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                        	焦點(diǎn)資訊：稀土廢渣作催化劑，低本高效治理大氣污染                        
                            
                        
      							
                            發(fā)布時(shí)間：2022-10-12 09:26:43					
                            文章來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)
                      
      

                        
      
                        	稀土廢渣作催化劑，低本高效治理大氣污染                        
      

						
						
      
            				
      目前，脫硝工程已在中國(guó)華能集團(tuán)有限公司、中國(guó)大唐集團(tuán)有限公司、中國(guó)神華集團(tuán)有限責(zé)任公司等全國(guó)280多家火電、建材、化工行業(yè)應(yīng)用，近五年新增經(jīng)濟(jì)效益24.5億元。
      “富煤、貧油、少氣的資源稟賦，決定了我國(guó)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)難以得到根本改變。如何科學(xué)地、最大限度地降低煤在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的大氣污染和CO2排放，是環(huán)境科技工作者必須關(guān)注和解決的重大問(wèn)題。”在南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授沈岳松看來(lái)，“煤改氣”是減污降碳的重要發(fā)展舉措之一。

      【資料圖】
      然而，煤改氣過(guò)程中高溫型氮氧化物排放會(huì)增加，而氮氧化物是形成PM2.5、酸雨、霧霾和臭氧等污染物的重要前體物。因此，氮氧化物治理，也就是“脫硝”是大氣污染長(zhǎng)久治理的重點(diǎn)，也是“十四五”期間控制PM2.5和臭氧等多污染物的關(guān)鍵。
      日前，由沈岳松主持的項(xiàng)目《輕稀土基整體蜂窩式煙氣脫硝催化劑的關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用》，在2022年度中國(guó)化工學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)審中獲得技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
      探索將稀土鈰用于煙氣脫硝
      “對(duì)于當(dāng)前的大氣污染治理來(lái)說(shuō)，脫硝任務(wù)更加突出，氮氧化物超低排放是當(dāng)前耗能產(chǎn)業(yè)亟待解決的難題。”沈岳松介紹，煙氣脫硝治理的關(guān)鍵在于應(yīng)用高效脫硝催化劑。在此方面，我國(guó)前期引進(jìn)、消化吸收了國(guó)外釩基脫硝催化劑技術(shù)，雖然部分緩解了氮氧化物的污染，但因其活性組分五氧化二釩屬水溶性劇毒物質(zhì)，它不僅在生產(chǎn)使用中，而且在廢棄后仍具高毒性。如果廢棄，會(huì)威脅環(huán)境安全，難以實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。
      “水溶性五氧化二釩用于脫硝催化劑還存在三個(gè)弊端。”沈岳松介紹，五氧化二釩在脫硝過(guò)程中會(huì)將煙氣中存在的二氧化硫高效催化氧化為三氧化硫，低溫時(shí)三氧化硫又易與氨反應(yīng)生成大量硫銨鹽；其次，五氧化二釩高溫?fù)]發(fā)性會(huì)造成二次污染和催化劑失活，不適用高溫脫硝；再次，廢棄有毒釩基催化劑已于2014年被生態(tài)環(huán)境部列入危廢監(jiān)管，無(wú)害化處理費(fèi)用高。
      因此，研發(fā)環(huán)境友好型脫硝催化劑成為全世界環(huán)保的共同需求。
      南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授祝社民介紹，就脫硝催化劑而言，目前有貴金屬、分子篩和金屬氧化物等三大類(lèi)，但貴金屬催化劑動(dòng)輒每立方米近百萬(wàn)元，分子篩脫硝催化劑又易發(fā)生灰堵，而金屬氧化物成本低、熱穩(wěn)定性高、抗中毒能力強(qiáng)，可以逐步取代貴金屬成為有發(fā)展前景的煙氣脫硝催化材料。
      “稀土鈰在我國(guó)具有高豐度、價(jià)廉等特點(diǎn)。”祝社民表示，輕稀土鈰是開(kāi)采重稀土?xí)r產(chǎn)生的廢渣，亟須進(jìn)行高值化利用。而二氧化鈰的高豐度、環(huán)境友好、廉價(jià)及其獨(dú)特的氧化還原性質(zhì)，使它進(jìn)入學(xué)者們的研究視野。但二氧化鈰的酸性弱、高溫水熱穩(wěn)定差和活性窗口窄等缺點(diǎn)，讓它不能直接用于替代五氧化二釩。
      2005年沈岳松攻讀碩士學(xué)位時(shí)，便在導(dǎo)師祝社民的指導(dǎo)下，開(kāi)始研究稀土基催化劑，并對(duì)稀土鈰“一往情深”。稀土鈰具有脫硝所必備的獨(dú)特氧化還原性質(zhì)，且組分對(duì)環(huán)境友好，有替代五氧化二釩的可能性。
      為使稀土二氧化鈰既能替代五氧化二釩成為脫硝催化劑，又能克服自身弊端，沈岳松領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)走上了化學(xué)催化與材料科學(xué)融合創(chuàng)新之路。
      三個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)助稀土基催化劑實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用
      近二十年的時(shí)間，沈岳松逐漸掌握稀土鈰的性能，率先提出并成功研制了以其為主活性組分的綠色高效脫硝催化劑，通過(guò)三個(gè)創(chuàng)新發(fā)明點(diǎn)揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)了稀土基催化劑全生命周期綠色高效脫硝和大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。
      首先，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了高效鈰基復(fù)合氧化物脫硝催化劑新體系，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硝催化劑的環(huán)境友好，為高豐度稀土鈰高附加值利用開(kāi)辟了新路徑。
      “通過(guò)鋯等助催化元素的強(qiáng)相互作用，增強(qiáng)催化劑的固體表面酸性，弱化了二氧化硫的吸附與轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)了催化劑抵抗硫氧化物毒化的能力，使得稀土基催化劑較之釩基催化劑的二氧化硫向三氧化硫的轉(zhuǎn)化率降低了60%。”沈岳松介紹，新型稀土基系列催化劑脫硝效率高，活性溫度寬，使用壽命超過(guò)5年，顯著優(yōu)于商用中溫釩基催化劑。
      其次，團(tuán)隊(duì)發(fā)明了整體蜂窩式脫硝催化劑的關(guān)鍵制備技術(shù)，解決了蜂窩催化劑的高活性與高強(qiáng)度難以并存的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了載體鈦白粉的國(guó)產(chǎn)化。
      “我們提升了材料強(qiáng)度和催化活性，使稀土基催化劑的強(qiáng)度、硬度較之釩基催化劑提高了2—3倍。”團(tuán)隊(duì)成員、教授級(jí)高工王志民介紹，釩基催化劑在脫硝反應(yīng)器只能承受小于1.5兆帕壓力，而稀土基催化劑抗壓強(qiáng)度至少可達(dá)3兆帕。通過(guò)化學(xué)修飾、納米改性，團(tuán)隊(duì)提升了國(guó)產(chǎn)鈦白粉性能，既解決了其脊性成型難問(wèn)題，又使原料成本下降了20%。
      再次，團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了輕稀土基催化劑的應(yīng)用與再生利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了稀土基催化劑在不同工況下脫硝低氨逃逸的高效穩(wěn)定運(yùn)行和循環(huán)再生。
      “我們開(kāi)發(fā)了提前響應(yīng)噴、閉氨的方法，實(shí)現(xiàn)了稀土脫硝催化劑在波動(dòng)工況下儲(chǔ)、釋氨性能的高效穩(wěn)定。”沈岳松介紹，他們還研發(fā)了失活催化劑負(fù)壓清灰、超聲水洗及活性修復(fù)等系列再生新工藝及裝備，二次脫硝成本降低40%。同時(shí)，他們將廢棄的稀土催化劑資源化制備成多孔陶瓷膜催化劑、鈦基紡織瓷及催化膠結(jié)電石渣磚等。“為了更好地保護(hù)環(huán)境，我們變廢為寶，使廢渣再次發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)了稀土催化劑的全生命周期的綠色可持續(xù)發(fā)展。”他說(shuō)。
      團(tuán)隊(duì)成員陳英文教授介紹，2016年，稀土基脫硝催化劑被工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部和環(huán)境保護(hù)部三部委聯(lián)合指定為釩基脫硝催化劑的替代品，脫硝工程已在中國(guó)華能集團(tuán)有限公司、中國(guó)大唐集團(tuán)有限公司、中國(guó)神華集團(tuán)有限責(zé)任公司等全國(guó)280多家火電、建材、化工行業(yè)應(yīng)用，近五年新增經(jīng)濟(jì)效益24.5億元。
                  				            		
      關(guān)鍵詞：
  
大氣污染
 


      
                       	
      
                    
      
       
    
      

    
      
        
      
        
      
            
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        四川正式啟動(dòng)三級(jí)保供電調(diào)控措施保障民生用電 優(yōu)化各類(lèi)電源發(fā)電計(jì)劃
                            四川正式啟動(dòng)三級(jí)保供電調(diào)控措施
                    
        繼8月11日、14日連續(xù)兩次召開(kāi)電力保供工作緊急視頻會(huì)議后，8月15日，四川再次召開(kāi)電力保供調(diào)度會(huì)。記者從會(huì)上獲悉，預(yù)計(jì)全省最大用電負(fù)荷將
        
                 
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        前7月四川能源項(xiàng)目累計(jì)完成投資493億元 油氣類(lèi)項(xiàng)目完成投資159億元
                            前7月四川能源項(xiàng)目累計(jì)完成投資4
                    
        今年以來(lái)，四川積極擴(kuò)大能源領(lǐng)域有效投資，前7月能源項(xiàng)目累計(jì)完成投資493億元、同比增長(zhǎng)4%。8月15日，省能源局相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，前7月煤炭類(lèi)
        
                 
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        四川加力加勁堅(jiān)決遏制事故多發(fā)頻發(fā)態(tài)勢(shì) 有效提升預(yù)報(bào)預(yù)警水平 
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        四川攀枝花推動(dòng)打造職業(yè)能力建設(shè)工作品牌 提供人才廣闊展示舞臺(tái)
                            四川攀枝花推動(dòng)打造職業(yè)能力建設(shè)
                    
        8月9日，攀枝花技師學(xué)院實(shí)習(xí)工廠里，焊花四濺，機(jī)器聲此起彼伏。身穿工作服的教師周樹(shù)春，在一間間操作室里進(jìn)進(jìn)出出，指導(dǎo)學(xué)生們焊接。過(guò)去
        
                 
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        湖南各地工業(yè)企業(yè)忙生產(chǎn)全力以赴穩(wěn)增長(zhǎng) 生產(chǎn)線全力運(yùn)轉(zhuǎn)
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        在全球最大地下工程裝備制造基地，掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)計(jì)劃已排到年底;千億級(jí)工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)園區(qū)邊建設(shè)邊生產(chǎn)，打造智能制造標(biāo)桿……時(shí)已立秋，三湘大
        
                 
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        上猶縣水巖鄉(xiāng)衛(wèi)生院醫(yī)生蔡昌才驅(qū)車(chē)前往金盆村為村民駱運(yùn)招治病。以往，每月去醫(yī)院就診不僅路途遠(yuǎn)，還要排隊(duì)。這幾年有了家庭醫(yī)生后，直接送
        
                 
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        江西堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向推進(jìn)藥品安全專(zhuān)項(xiàng)整治走深走實(shí) 持續(xù)完善投訴舉報(bào)渠道
                            江西堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向推進(jìn)藥品安全專(zhuān)
                    
        今年2月以來(lái)，省藥監(jiān)局深入開(kāi)展藥品安全專(zhuān)項(xiàng)整治行動(dòng)，堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，以嚴(yán)厲打擊違法犯罪行為、全面排查風(fēng)險(xiǎn)隱患為手段，推進(jìn)專(zhuān)項(xiàng)整治行動(dòng)
        
                 
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        江西九江多舉措為創(chuàng)業(yè)者營(yíng)造良好創(chuàng)業(yè)貸款環(huán)境 就業(yè)創(chuàng)業(yè)事項(xiàng)一次性辦
                            江西九江多舉措為創(chuàng)業(yè)者營(yíng)造良好
                    
        沒(méi)想到，現(xiàn)在直接在窗口就能辦理，真是太方便了。蔣瓊在九江市經(jīng)營(yíng)一家造型工作室，近期有意擴(kuò)大生意規(guī)模，需要資金周轉(zhuǎn)。她帶齊資料來(lái)到九
        
                 
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        上半年江西新余全市外貿(mào)進(jìn)出口總值同比增長(zhǎng)84.3% 外貿(mào)主體活力持續(xù)激發(fā)
                            上半年江西新余全市外貿(mào)進(jìn)出口總
                    
        記者從新余海關(guān)獲悉，今年上半年，新余市外貿(mào)取得了較好成績(jī)，全市外貿(mào)進(jìn)出口總值184 3億元，同比增長(zhǎng)84 3%，高出全國(guó)平均水平74 9個(gè)百分點(diǎn)
        
                 
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        南昌高新區(qū)多舉措推動(dòng)重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)加速跑 完善重大重點(diǎn)項(xiàng)目推進(jìn)機(jī)制
                            南昌高新區(qū)多舉措推動(dòng)重點(diǎn)項(xiàng)目建
                    
        作為南昌市第二季度集中開(kāi)工的重大項(xiàng)目之一，南昌數(shù)谷產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目總投資100億元，計(jì)劃2024年5月完工交付使用，擬引進(jìn)字節(jié)跳動(dòng)、華為(南昌)工
        
                 
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        安徽淮南頒發(fā)優(yōu)才卡落實(shí)高層次人才服務(wù)保障制度
                            安徽淮南頒發(fā)優(yōu)才卡落實(shí)高層次人
                    
        淮南市向中國(guó)工程院院士、安徽理工大學(xué)校長(zhǎng)袁亮頒發(fā)了第一張淮南市高層次人才優(yōu)才卡。為深化我為人才辦實(shí)事實(shí)踐活動(dòng)，落實(shí)高層次人才服務(wù)保
        
                 
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        宿州市埇橋區(qū)細(xì)化工作舉措筑牢防汛“安全堤”
                            宿州市埇橋區(qū)細(xì)化工作舉措筑牢防
                    
        連日來(lái)，宿州市埇橋區(qū)不斷細(xì)化各項(xiàng)工作舉措，壓實(shí)防汛各項(xiàng)責(zé)任，提升應(yīng)急救援保障能力，筑牢防汛安全堤。目前，該區(qū)防汛物資已儲(chǔ)備到位，全
        
                 
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        安徽無(wú)為市“交地即交證”優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境政策正式落地
                            安徽無(wú)為市“交地即交證”優(yōu)化營(yíng)
                    
        近日，無(wú)為市自然資源和規(guī)劃局、無(wú)為市福渡鎮(zhèn)人民政府在無(wú)為潤(rùn)峰中海置業(yè)有限公司項(xiàng)目部現(xiàn)場(chǎng)舉行交地即交證頒證儀式，標(biāo)志該市交地即交證優(yōu)
        
                 
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        安徽全椒縣推動(dòng)農(nóng)村寄宿制學(xué)校試點(diǎn)工作
                            安徽全椒縣推動(dòng)農(nóng)村寄宿制學(xué)校試
                    
        設(shè)施齊全的衛(wèi)生食堂、水沖式的獨(dú)立衛(wèi)生間、樓道墻體粉刷一新的宿舍……走進(jìn)安徽省全椒縣武崗學(xué)校，已經(jīng)運(yùn)行滿一年的農(nóng)村特色寄宿制學(xué)校成果
        
                 
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