各位嘉賓、各位專家、各位同仁大家早上好，應(yīng)會(huì)議要求，我把今天在低溫?zé)煔饷撓豕に嚶肪�以及新的催化劑方面的一些進(jìn)展和我們思搏盈環(huán)保科技股份有限公司這些年的工作做一個(gè)分享。
河北思博盈環(huán)�？萍脊煞萦邢薰� 技術(shù)顧問(wèn) 張先龍
我的報(bào)告從以下幾個(gè)方面展開(kāi)，在講這個(gè)之前認(rèn)真的聽(tīng)取了李教授的報(bào)告，特別贊同一句話，長(zhǎng)期以來(lái)大家養(yǎng)成一個(gè)慣性思維，覺(jué)得SCR催化劑就是國(guó)外好，這幾年5—6年以來(lái)隨著國(guó)家各行各業(yè)對(duì)于低溫脫硝技術(shù)，它的要求、需求更強(qiáng)烈，覆蓋的面更廣，實(shí)際上我們?cè)谶@一塊已經(jīng)處于國(guó)際前列了。
接下來(lái)我們簡(jiǎn)單的介紹一下行業(yè)背景，剛才李老師總結(jié)的非常全面，目前我們?cè)跓煔饷撓醴矫嬉呀?jīng)不能說(shuō)是落后，依然會(huì)有很多的技術(shù)需求，氮氧化物的排放已經(jīng)成為我們工業(yè)煙氣污染物的一個(gè)重要的顯示，我們霧霾已經(jīng)從硫酸型轉(zhuǎn)換成硝酸型，氮氧化物減排無(wú)論政策需求與導(dǎo)向還是技術(shù)現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)都是處于高速發(fā)展和非常強(qiáng)烈的技術(shù)需求的時(shí)期。
因此對(duì)于中低溫SCR脫硝催化劑以及脫硝工藝的應(yīng)用是迫于眉睫的，特別對(duì)于非電行業(yè)，低溫對(duì)于中低溫以及復(fù)雜煙氣脫硝需求其實(shí)是非常多元化的，技術(shù)要求也是非常復(fù)雜的，因此我們很多脫硝的這種技術(shù)更多偏向個(gè)性化定制。
這個(gè)是我們之前的排放標(biāo)準(zhǔn)，剛才李老師也展示了隨著排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)，150氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)都要向100甚至50排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過(guò)度，大多數(shù)用戶具有超前性的，已經(jīng)開(kāi)始在執(zhí)行未來(lái)3—5年將要執(zhí)行新的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于氮氧化物，這一種物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，我們相信在座各位大家都是非常的了解。
總的來(lái)說(shuō)事實(shí)上氮氧化物和二氧化硫以及粉塵不一樣，它的來(lái)源主要還是來(lái)源于燃燒過(guò)程，所謂的我們熱力型的這種氮氧化物排放。主要是來(lái)源于空氣當(dāng)中的氮?dú)�，在高溫燃燒過(guò)程當(dāng)中氧化生成氮氧化物，因此對(duì)于它的方式往往從燃料方式脫，取得成效并不顯著。
氮氧化物形式有很多種，我們簡(jiǎn)單看一下氮的氧化物，它有這么一些形態(tài)。燃燒過(guò)程產(chǎn)生了氮氧化物一氧化碳為主，中間有一些一氧化碳這樣過(guò)程，從氨到氮?dú)獾窖趸踔恋轿逖趸?/span>
它來(lái)自于燃燒過(guò)程從空氣當(dāng)中來(lái)，最后以何種形式到哪個(gè)地方去排放沒(méi)有控制的時(shí)候以氮氧化物形式直接排放到空氣當(dāng)中，造成一系列的霧霾以及二次污染物這個(gè)過(guò)程。針對(duì)氮氧化物它的形成序列的圖譜，我們?cè)诘趸锏呐欧�、控制技術(shù)方面有很多的技術(shù)方案，一種是以針對(duì)燃燒過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，包括分級(jí)，以及還原性截至的介入，燃燒過(guò)程抑制氮氧化物的排放，這不是最終端的辦法，可能有效的減低氮氧化物的排放源的排放。最終排放控制技術(shù)還是要集中在煙氣上。
從氮氧化物圖譜上來(lái)看，一氧化氮為基準(zhǔn)點(diǎn)，向左逐漸向還原態(tài)，向右也是氧化態(tài)，這個(gè)基礎(chǔ)上單程了兩種，向左走通過(guò)添加還原劑還原成氮?dú)�，向右進(jìn)一步的氧化氧化成二氧化氮，然后再結(jié)合吸收的辦法，這樣也形成煙氣，資源化利用流派，剛才林老師也講過(guò)了。
另外一個(gè)主流路線就是加入氮的還原態(tài)，氨作為還原劑也有其他還原劑，我們可以利用一氧化碳作為還原劑也可以還原一氧化氮，這個(gè)是SCR路線，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)害化排放，至少目前為止沒(méi)有成熟技術(shù)來(lái)去解決硝酸鹽廢水或者固態(tài)物的排放的問(wèn)題。
雖然消耗了還原劑經(jīng)濟(jì)性上顯得那么有優(yōu)勢(shì)，也是一個(gè)主流技術(shù)，SCR技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)在國(guó)際上60、70年了是相對(duì)成熟的技術(shù)，我們國(guó)家最初把這個(gè)技術(shù)引入到我們?nèi)济弘姀S的超低排放，應(yīng)該來(lái)說(shuō)應(yīng)用和普及非常成功，這個(gè)基礎(chǔ)上延伸除了一些改進(jìn)型的技術(shù)，對(duì)于很多非電行業(yè)來(lái)說(shuō)這個(gè)煙氣復(fù)雜條件，以及煙氣脫硝溫度窗口相對(duì)較低，因此采用過(guò)去的商業(yè)的高溫催化劑直接使用是有困難的，因此需要對(duì)煙氣進(jìn)行再加熱造成一定能耗問(wèn)題。
因此低溫催化劑在中低溫窗口直接使用的催化劑成為需求的熱點(diǎn)，有需求必然有研發(fā)，也有市場(chǎng)推廣前景，低溫市場(chǎng)研發(fā)上無(wú)論在學(xué)術(shù)界還是應(yīng)用界的試探走在親列的，包括活性優(yōu)化，包括載體材料的優(yōu)化包括制備工藝的優(yōu)化做了很多嘗試。
我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室，在十年前開(kāi)始了具有比較好的低溫SCR脫硝活性的研究和開(kāi)發(fā)，并且采用新型的，比較特殊的材料黏土為主要的載體材料，可以把強(qiáng)度做到類似于催化劑的產(chǎn)品，目前也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用，長(zhǎng)期以來(lái)我們?cè)诟咝�、企業(yè)、生產(chǎn)基地和工業(yè)化、工程化放大基地形成穩(wěn)定的產(chǎn)學(xué)研研發(fā)體系，沿著這樣的技術(shù)開(kāi)發(fā)和工業(yè)化的路線圖，嚴(yán)格的來(lái)走，形成了關(guān)于中低溫脫硝的成套技術(shù)。
目前已經(jīng)完成在焦化特別焦?fàn)t煙氣的煙氣治理方面的工業(yè)化使用，目前已經(jīng)有幾十套業(yè)績(jī)，關(guān)于脫硝催化劑現(xiàn)在的比較具有應(yīng)用前景的主流，一個(gè)基于高溫催化劑的改良，另外一個(gè)活性炭催化劑，還有一些處于研發(fā)階段的催化劑，現(xiàn)在也用應(yīng)用了，再就是我們開(kāi)發(fā)的錳系催化劑實(shí)現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化和成果化應(yīng)用，這是企業(yè)在工程化推廣當(dāng)中取得的進(jìn)展和業(yè)績(jī)。
但是在中低溫催化劑，以及中低溫催化脫硝方面依然存在一系列技術(shù)問(wèn)題，應(yīng)該來(lái)說(shuō)我們過(guò)去在錳劑催化技術(shù)，焦化、垃圾焚燒行業(yè)治理領(lǐng)域取得了比較成功的工業(yè)化應(yīng)用，穩(wěn)定運(yùn)行業(yè)績(jī)已經(jīng)超過(guò)了兩年半，應(yīng)該說(shuō)這一種工業(yè)化業(yè)績(jī)打破了關(guān)于錳劑催化劑的問(wèn)題，現(xiàn)在已經(jīng)成為了主流的催化劑產(chǎn)品。
這個(gè)催化劑目前比較能夠有保證在230度溫區(qū)抵抗不高于500毫克二氧化硫的重度影響穩(wěn)定運(yùn)行這是大量的工程實(shí)踐得到求證，對(duì)于進(jìn)一步的技術(shù)需求，更低的脫硝溫度窗口，煙氣成分更復(fù)雜，因此要求我們對(duì)于催化劑來(lái)說(shuō)脫硝工藝來(lái)說(shuō)都需要有個(gè)性化定制，因此提出共性問(wèn)題和挑戰(zhàn)，催化劑有更好的中低溫活性，最關(guān)鍵抗硫。
從科學(xué)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)角度來(lái)說(shuō)，我們首先要從一系列的技術(shù)需求里面理清楚一些科學(xué)問(wèn)題，目前我們對(duì)中低溫技術(shù)開(kāi)發(fā)總結(jié)出關(guān)鍵性問(wèn)題還是硫中毒問(wèn)題，這里面包括催化劑的購(gòu)銷關(guān)系催化循環(huán)，原理認(rèn)識(shí)清楚的情況下指導(dǎo)催化劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制備與改進(jìn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)乃至后期的工程驗(yàn)證。
目前催化劑包括環(huán)境催化劑，硫中毒的可能形式一般認(rèn)為有這幾種形式，一種硫酸銨鹽的沉積，載體組份的硫酸鹽化，以及硫酸蓄積競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)都有可能導(dǎo)致催化劑發(fā)生中毒行為，這是一般性共識(shí)，所有SCR催化劑大家認(rèn)為都是這樣，后面兩個(gè)個(gè)別SCR催化劑配方不同上面可能也會(huì)有。梳理這些共性問(wèn)題會(huì)發(fā)現(xiàn)根源在于這個(gè)催化劑對(duì)于煙氣當(dāng)中二氧化硫有非常強(qiáng)的催化氧化作用。
所以這種作用能不能克服，我們也在研發(fā)階段做了大量嘗試，這是我們實(shí)驗(yàn)室模擬的條件，一有硫中毒非常厲害，包括對(duì)于煙氣當(dāng)中其他的，我們還原劑的響應(yīng)性，以及氧含量的響應(yīng)性，還有水的響應(yīng)性，多煙氣組份對(duì)于催化劑我們?cè)敿?xì)的研究，發(fā)現(xiàn)最初的判斷對(duì)于錳劑催化劑來(lái)說(shuō)都是催化劑中毒的主要原因，對(duì)它進(jìn)行了一系列的分析和研究。
我們?cè)诔跗诘氖崂戆l(fā)現(xiàn)根源還是二氧化硫氧化到三氧化硫，活性組份發(fā)生了硫酸鹽化，亞硫酸銨鹽并不怕，熱穩(wěn)定性比較低，對(duì)于粗話及火星效果有沒(méi)有恢復(fù)的效果，應(yīng)該來(lái)說(shuō)有，但是熱處理以后脫硝活性屬于不穩(wěn)定的階段。基于這種原因把催化劑事先經(jīng)過(guò)硫處理發(fā)現(xiàn)也是中毒，后面看到硫酸銨鹽中毒是一種表象，對(duì)于這種情況我們又有一個(gè)判定，我們也進(jìn)行了一系列分析。
包括我們把硫酸錳載到上面發(fā)現(xiàn)有催化活性，包括對(duì)于其他煙氣條件的影響，最后我們對(duì)于催化劑的中毒機(jī)理進(jìn)行修正分析，我們認(rèn)為可能硫會(huì)在催化劑表面既不是最初的狀態(tài)，既不是與硫酸鹽結(jié)合，覆蓋在催化劑表，可以通過(guò)熱處理或者水洗處理進(jìn)行再生，使用過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有辦法進(jìn)行在線再生，催化劑角度來(lái)說(shuō)還是從結(jié)構(gòu)調(diào)控來(lái)進(jìn)行一系列的嘗試。
發(fā)現(xiàn)效果還是非常好，低溫區(qū)間整個(gè)耐硫性都非常好，對(duì)于耐硫的行為，有了非常好的促進(jìn)，對(duì)于長(zhǎng)效運(yùn)行的穩(wěn)定性也進(jìn)行了考核，發(fā)現(xiàn)效果還是非常明顯的，對(duì)于催化劑的微觀形貌分別進(jìn)行拍攝和表征，最后我們發(fā)現(xiàn)真正的原因其實(shí)取決于反應(yīng)平衡溫度點(diǎn)的問(wèn)題。催化劑性能好壞取決于對(duì)平衡溫度點(diǎn)的調(diào)節(jié)。
硫酸銨鹽的沉積與消耗決定了堵塞程度，目前我們推出的這款催化劑已經(jīng)把平衡溫度點(diǎn)從320度降到230度因此才能在焦化煙氣當(dāng)中大規(guī)模使用。
最后總結(jié)一下，要消除或者克服SCR催化劑硫中毒有效的手段掐斷硫酸銨鹽形成，以及掐斷其他的形成，通過(guò)催化劑的結(jié)構(gòu)調(diào)控促使硫酸銨鹽和氮氧化物反應(yīng)的加速，消耗硫酸銨鹽這是我們催化劑研發(fā)方面的經(jīng)驗(yàn)和研究進(jìn)展給大家分享一下，時(shí)間原因不多講了，煙氣低溫脫硝有一些觀點(diǎn)也復(fù)合李老師講的宏觀認(rèn)識(shí)，關(guān)于氧化煙氣脫硝這里有一些個(gè)人的判斷，在這里時(shí)間原因不講了。
重點(diǎn)講一下低溫?zé)煔釹CR脫硝，但是我對(duì)于真正的在絕對(duì)低溫下，或者低硫條件下催化劑的工業(yè)化應(yīng)用是持謹(jǐn)慎態(tài)度的，當(dāng)然有一些環(huán)保公司宣傳的觀點(diǎn)，認(rèn)為低溫SCR可以脫硝160度以下都可以穩(wěn)定運(yùn)行，剛才李老師幻燈片展示了，160度以下沒(méi)有哪個(gè)SCR催化劑有穩(wěn)定運(yùn)行業(yè)績(jī)，都需要加溫。溫度下降20度就是代差了，一下下降70、80度，80、90度就不是代差的問(wèn)題，從商業(yè)宣傳合理，從科學(xué)問(wèn)題探究角度來(lái)說(shuō)這是不合理。
另外我想強(qiáng)調(diào)低溫SCR催化劑直接應(yīng)用的后果就是反應(yīng)器，脫硝效率的卓越下降，這個(gè)在工程上有驗(yàn)證的，我想強(qiáng)調(diào)一下，雖然煙氣經(jīng)過(guò)脫硫，即使降到30毫克以下，我們以燒結(jié)煙氣為例，以十萬(wàn)標(biāo)方的流量為基準(zhǔn)測(cè)算的話發(fā)現(xiàn)這個(gè)很嚇人，一天144公斤，一個(gè)月1.32噸，一年50多噸，比你本體體重還重及按照理論量的10%來(lái)計(jì)算，這個(gè)數(shù)量也很驚人，因此低溫催化劑應(yīng)用一定以硫酸銨鹽沉積和消耗點(diǎn)，對(duì)于動(dòng)力學(xué)要做深刻研究。
這是我們實(shí)驗(yàn)室最新開(kāi)發(fā)的催化劑，低溫脫硝的測(cè)試效果，應(yīng)該來(lái)說(shuō)在實(shí)驗(yàn)室層面上低溫效果非常好，一百多的時(shí)候達(dá)到很滿意的效率，即使這么好的催化劑真正到工業(yè)化應(yīng)用的時(shí)候首先要打一個(gè)折扣，另外經(jīng)過(guò)相當(dāng)時(shí)間段的工程化放大過(guò)程的研究，不同的煙氣，行業(yè)煙氣各具特點(diǎn)不能一概而論，催化劑開(kāi)發(fā)需要有針對(duì)性，針對(duì)催化劑實(shí)際應(yīng)用條件前期老化實(shí)驗(yàn)前期一系列的工程法實(shí)驗(yàn)，對(duì)催化劑應(yīng)用調(diào)整需要做匹配型評(píng)估。
最后總結(jié)一下我的觀點(diǎn)，相比焦化煙氣具有完全不同的煙氣氛圍，溫度更低流含量更高，應(yīng)該來(lái)說(shuō)獲得成功，不能簡(jiǎn)單的到燒結(jié)煙氣，還是要做大量研究。再一個(gè)我們需要強(qiáng)調(diào)一個(gè)意識(shí)，低溫脫硝催化劑不是萬(wàn)能的，低硫條件下需要嚴(yán)肅的動(dòng)力學(xué)分析，再一個(gè)也是對(duì)于在座的，大家共勉的一句話，我們一個(gè)企業(yè)家可以做冒險(xiǎn)的決策，科學(xué)家不能做冒險(xiǎn)的判斷會(huì)誤導(dǎo)整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
對(duì)于燒結(jié)煙氣基于活性炭或者活性焦，剛才李老師介紹的技術(shù)，應(yīng)該更適合燒結(jié)煙氣。最后做一個(gè)小小廣告，我們牽頭在內(nèi)蒙建設(shè)一個(gè)年產(chǎn)六千噸的改善活性專用的脫硫脫硝劑的生產(chǎn)線，到年底就可以投放市場(chǎng)了，我今天介紹這么多，謝謝。
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