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脱硝催化剂我们别无选择

发布时间:2019-05-22 10:47:57 编辑:笔名

脱硝催化剂:我们别无选择?

当前,不仅燃煤电厂,而且水泥、钢铁等行业企业也都在进行烟气脱硝,在促进氮氧化物减排的同时,也产生了大量有剧毒的废旧催化剂。

当前,不仅燃煤电厂,而且水泥、钢铁等行业企业也都在进行烟气脱硝,在促进氮氧化物减排的同时,也产生了大量有剧毒的废旧催化剂。钒钛系脱硝催化剂的使用寿命不长,据测算,再过2年~3年,这种废旧催化剂每年大约将产生10万m3,严重威胁生态环境。

环境保护部近日下发《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》,明确提出将废烟气脱硝催化剂(钒钛系)纳入危险废物进行管理,要求产生废烟气脱硝催化剂(钒钛系)的单位应严格执行危险废物相关管理制度,依法向相关环境保护主管部门申报废烟气脱硝催化剂(钒钛系)产生、贮存、转移和利用处置等情况,并定期向社会公布。

大规模脱硝带来大量危废

再过2年~3年,我国废旧催化剂每年大约将产生10万m3

废烟气脱硝催化剂(钒钛系)被列入危废,如何处置这些废旧催化剂成为关注热点。因其所涉及的领域广泛,当前,不仅燃煤电厂,而且水泥、钢铁等行业企业也都在进行烟气脱硝,在促进氮氧化物减排的同时,也产生了大量有剧毒的废旧催化剂。据测算,再过2年~3年,这种废旧催化剂每年大约将产生10万m3,严重威胁生态环境。

以山东为例,按照目前的燃煤电厂发电量,山东省对脱硝催化剂的需求总量在4万m3左右。催化剂到期更换时每立方米约需8000元的危废处理成本,以此计算,山东全省仅电厂脱硝催化剂的处置成本就将达到3亿多元,而这将成为不断发生的成本。

为加快推进NOx减排,我国已将NOx的控制纳入“十二五”规划。2010年初,环境保护部正式颁布《火电厂氮氧化物防治技术政策》,要求全国范围内200MW及以上燃煤发电机组和热电联产机组以及大气污染重点控制区域内的所有燃煤发电机组和热电联产机组必须建立脱硝系统,并于今年底前全面完成。

2012年起,我国火电厂NOx排放限值从“十一五”的400mg/m3~200mg/m3加严为200mg/m3~100mg/m3,达到世界上严格的排放标准。同时,水泥、钢铁、化工等行业企业脱硝也在紧锣密鼓地推进。

现有催化剂使用寿命不长有毒性

生产过程中还产生污染,废旧催化剂也难以处理,并且原料价格昂贵

烟气脱硝的核心是“催化剂”。

南京工业大学材料学院教授、山东天璨环保科技有限公司首席科学家祝社民介绍说,目前国内外治理NOx主要采用选择性催化还原(SCR)技术,使用催化剂,在310℃~410 ℃条件下喷氨。优点是效率高,技术成熟可靠,运行费用低,缺点是现在商用的催化剂含有剧毒成分,废弃催化剂需当做危废处理。自70年代起,这种技术即在欧美及日本等发达国家得到广泛应用。

了解到,我国现在使用的脱硝催化剂主要依靠国外进口,国内有几条催化剂生产线,知识产权也是国外的。

让人担忧的是,这些催化剂均是采用钒钛体系脱硝催化剂,其主要活性成分V2O5是一种剧毒物质,对人体的呼吸系统和皮肤会产生严重损害,长期接触可引起支气管炎、视力障碍、肾损害等。在生产过程中还产生污染,废旧催化剂也难以处理,并且原料价格昂贵。

“这些催化剂的使用寿命并不长,一般也就3年左右。这就意味着,再过2年~3年,每年约有10万m3废旧催化剂产生,再次威胁环境安全。”山东天璨环保科技有限公司总经理王志民对说。

无毒脱硝或带来新选择

无毒、高效、可再生利用,已经在省内多家企业结束了中试,并全面投入使用

如此高额费用对本已捉襟见肘的企业无异于雪上加霜,那么,这种有毒的催化剂是选择吗?有没有可能实现无毒脱硝,根除二次污染?

近日,山东省分析测试中心新出具了一份检验报告,由山东天璨环保科技有限公司委托检验的SCR脱硝催化剂样品,依据JY/T标准进行定性物相分析,检验结果为“五氧化二钒未检出(未见五氧化二钒特征衍射峰)”。

研发始于5年前,早在脱硝大规模兴起前,天璨环保科技有限公司及其背后的技术支撑团队就嗅到了商机。

山东天璨环保科技有限公司针对钒钛系脱硝催化剂的高成本和二次污染问题,研发生产出新型催化剂,以稀土为主要活性组分,无毒、高效、可再生利用,无二次污染,可完全替代有毒钒钛体系催化剂。

这种新型高效无毒脱硝催化剂通过了由工信部、科技部、环境保护部等专家参加的科技成果鉴定,“填补了国内外无毒脱硝催化剂技术的空白,技术性能达到国际水平”,而且具有我国完全自主知识产权,彻底打破了脱硝催化剂关键技术长期依赖国外技术的局面。

此外,这种催化剂不仅适用于燃煤电厂的脱硝,还可推广到我国水泥、玻璃和陶瓷的生产、钢铁冶炼、化工、交通运输等烟气氮氧化物治理领域,可有效减少PM2.5排放,更好地改善空气质量。

了解到,目前,这种高效无毒催化剂已应用于华能淄博白杨河发电有限公司、中石化扬子电厂、国华太仓电厂、山东博汇集团天源热电、山东魏桥集团电厂、山东金晶科技等10余项脱硝工程,效果良好。

“目前,我们的催化剂已经在省内多家企业结束了中试,全面投入使用。”王志民告诉,在华能白杨河发电有限公司,目前已连续运行6个多月,取得预期效果;国内玻璃行业条示范工程线在山东金晶科技股份有限公司组织实施,目前已进入施工前期准备阶段;国内水泥行业条示范工程线在山东铝业公司水泥厂组织实施,目前已落实设计方案,进入施工技术方案落实准备阶段……

“把钒钛系催化剂纳入危废管理,对脱硝催化剂的使用管理提出了更加严格的要求,也为新型高效无毒脱硝催化剂的推广应用打开了空间。”王志民欣喜地对说, “使用以稀土为活性成分的催化剂,就可节省这部分成本(危废处置成本),从而兼顾经济效益和环境效益。”

中国水泥编者注:目前水泥行业企业进行烟气脱硝的600多条生产线全部为SNCR工艺,没有废旧催化剂产生,并没严重威胁生态环境。

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