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尽管何洪教授团队在低温SCR催化剂研发方面获得了令业内十分关注的成绩,得到了工作温度低至160℃的高效低温SCR催化剂,但将其用于燃煤工业锅炉或其他含硫烟气的脱硝时遭遇到了一个必须克服的障碍。目前何洪教授团队正与北京方信立华科技有限公司合作解决低温SCR催化剂在低温高硫烟气脱硝应用的问题,正在开展的工作包括研究在低温SCR催化床层中ABS生成情况以及对SCR催化剂的伤害程度,研究烟气条件—ABS生成—SCR催化剂失效的规律,研究低温SCR催化脱硝设备的运行条件、控制方式、反应器设计优化、SCR与脱硫除尘设备的耦合和低温SCR催化剂的原位再生技术。继往开来,他们将从催化材料、SCR脱硝工艺设计、设备优化和原位再生技术出发,开发适合我国工业锅(窑)炉污染物排放控制的低温高硫烟气脱硝技术,以更进一步为解决我国大气污染难题贡献新契机。
2012年12月份,何洪教授的学生霍昱与清华大学材料学院达成战略合作协议,成立了中能国信(北京)科技发展有限公司,合作开发拥有低温蜂窝型和低温泡沫型SCR脱硝催化剂生产技术,公司的低温SCR脱硝催化剂也属于钒钛体系催化剂。并与北京金隅集团下属金隅红树林环保技术有限责任公司一起于2014年7月开始了在水泥窑低温SCR脱硝上的探索并已取得成功。
从2014年开始,国内开始涌现一批以锰系催化剂为研究方向的一批公司,主要有上海瀚昱环保材料有限公司、合肥晨晰环保工程有限公司、内蒙古华元科技有限公司,并已经取得一定的低温应用业绩。除了以上几家公司在低温催化剂领域取得一定成就外,中节能六合天融、江苏龙源、重庆远达、浙江才府环保、北京宝塔三聚、廊坊晋盛节能、武汉大富、襄阳先天下环保等公司都在进行低温催化剂研发攻关工作。截止到目前,没有相关的应用业绩。
未来的低温催化剂研究方向必定朝着更低的温度段跟进,满足多种温度要求;适合更多烟气工况条件满足复杂烟气特性的方向发展,寻求提高效率、降低造价和运行成本的的途径,可以满足非电力行业的工业锅(窑)炉设备的烟气脱硝要求。
2.2 国外现状
2.2.1 国外SCR低温脱硝技术主要方法
(1)壳牌Shell低温脱硝技术
经过多年的研究,壳牌公司(Shell)于20世纪90年代开发出了低温DeNOx系统(SDS) ,它包括一种专有的V/Ti颗粒状催化剂和一个低压降的侧流反应器(LFR)。典型的商业应用级 SDS,操作温度在120℃~350℃;空速在2500~40000/ h;可以在很小的氨逃逸率下达到高于95 %的NOx转化率。Shell低温脱硝系统工程应用节选见表2。
Shell低温脱硝系统在国内有安装实践,2005年初,柳州化工股份有限公司采购了CRI 三套脱硝系统,使用的温度分别是137℃,164℃,290℃。在南京某己内酰胺厂也有一套CRI 脱硝系统在运行。2010年3月宁波万华安装一套气液焚烧装置的尾气处理,同年7月又安装尾气流量这12455Nm3/h硝酸尾气处理;2010年5月,湖北华强年产6万吨的硝酸项目的尾气处理,尾气中的氮氧化物排放均远低于国家即将执行的300mg/Nm3标准。
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