近日，南京大學董林教授研究團隊在燃煤電廠(超)低溫脫硝領域取得重要進展。該團隊依托國家“863”計劃新材料技術領域“固定源煙氣處理稀土催化材料的應用與開發(fā)”課題，成功開發(fā)出了適應于固定源燃煤電廠煙氣脫硝的超低溫錳鈰基催化劑配方，并將所開發(fā)的催化劑配方放大生產后在合作單位天富南熱電有限公司所搭建的工業(yè)側線上成功完成了2000m3/h級側線驗證，已經連續(xù)運行3000h，經過現(xiàn)場考察和評估，得到了科技部高技術發(fā)展中心組織的技術驗收專家組的一致好評。

董林教授團隊長期以來致力于稀土基催化劑的制備科學和表面物理化學性質研究以及有關大氣分子污染物的吸附、催化消除方面的探索。結合當前大氣環(huán)境的嚴重污染現(xiàn)狀和國家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，以及高能耗工業(yè)西遷、煤電東輸?shù)陌l(fā)展趨勢。董林老師研究團隊適時聯(lián)合新疆石河子大學及新疆天富南熱電有限公司，通過爭取國家“863”重大項目的支持，率先在新疆地區(qū)開展固定源燃煤電廠煙氣氮氧化合物的低溫消除研究及工業(yè)應用示范。該課題的實施及完成，對于維護邊疆穩(wěn)定、改善民生、保護生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

課題采用“除塵-脫硫-低溫脫硝”的技術路線(圖1)，即在電廠原有設備的尾端進行煙氣脫硝處理，既可以作為氮氧化物超潔凈排放的有效保障，也可以作為脫硝工藝的新技術路線使用。該技術路線一方面可以減少企業(yè)原有設備改造帶來的麻煩，另一方面還可提高脫硝催化劑的使用壽命。目前，商用的V2O5-WO3/TiO2催化劑的工作窗口主要集中在300-400℃，而尾端脫硝煙氣的實際溫度在100℃左右。因此，研究和開發(fā)低溫活性高、抗中毒能力強和穩(wěn)定性好的稀土煙氣脫硝催化劑是本項目的重點和難點。

圖1：(超)低溫催化脫硝技術路線

課題負責人董林教授基于長期以來相關研究領域的工作積累，成功開發(fā)出了低溫稀土錳鈰基催化劑配方。經石河子大學的工業(yè)放大及新疆天富南熱電有限公司的側線運行，該配方可以滿足在100℃運行3000h以上的壽命及穩(wěn)定性測試，脫硝效率達55%以上，并且通過了2000m3/h級側線驗證。該項技術的試驗成功，填補了我國在超低溫(100oC)脫硝領域的空白，為燃煤煙氣高效除塵脫硫脫硝提供了一條新的技術途徑。同時，通過該課題的實施，還達到了去除“白煙”的效果，實現(xiàn)了能源利用和環(huán)境保護“一體化”，滿足了國家對大氣環(huán)境保護的實際需要。

隨著燃煤電廠尾端煙氣脫硝工藝的實施，不僅解決了氮氧化物超低溫催化消除的問題，而且符合國家當前“超潔凈”排放的趨勢，有望在各大電廠及工業(yè)窯爐等推廣使用。