大气污染治理关键催化新材料及应用

成果编号：28685

价格：面议

完成单位：南京工业大学

单位类别：其他高校

完成时间：2018年

成熟程度：批量生产阶段

服务产业领域：能源环保、新材料

我要对接关注发送消息

发布人：沈岳松离线

发送消息

大气污染严峻，雾霾遍及近半国土，严重危害人体健康，打好污染防治攻坚战和长久战，是建设美丽中国、实现绿色高质量发展的战略需求。氮氧化物（NOx）、挥发性有机废气（VOCs）等是形成雾霾和次生臭氧的主要原因，成为大气污染治理的重点。多污染协同控制和碳达峰、碳中和是国家十四五规划对改善环境质量提出的明确要求。现有治理技术中，热/光/光热协同等催化方法效率高，稳定性好，成为当前国内外大气污染治理研究和应用的主流技术和发展方向，其技术核心是环境催化材料。然而，我国在环境催化材料领域的研究起步较晚，关键技术国外垄断，相关产品主要依赖进口，使用成本昂贵。因此，自主研发先进的环境催化材料成为我国大气污染治理的重大需求。为此，本项目面向不同行业重点污染物NOx、VOCs、O3、CO、H2S、Hg0等治理的紧迫需求，在国家自然科学基金、863计划、十二五科技支撑、重点研发计划等项目资助下，针对不同污染物治理过程中的卡脖子难题和关键催化材料，通过科技攻关，多学科交叉创新，产出了“无钒稀土基烟气脱硝催化剂”、“燃油/气机尾气脱硝催化剂”、“水泥工业深度脱硝新材料”及“低浓度H2S吸附脱硫新材料”等一批重要成果，取得了自主知识产权，为提高我国环境催化材料的科技水平，推动新兴环保产业发展，提升我国大气环境治理能力，助力大气环境质量改善，提供了关键技术支撑。

353 次浏览分享到

成果介绍

科技计划：国家级：863计划

成果形式：新材料

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务、技术入股

参与活动： 2021年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动首届江苏产学研合作对接大会

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 0 项
已授权专利,其中:发明专利 5 项

成果简介

综合介绍

创新要点

一、环境友好稀土基烟气脱硝催化剂技术及产业化应用该项目针对环境友好烟气脱硝催化材料这一国际重大需求，在国家自然基金、863计划及十二五科技支撑等项目支持下，历经十多年的攻关，通过创建高效铈基复合氧化物脱硝催化材料新体系、发明蜂窝脱硝催化剂关键制备技术、开发催化材料应用与再生利用技术装备等，取得了系列原创性成果。在国内外首次提出并成功研制了轻稀土铈基的绿色高效脱硝催化剂，建成了世界最大的稀土脱硝催化剂生产线，实现了大规模工业应用。该项目成果填补了国内外烟气无毒脱硝催化剂技术的空白，技术性能达到了国际领先水平（建材鉴定[2011]第008号），主导制定GB/T 34700-2017《稀土型选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂》，先后获江苏省科学技术奖一等奖、中国专利优秀奖、中国产学研合作创新成果奖一等奖，入选国际百强环保技术、国家鼓励发展的重大环保技术及工信部重点新材料首批次应用示范。显著提升了我国无毒脱硝催化材料的技术水平，推动了产业进步，对我国生态环境治理意义重大。二、燃油/气机尾气脱硝催化剂脱硝科技攻关重心开始由煤电等大型固定源向燃油、燃气等尾气脱硝转变。船舶、柴油机动车、通机、农机、然气/瓦斯机发电、燃气窑炉/锅炉等成为大气污染治理的重点。由于燃气、燃油尾气与燃煤烟气差别大，主要影响因素发生变化，部分尾气温度过高（400-600℃），超过燃煤烟气脱硝催化剂的活性温度上限（≤450℃），不能将其拿来使用。目前，该领域主要使用的是具有CHA拓扑结构的Cu/Fe-SSZ-13、Cu-SAPO-34等小孔分子筛。但是，该类分子筛易硫中毒，N2选择性有待提升，CHA拓扑结构的技术壁垒暂时难以逾越，使用成本昂贵。为此，本项目面向船舶、瓦斯发电等行业脱硝的紧迫需求，在国家重点研发计划、江苏省重点研发计划等项目资助下，成功研制了适用280-450℃中温和400-600℃高温尾气脱硝的新型高性能催化剂，建立了示范工程，技术性能达到了国际领先水平。为燃油、燃气尾气脱硝提供了关键技术支撑。

技术指标

三、水泥工业深度脱硝新材料水泥工业是第二大NOx排放固定源，部分地区开始推行水泥NOx＜50mg/m3的超低排放，全国即将全面实施水泥NOx超低排放。目前，水泥脱硝主要采用“低氮燃烧+SNCR脱硝”技术，无法达到NOx＜50mg/m3的超低排放，且氨逃逸污染严重，亟待开发适用水泥工业的新型高效低成本脱硝技术。针对水泥工业脱硝瓶颈问题，本团队在原有成果的基础上，经过8年努力，首创了适合水泥工业NOx近零排放的脱硝剂新技术，NOx排放可稳定＜35mg/m3，取得了水泥工业脱硝的颠覆性成果，技术性能达到国际领先水平。解决了氨逃逸造成的二次污染、水泥质量下降、设备腐蚀等问题。四、低浓度H2S吸附脱硫新材料低浓度H2S治理是当前石油化工、合成氨、纯氢及有机合成等工业的重大需求。目前工业主要使用ZnO型吸附剂对H2S进行深度净化，可实现高精度脱硫。然而，ZnO型脱硫剂硫容不高，脱硫产物ZnS为危废。为此，本团队开发了一种新型高硫容、低成本的脱硫剂，其硫容是商业ZnO的2-3倍，成本低于ZnO型脱硫剂，适用天然气、油田气、炼厂气及轻油原料中杂质H2S的脱除，合成氨、甲醇、制氢、有机合成等工业原料气（油）的脱硫净化，对含有较复杂成分的有机硫化物，可与镍钨加氢精制催化剂联用进行脱硫。

其他说明

一、环境友好稀土基烟气脱硝催化剂应用至今，稀土基烟气脱硝催化剂成功应用在火电、建材、供热、烧结等行业的280多项脱硝工程，完全达到工程设计值及国家环保排放标准，率先建立了“NOx近零排放”工程，受到用户单位的一致好评，于2016年被国家三部委指定为钒基脱硝催化剂的替代品。两会特刊《大国治霾》(2016)、国家发改委网站、环保部网站、中国环境报、中国新闻网、中国化工报、新华网等主流媒体均对该项目技术进行了专题报道。目前，项目形成了以天璨环保、希捷环保公司为龙头，集原料、生产、制造装备、工程装备、脱硝工程及BOT于一体的千亿产业链联盟，国内外市场应用前景广阔。二、燃油/气机尾气脱硝催化剂应用目前，已建立了船舶中速柴油机尾气尿素-SCR脱硝示范工程，脱硝效果达到了MARPOL附则VI第3阶段规定的NOx限值排放要求。建立了柴油机自备电源尾气净化的SCR脱硝应用工程，以及瓦斯燃气高温SCR脱硝中试工程。三、水泥工业深度脱硝新材料应用至今，替代氨的新型高温脱硝剂技术已在江苏、河北、河南、陕西等多个地区水泥厂完成了NOx＜50mg/m3的超低排放工程示范，脱硝效率高≥90%，安全稳定，费用低，在7500吨/日的水泥生产线上得到成功应用。四、低浓度H2S吸附脱硫新材料应用该技术成果属于新型研发产品，亟待规模化推广应用。产品性能已被第三方检测评价，证实其硫容为商用ZnO型脱硫剂的2-3倍，成本低廉。

完成人信息

姓名：对接成功后可查看

所在部门：对接成功后可查看

职务：对接成功后可查看

职称：对接成功后可查看

手机：对接成功后可查看

E-mail：对接成功后可查看

电话：对接成功后可查看

传真：对接成功后可查看

邮编：对接成功后可查看

通讯地址：对接成功后可查看

联系人信息