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催化剂优化实现高效可再生
在合适的原材料基础上,项目进一步对脱硝催化剂、废旧脱硝催化剂再生等问题进行了研究,取得了可喜成果,并实现了两者的工业化和产业化。
首先,通过量子计算和原位表征技术,提出了普适性的脱硝反应机理,确立了催化剂的核心活性组分,设计并优化了脱硝催化剂成型技术的关键工艺参数,获得了宽温度区间内的良好脱硝效果,很好地实现了复杂烟气条件和在不同机组负荷情况下高效脱硝的目的,脱硝催化剂研制取得阶段性成果。
其次,针对我国新出现的废弃脱硝催化剂处理造成的环境、资源等问题,该项目研究开发了废弃脱硝催化剂再生和回收处理技术。提出了造成脱硝催化剂失活的各种原因和机制,设计开发了独具特色的活性植入技术,直接再生和间接再生技术,废脱硝催化剂强度修补技术和催化剂再生节水技术,解决了我国催化剂典型高钙中毒(烟气飞灰中过高含量的钙会加速催化剂的失活速率)和微孔灰堵(由于灰尘在催化剂孔中沉积,造成孔径减小使反应物分子不能扩散入孔中的现象)的再生难题,延长其使用寿命。
优化运行降低建设管理成本
脱硝反应器、烟气流场等的合理设计,既是催化剂实现最佳性能的必要前提,也是工程建设和后期运行降低成本的关键。
在烟气流场模拟及脱硝工艺参数设计方面,该公司设计开发了烟气脱硝系统的反应器、还原剂添加喷射系统及流场模拟软件,集成了自主产权的涡流混合器及流场技术的脱硝成套工艺和软件包,使脱硝工程建设成本显著下降。
而在关键设备和性能检测系统的设计开发方面,该公司设计了原材料制造专用的转窑炉煅烧装置、国内首台脱硝催化剂生产的混练机和挤出机、脱硝工程成套设备、废旧催化剂再生过程关键自动化专用设备,使生产能耗降低20%以上。同时,自主设计开发了从原材料到催化剂的性能评价系统和科学检测方法,推动了脱硝催化剂性能检测的行业和国家标准的制定。
中国环境科学学会、中国电力企业联合会、中国环境科学学会分别组织专家对项目相关技术和产品进行了鉴定,他们认为,“燃煤烟气催化脱硝技术整体达到国际先进水平,其中在复杂烟气条件下催化剂的适应性、低温脱硝催化剂及其高效脱硝机理研究方面达到国际领先水平”“产品具有广泛的推广应用前景”。
目前,该公司已经建成了三条原材料生产线,年产25,000吨的关键原材料;建成了七条生产线,年产催化剂33,000立方米;建成了废旧催化剂再生生产线,年产6,000立方米。主要技术在近三年广泛应用,原材料应用于20余家脱硝催化剂生产企业,催化剂和脱硝工艺应用于国电、华能及大唐等160多家火电厂烟气脱硝,达到了100毫克/立方米的排放标准。目前多个项目已完成超低排放小于50毫克/立方米的升级优化改造,运行效果良好。再生后的废旧脱硝催化剂率先在国内机组上实现了稳定运行。项目带来的技术和产业化成果创造了显著的经济效益和社会环境效益。
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