具有寬工作溫度范圍的一系列低溫SCR催化劑的配方和制備工藝。

中試試驗(yàn)是將實(shí)驗(yàn)室成果進(jìn)行工程應(yīng)用，最終突破產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵一環(huán)，但是新事物的認(rèn)知和接收但想要找到合適的企業(yè)來進(jìn)行試驗(yàn)并不是一件容易的事情。經(jīng)過反復(fù)篩選、論證之后，最終決定在北京琉璃河水泥有限股份公司建立中間試驗(yàn)平臺，在科研人員的執(zhí)著堅(jiān)守、不懈努力下，克服了一系列工況條件的大幅度波動(dòng)，中試工作不斷取得進(jìn)展。實(shí)現(xiàn)了脫硝效率穩(wěn)定，煙氣氮氧化物濃度大幅度下降。2016年6月20日，經(jīng)過第三方檢測單位的現(xiàn)場檢測，180℃時(shí)，NOx排放量下降到50mg/m3以下，遠(yuǎn)低于最新國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求限值;催化劑的脫硝效率達(dá)到90%以上，同時(shí)在玻璃行業(yè)也進(jìn)行了示范工作。一系列數(shù)據(jù)表明該項(xiàng)技術(shù)具有卓越的的高效性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，這同時(shí)也意味著環(huán)保陶瓷所自主研發(fā)的蜂窩SCR脫硝催化劑的技術(shù)指標(biāo)已位于同類產(chǎn)品前列。

在焦化、石化等行業(yè)的示范也在進(jìn)行中，有望大規(guī)模應(yīng)用于非電力工業(yè)窯(鍋)爐的氮氧化物減排，為企業(yè)和社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。


隨著中試工程的順利推進(jìn)，產(chǎn)研工作也取得了喜人的進(jìn)展。中國建材總院與江西新科環(huán)保股份有限公司合作開發(fā)低溫SCR催化劑，承擔(dān)了國家大氣重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目。目前，新型低溫脫硝催化劑的產(chǎn)業(yè)化基地已形成，其中，一期年產(chǎn)2000m3/年的低溫脫硝催化劑蜂窩模塊化制造生產(chǎn)線已完成安裝和連續(xù)化生產(chǎn)調(diào)試。