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近日，南京大学董林教授研究团队在燃煤电厂（超）低温脱硝领域取得重要进展。该团队依托国家“863”计划新材料技术领域“固定源烟气处理稀土催化材料的应用与开发”课题，成功开发出了适应于固定源燃煤电厂烟气脱硝的超低温锰铈基催化剂配方，并将所开发的催化剂配方放大生产后在合作单位天富南热电有限公司所搭建的工业侧线上成功完成了2000m3/h级侧线验证，已经连续运行3000h，经过现场考察和评估，得到了科技部高技术发展中心组织的技术验收专家组的一致好评。
董林教授团队长期以来致力于稀土基催化剂的制备科学和表面物理化学性质研究以及有关大气分子污染物的吸附、催化消除方面的探索。结合当前大气环境的严重污染现状和国家“一带一路”发展战略，以及高能耗工业西迁、煤电东输的发展趋势。董林老师研究团队适时联合新疆石河子大学及新疆天富南热电有限公司，通过争取国家“863”重大项目的支持，率先在新疆地区开展固定源燃煤电厂烟气氮氧化合物的低温消除研究及工业应用示范。该课题的实施及完成，对于维护边疆稳定、改善民生、保护生态环境具有重要意义。
课题采用“除尘-脱硫-低温脱硝”的技术路线（图1），即在电厂原有设备的尾端进行烟气脱硝处理，既可以作为氮氧化物超洁净排放的有效保障，也可以作为脱硝工艺的新技术路线使用。该技术路线一方面可以减少企业原有设备改造带来的麻烦，另一方面还可提高脱硝催化剂的使用寿命。目前，商用的V2O5-WO3/TiO2催化剂的工作窗口主要集中在300-400℃，而尾端脱硝烟气的实际温度在100℃左右。因此，研究和开发低温活性高、抗中毒能力强和稳定性好的稀土烟气脱硝催化剂是本项目的重点和难点。
图1：（超）低温催化脱硝技术路线
课题负责人董林教授基于长期以来相关研究领域的工作积累，成功开发出了低温稀土锰铈基催化剂配方。经石河子大学的工业放大及新疆天富南热电有限公司的侧线运行，该配方可以满足在100℃运行3000h以上的寿命及稳定性测试，脱硝效率达55%以上，并且通过了2000m3/h级侧线验证。该项技术的试验成功，填补了我国在超低温（100oC）脱硝领域的空白，为燃煤烟气高效除尘脱硫脱硝提供了一条新的技术途径。同时，通过该课题的实施，还达到了去除“白烟”的效果，实现了能源利用和环境保护“一体化”，满足了国家对大气环境保护的实际需要。
随着燃煤电厂尾端烟气脱硝工艺的实施，不仅解决了氮氧化物超低温催化消除的问题，而且符合国家当前“超洁净”排放的趋势，有望在各大电厂及工业窑炉等推广使用。
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