脱硝催化剂:我们别无选择?

点击次数:   更新时间:2017-02-16 14:24     

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。

以某省为例,按照目前的燃煤电厂发电量,某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,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4000mg/m3~200mg/m3加严为2000mg/m3~100mg/m3,达到世界上最严格的排放标准。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、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。

记者了解到,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。”

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唯一选择吗?有没有可能实现无毒脱硝,根除二次污染?

近日,分析测试中心新出具了一份检验报告,SCR 脱硝催化剂样品,依据JY/T009-1996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)”。

某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,技术性能达到国际领先水平”,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。

“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,“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。”

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