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低温高效助力减污降碳 方信立华探索脱硝催化剂发展新思路

2022-11-17 14:01来源:北极星大气网关键词:脱硝催化剂SCR脱硝方信立华收藏点赞

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2022年党的二十大报告中提出要深入推进环境污染防治,持续深入打好蓝天保卫战,影响蓝天保卫战成果的因素有很多,其中氮氧化物在近十余年里逐步成为重点管控对象。2011年底,国务院印发《国家环境保护“十二五”规划》,首次将氮氧化物纳入将大气污染物减排总量控制范围,随后的2012年大批烟气脱硝设施上马投建,SCR脱硝技术开始得到广泛应用,也正是这一时期,从事脱硝催化剂研发生产的企业如雨后春笋般涌现,入局环保行业。此后十年,我国脱硝催化剂行业取得不少瞩目成就:逐步打破国外专利垄断,形成自主知识产权,催化剂性能一再提升,适用范围越来越广,行业规模不断扩大。

中国是全球最大的工业国,亦是重要的脱硝催化剂生产国和消费国,这对催化剂企业既意味着市场广阔潜力大,也意味着竞争激烈同行多。当前脱硝催化剂行业面临着竞争加剧,研发门槛提高的局面,未来路该怎么走?这是所有企业要做出的抉择。

市场需求变化显然是影响脱硝催化剂行业发展的重要因素。主要体现几个方面,一是温度,二是对恶劣工况的适应能力,三是新兴行业的拓展。

温度是影响脱硝催化剂性能的重要因素。

只有在一定温度区间内,催化剂才能保持高活性,高脱硝效率,一般脱硝催化剂适用温区在300-400℃之间。然而不同行业排放烟气温度相差很大,满负荷的火电厂尚能满足这一温度需求,但有些行业所排放烟气通常会低于200℃,甚至低至100℃。这就需要加热设施来对烟气二次加热,以达到较好的脱硝效果,如此不仅会产生额外成本,更不符合当前“节能降碳”总体要求。所以研发温度适应性更强的低温脱硝催化剂或许是一条更有前景的路。

低温脱硝催化剂究竟能有多“低”呢?2020年北京方信立华科技有限公司(以下简称“方信立华”)150℃超低温脱硝催化剂技术成功在山西太钢石灰窑超低排放项目上投入应用。该项目烟气量83000~95000Nm3/h,经过布袋除尘后,NOx实际排放值在560mg/Nm3左右,温度在150-160℃之间。通过布置2+2层方信立华150℃超低温脱硝催化剂,实际运行中NOx浓度下降至20mg/Nm3以下,脱硝效率达到90%以上,无需加热即可达到超低排放要求,在节省能源、减少碳排放的同时也降低了项目的建设、维护费用,方信立华150℃超低温脱硝催化剂首战告捷,交出一份令客户满意的答卷。

为什么方信立华的催化剂能脱颖而出?这背后是强大的实力作支撑。方信立华与北京工业大学建立了长期合作关系,双方携手打造出一支实力过硬的研发队伍,掌握自主知识产权。安徽方信立华环保科技有限公司和马鞍山方信环保科技有限公司两个催化剂生产基地先后建成,蜂窝型SCR脱硝催化剂年产能达到18000m3。研发与生产两手抓,让方信立华可以严格把控各个流程,为客户提供性能出色、质量稳定的产品,以及完善的售后服务。

站在排污企业的角度,采用方信立华低温脱硝催化剂,能在实现减排目标的同时,减少能源消耗,带来实打实的经济效益,做出选择并不难。

150℃够低了么?以我国当前超低排放改造的主力军钢铁行业为例,其烧结流程烟气温度波动很大,高可达180℃,低至130℃,对脱硝催化剂有着更为严苛的要求。方信立华作为一家专注于低温SCR脱硝催化剂技术研发、生产、销售的高新技术企业,致力于持续开展技术攻关,坚持研发能适应更低温度的催化剂。150℃不会是方信立华低温脱硝催化剂研发的终点,而是新的起点。

如果说低温、中温、高温是一道选择题,考察的是经济与环保的平衡,尚有回旋余地,那么应对恶劣复杂工况则是所有脱硝催化剂面临的必答题,不通过这一关,很难算得上是合格。这道题的条件包含但不限于长时间高温下运行导致的烧结现象,飞灰带来的堵塞问题,SO2、碱土金属引起的中毒反应等。

窑炉排放的烟气经过脱硫除尘工序后,进入脱硝装置中的SO2和飞灰含量已大大降低,较大幅度上减小了硫和尘对催化剂脱硝性能的影响,但烟气中的水分依旧不容忽视。一方面,进入脱硝装置中的水分会与喷入的氨形成竞争性吸附,从而影响催化剂的脱硝效率;另一方面,在催化剂的催化作用下,少量SO2会被氧化为SO3,与烟气中的水分、NH3等相互作用生成硫酸氢铵,粘附在催化剂表面、进入催化剂活性孔位,影响脱硝效率,且运行温度越低,此种效应越明显。因而在垃圾焚烧发电、碱回收锅炉、生物质等烟气含水量较高的行业和工况下,常规低温脱硝催化剂的脱硝性能并不理想。方信立华研发、生产的低温脱硝催化剂,拥有完全自主知识产权,经过十几年的研究和不断改进,在市场上由最初的小试、中试,最后一步步在十几个行业中得到了推广和应用,凭借优异的低温活性及较强的抗硫、抗碱金属中毒特性、疏水性能获得业主的一致好评,并于2019年1月被中国环境科学学会鉴定为“技术达到国际先进水平”。

经受住温度、工况的筛选并不意味着最终的胜利,在现有市场趋近饱和时,开拓新兴市场才是行业持续发展的保障。

随着我国环保工作的深入,不止火电、钢铁、水泥,不止央企、国企、上市企业,还有更多以前未被关注的细分行业、小微企业也提出了烟气治理需求,这部分市场有着巨大潜力,但现有主流规格的脱硝催化剂却面临着温度、体积不适合等诸多水土不服问题。面对多样化的市场需求,方信立华已经迈出了坚实步伐:与北京工业大学建立长期校企合作研发平台,拥有一批环境治理领域的技术专家,打造一支可持续发展的技术开发队伍,可针对不同行业、不同温度段、不同烟气参数组分调整个性化配方和工艺,提供定制催化剂产品,助力不同行业企业实现超低排放。

二十大报告将协同推进减污降碳和积极稳妥推进碳达峰碳中和列入环保重点工作中,在“碳达峰碳中和”的大背景下,所有行业都要各自承担起降碳的责任,一项技术产品的碳排放水平很有可能成为未来市场选择的重要参考依据,这一点上,低温脱硝催化剂具有天然的优势。方信立华作为国内较早将低温脱硝催化技术投入应用的企业,有着深厚的技术积累和丰富经验,并在此基础上,持续加大研发力度,优化产品性能,行稳致远,助力我国减污降碳工作迈上新台阶。

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