脫硝催化劑:我們別無選擇?
環(huán)境保護部近日下發(fā)《關于加強廢煙氣脫硝催化劑監(jiān)管工作的通知》,明確提出將廢煙氣脫硝催化劑(釩鈦系)納入危險廢物進行管理,要求產生廢煙氣脫硝催化劑(釩鈦系)的單位應嚴格執(zhí)行危險廢物相關管理制度,依法向相關環(huán)境保護主管部門申報廢煙氣脫硝催化劑(釩鈦系)產生、貯存、轉移和利用處置等情況,并定期向社會公布。
大規(guī)模脫硝帶來大量危廢
再過2年~3年,我國廢舊催化劑每年大約將產生10萬m3
廢煙氣脫硝催化劑(釩鈦系)被列入危廢,如何處置這些廢舊催化劑成為關注熱點。因其所涉及的領域廣泛,當前,不僅燃煤電廠,而且水泥、鋼鐵等行業(yè)企業(yè)也都在進行煙氣脫硝,在促進氮氧化物減排的同時,也產生了大量有劇毒的廢舊催化劑。據(jù)測算,再過2年~3年,這種廢舊催化劑每年大約將產生10萬m3,嚴重威脅生態(tài)環(huán)境。
以山東為例,按照目前的燃煤電廠發(fā)電量,山東省對脫硝催化劑的需求總量在4萬m3左右。催化劑到期更換時每立方米約需8000元的危廢處理成本,以此計算,山東全省僅電廠脫硝催化劑的處置成本就將達到3億多元,而這將成為不斷發(fā)生的成本。
為加快推進NOx減排,我國已將NOx的控制納入“十二五”規(guī)劃。2010年初,環(huán)境保護部正式頒布《火電廠氮氧化物防治技術政策》,要求全國范圍內200MW及以上燃煤發(fā)電機組和熱電聯(lián)產機組以及大氣污染重點控制區(qū)域內的所有燃煤發(fā)電機組和熱電聯(lián)產機組必須建立脫硝系統(tǒng),并于今年底前全面完成。
2012年起,我國火電廠NOx排放限值從“十一五”的4000mg/m3~200mg/m3加嚴為2000mg/m3~100mg/m3,達到世界上最嚴格的排放標準。同時,水泥、鋼鐵、化工等行業(yè)企業(yè)脫硝也在緊鑼密鼓地推進。
現(xiàn)有催化劑使用壽命不長有毒性
生產過程中還產生污染,廢舊催化劑也難以處理,并且原料價格昂貴
煙氣脫硝的核心是“催化劑”。
南京工業(yè)大學材料學院教授、山東天璨環(huán)?萍加邢薰臼紫茖W家祝社民介紹說,目前國內外治理NOx主要采用選擇性催化還原(SCR)技術,使用催化劑,在310℃~410 ℃條件下噴氨。優(yōu)點是效率高,技術成熟可靠,運行費用低,缺點是現(xiàn)在商用的催化劑含有劇毒成分,廢棄催化劑需當做危廢處理。自70年代起,這種技術即在歐美及日本等發(fā)達國家得到廣泛應用。
記者了解到,我國現(xiàn)在使用的脫硝催化劑主要依靠國外進口,國內有幾條催化劑生產線,知識產權也是國外的。
讓人擔憂的是,這些催化劑均是采用釩鈦體系脫硝催化劑,其主要活性成分V2O5是一種劇毒物質,對人體的呼吸系統(tǒng)和皮膚會產生嚴重損害,長期接觸可引起支氣管炎、視力障礙、腎損害等。在生產過程中還產生污染,廢舊催化劑也難以處理,并且原料價格昂貴。
“這些催化劑的使用壽命并不長,一般也就3年左右。這就意味著,再過2年~3年,每年約有10萬m3廢舊催化劑產生,再次威脅環(huán)境安全。”山東天璨環(huán)?萍加邢薰究偨浝硗踔久駥τ浾哒f。
無毒脫硝或帶來新選擇
無毒、高效、可再生利用,已經在省內多家企業(yè)結束了中試,并全面投入使用
如此高額費用對本已捉襟見肘的企業(yè)無異于雪上加霜,那么,這種有毒的催化劑是唯一選擇嗎?有沒有可能實現(xiàn)無毒脫硝,根除二次污染?
近日,山東省分析測試中心新出具了一份檢驗報告,由山東天璨環(huán)?萍加邢薰疚袡z驗的SCR脫硝催化劑樣品,依據(jù)JY/T009-1996標準進行定性物相分析,檢驗結果為“五氧化二釩未檢出(未見五氧化二釩特征衍射峰)”。
研發(fā)始于5年前,早在脫硝大規(guī)模興起前,天璨環(huán)?萍加邢薰炯捌浔澈蟮募夹g支撐團隊就嗅到了商機。
山東天璨環(huán)?萍加邢薰踞槍︹C鈦系脫硝催化劑的高成本和二次污染問題,研發(fā)生產出新型催化劑,以稀土為主要活性組分,無毒、高效、可再生利用,無二次污染,可完全替代有毒釩鈦體系催化劑。
這種新型高效無毒脫硝催化劑通過了由工信部、科技部、環(huán)境保護部等專家參加的科技成果鑒定,“填補了國內外無毒脫硝催化劑技術的空白,技術性能達到國際領先水平”,而且具有我國完全自主知識產權,徹底打破了脫硝催化劑關鍵技術長期依賴國外技術的局面。
此外,這種催化劑不僅適用于燃煤電廠的脫硝,還可推廣到我國水泥、玻璃和陶瓷的生產、鋼鐵冶煉、化工、交通運輸?shù)葻煔獾趸镏卫眍I域,可有效減少PM2.5排放,更好地改善空氣質量。
記者了解到,目前,這種高效無毒催化劑已應用于華能淄博白楊河發(fā)電有限公司、中石化揚子電廠、國華太倉電廠、山東博匯集團天源熱電、山東魏橋集團電廠、山東金晶科技等10余項脫硝工程,效果良好。
“目前,我們的催化劑已經在省內多家企業(yè)結束了中試,全面投入使用。”王志民告訴記者,在華能白楊河發(fā)電有限公司,目前已連續(xù)運行6個多月,取得預期效果;國內玻璃行業(yè)第一條示范工程線在山東金晶科技股份有限公司組織實施,目前已進入施工前期準備階段;國內水泥行業(yè)第一條示范工程線在山東鋁業(yè)公司水泥廠組織實施,目前已落實設計方案,進入施工技術方案落實準備階段……
“把釩鈦系催化劑納入危廢管理,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應用打開了空間。”王志民欣喜地對記者說, “使用以稀土為活性成分的催化劑,就可節(jié)省這部分成本(危廢處置成本),從而兼顧經濟效益和環(huán)境效益。”

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