“NOx(氮氧化物)入口平均濃度327.3mg/m3,NOx出口平均濃度15.55 mg/ m3,脫硝效率達到95.25%。”這是山東省茌平信源鋁業有限公司6號機組的脫硝數據。記者了解到,公司實現了NOx超低排放,采用的不是傳統的釩鈦系脫硝催化劑,而是稀土基脫硝催化劑,這種催化劑可再生多次重復使用,最終廢棄催化劑不屬于危險廢棄物。
在日前舉辦的中國(淄博)稀土應用與環保技術高端論壇上,專家表示,傳統的釩鈦系脫硝催化劑使用廢棄后,屬于危險廢物,需要作為危廢處理處置。稀土基脫硝催化劑彌補了以上不足,消除了企業處理、處置危廢的后顧之憂,建議推廣。“推廣稀土基脫硝催化劑還能推動我國輕稀土利用平衡,促進稀土產業健康發展。但是,推廣這種催化劑還任重道遠,需要多方給力。”
? 稀土基催化劑壽命長可再生
以稀土為主要活性組分;使用國產化原料,大幅降低生產成本;可適用于火電、玻璃、鋼鐵冶煉、陶瓷生產、化工等領域
針對傳統釩鈦系脫硝催化劑存在的問題,山東天璨環保科技有限公司瞄準脫硝催化劑的無毒高效制備技術,聯合南京工業大學對稀土脫硝催化劑進行研發,已經形成了具有完整自主知識產權的創新成果。
“公司研發了稀土摻入的過渡金屬復合氧化物脫硝催化劑新體系,以及具有助催化脫硝功能的新型ATS多相蜂窩陶瓷支撐體。并采用國產化原料制備催化劑,大幅降低生產成本。”公司總經理王志民向記者介紹說。
另外,這種催化劑脫硝活性溫度窗口寬泛(250℃~450℃),脫硝效率可達90%以上,抗中毒能力強,脫硝催化劑支撐體的軸向抗壓強度高,耐水性能好。“與普通催化劑3年左右的壽命相比,新型催化劑的使用壽命可達10年,活性降低后經處理可再生多次,重復使用。最終廢棄催化劑還可制作建筑材料,從根本上解決了有毒催化劑二次污染問題。” 王志民表示。
記者了解到,截至目前,公司已開發出第四代產品,活性更高,生產過程及后續處理環保性能也有顯著提升。產品已應用于60余項工程,包括山東天源熱電有限公司2×300MW上大壓小燃煤機組脫硝擴建工程、華能淄博白楊河發電有限公司6號爐SCR煙氣脫硝催化劑改造工程等。
廣東省佛山市南海長海發電有限公司副廠長王小平告訴記者:“電廠對1號、2號、12號鍋爐機組進行了環保設施升級改造。其中,脫硝系統采用稀土基脫硝催化劑,使用一年半來,運行效果良好。關鍵是省心,不用擔心傳統廢舊催化劑的處置問題。”
記者從天璨環保公司的稀土基催化劑工程業績表上看到,這種產品可應用于燃煤電廠,還已經推廣至玻璃、鋼鐵冶煉、陶瓷生產、化工等領域。比如魯西化工2×480t/h鍋爐脫硝改造工程、秦皇島市訊發玻璃有限公司280T/T熔窯玻璃脫硝工程等。
? 每年有望形成10萬m3稀土基催化劑需求量
政策要求加強釩鈦系催化劑監管,鼓勵推廣稀土基催化劑,為新催化劑推廣提供空間;推廣稀土基催化劑,不僅減少全國危廢產生量,還有助于推動輕稀土利用平衡
近年來,國家對脫硝催化劑(釩鈦系)加強監管,除環境保護部專門下文外,湖北、新疆等省級環保部門也相繼出臺文件,鼓勵企業使用不含五氧化二釩的脫硝催化劑,切實從源頭上減少廢煙氣脫硝催化劑(釩鈦系)的產生量。
釩鈦系催化劑被納入危廢管理,對脫硝催化劑的使用管理提出了更加嚴格的要求,也為新型高效無毒脫硝催化劑的推廣使用提供了更多的市場機會。
業內人士表示,按照火電行業總裝機量8.8億千瓦、浮法玻璃窯爐600條、陶瓷行業窯爐 6000座以上計算,預計2017年國內脫硝催化劑需求總量約30萬m3。隨著國家環保政策及標準的不斷嚴格,鋼鐵、化工、水泥、機動車、輪船等行業脫硝催化劑的用量也將持續增加。“目前稀土基脫硝催化劑的市場占有率僅為4%,如若占有率提升至30%,預計國內每年需要稀土基催化劑約10萬m3。”
“我國稀土儲量達6588萬噸,是世界上稀土資源儲量及品種最豐富的國家,但是出現結構性過剩、輕稀土應用水平較低的情況,每年約富余4萬噸~5萬噸鑭、鈰元素。”王志民告訴記者,如果國內每年需要稀土基催化劑10萬m3,則需要鑭、鈰氧化物約5000噸,可消化目前輕稀土鑭、鈰年產量的1/10。
因此,稀土基煙氣脫硝催化劑產業發展,不僅可減少危廢產生量,還有助于推動我國輕稀土利用平衡,為合理應用輕稀土鑭、鈰資源開辟新途徑。
? 市場認可度還需2年~3年培育
無毒脫硝理念的普及,還需要政策予以支持;市場存在一定的利益壁壘;工信部正在制定政策,鼓勵催化劑上下游企業合作
“盡管無毒稀土基催化劑生產技術已經成熟,但是由于在電廠及其他脫硝行業的工程應用時間短,市場認可度還需要2年~3年時間培育。”王志民認為,廢棄的釩鈦系催化劑對水和土壤的二次污染危害尚未凸顯,隨著更換期來臨,無毒脫硝理念的普及尤為迫切,僅靠企業單純的市場行為還不夠,需要政策予以支持。
“目前,國內大的電力集團和部分地方電力集團也有自己的催化劑生產廠家,并且生產的是釩鈦催化劑,有的還產能過剩。因此,脫硝催化劑市場存在一定的利益壁壘,推進無毒稀土脫硝催化劑應用存在多個挑戰。” 王志民坦言。
不過,工業和信息化部原材料工業司稀土處副處長馮猛透露,工信部正在制定《稀土行業發展規劃(2016—2020)》,圍繞稀土綠色化應用,推動建立科研、催化劑生產企業、用戶等參與的上下游合作機制,加快技術成果轉化和產業市場推廣,鼓勵稀土催化原料生產企業與相關燃煤電廠、擁有工業窯爐的原材料企業合作,改造傳統釩鈦系催化材料生產線。
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