近日，南京大學(xué)董林教授研究團隊在燃煤電廠(超)低溫脫硝領(lǐng)域取得重要進展。該團隊依托國家“863”計劃新材料技術(shù)領(lǐng)域“固定源煙氣處理稀土催化材料的應(yīng)用與開發(fā)”課題，成功開發(fā)出了適應(yīng)于固定源燃煤電廠煙氣脫硝的超低溫錳鈰基催化劑配方，并將所開發(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)線上成功完成了2000m3/h級側(cè)線驗證，已經(jīng)連續(xù)運行3000h，經(jīng)過現(xiàn)場考察和評估，得到了科技部高技術(shù)發(fā)展中心組織的技術(shù)驗收專家組的一致好評。

董林教授團隊長期以來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)境的嚴重污染現(xiàn)狀和國家“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。董林老師研究團隊適時聯(lián)合新疆石河子大學(xué)及新疆天富南熱電有限公司，通過爭取國家“863”重大項目的支持，率先在新疆地區(qū)開展固定源燃煤電廠煙氣氮氧化合物的低溫消除研究及工業(yè)應(yīng)用示范。該課題的實施及完成，對于維護邊疆穩(wěn)定、改善民生、保護生態(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(圖1)，即在電廠原有設(shè)備的尾端進行煙氣脫硝處理，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)路線使用。該技術(shù)路線一方面可以減少企業(yè)原有設(shè)備改造帶來的麻煩，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際溫度在100℃左右。因此，研究和開發(fā)低溫活性高、抗中毒能力強和穩(wěn)定性好的稀土煙氣脫硝催化劑是本項目的重點和難點。

圖1：(超)低溫催化脫硝技術(shù)路線

課題負責(zé)人董林教授基于長期以來相關(guān)研究領(lǐng)域的工作積累，成功開發(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)線運行，該配方可以滿足在100℃運行3000h以上的壽命及穩(wěn)定性測試，脫硝效率達55%以上，并且通過了2000m3/h級側(cè)線驗證。該項技術(shù)的試驗成功，填補了我國在超低溫(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，通過該課題的實施，還達到了去除“白煙”的效果，實現(xiàn)了能源利用和環(huán)境保護“一體化”，滿足了國家對大氣環(huán)境保護的實際需要。

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