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一种三维分级陶瓷催化滤管除尘脱硝一体化技术

2021-12-09 14:01:43
云上高博会 https://heec.cahe.edu.cn
所属领域:
新能源与节能环保
项目成果/简介:

1. 痛点问题

随着十三五电力行业基本实现烟气超低排放,我国大气污染治理的主战场从电力转移到了工业炉窑等非电力行业,工业炉窑具有种类多、数量大、排烟温度低、污染物成分复杂且浓度波动大等特点,目前传统工业烟气净化采用除尘与脱硝单元串联独立运行,该工艺设备规模大、运维成本高、难以适应工业炉窑复杂多变的烟气条件。因此,开发低成本、短流程、高适应性的多污染物协同脱除材料和技术,成为工业烟气净化领域发展的新方向。其中,以过滤材料为基体耦合催化活性组分的多污染物协同脱除一体化技术成为国内外广泛关注的应用前景较好的新技术。

陶瓷催化脱硝滤芯其表层膜具有致密的微米级孔结构,烟气粉尘去除率可达到99.9%以上;滤材内部支撑体涂覆的催化剂,同时可通过SCR机制实现烟气氮氧化物高效脱除。一体化烟气净化技术改变了当前除尘、脱硝等独立运行的传统烟气净化工艺,具有工艺流程短、设备投资低、运行费用少以及占地空间小等显著优势,实现多污染物协同脱除,是一种极具应用前景的除尘脱硝一体化的新技术,将成为中小型锅炉烟气净化领域的新发展趋势。

2. 解决方案

开发出拥有自主知识产权的新一代三维分级陶瓷催化滤管,该技术的核心是可以控制涂覆陶瓷纤维滤管催化层厚度,保留滤管外表面致密层,使得陶瓷催化滤管具有过滤阻力更低、除尘效率更高、脱硝效率更强等优点,该陶瓷催化滤管在2020年已于东台中玻特种玻璃有限公司建立一套具有工程参考意义的中试侧线试验,运行以来,经过权威第三方检测机构检测,其中SO2<10mg/m3、颗粒物<3mg/m3,NOx<23mg/m3,氨逃逸<5 mg/m3,满足行业超低排放标准要求。通过中试平台长时间的稳定运行,表明了以三维分级陶瓷催化滤管为核心的多污染协同脱除技术的可行性,使得工业烟气治理技术更加集成、高效、经济。为后续的在玻璃行业及其他工业炉窑规模化应用奠定了基础,并且2021年3月已成功完成玻纤行业炉窑工业烟气超低排放示范项目,也预示该项技术得到了市场的认可,填补国内该技术的空白。可以在其他行业焦化、垃圾焚烧、危废、陶瓷、生物质锅炉、耐火材料炉窑及水泥等行业推广应用,实现实现工业烟气经济、高效、深度治理。

合作需求

与浙江致远进行优势互补,目前团队已经实现了小批量规模化量产,并在不同行业进行了中试试验,取得了较好的净化效果,成果转化后实现工业化生产,公司目前自主研发了涂覆工艺和装置,生产工艺和此次受让技术十分匹配,可满足此次放大的技术产品设备需要。结合公司较强的工程设计能力、施工能力、市场开拓能力及售后服务等,在玻璃、焦化、生物质发电、垃圾焚烧等烟气治理行业进行推广应用。

应用范围:

在非电行业大气污染物排放标准日益严格和碳减排新形势下,钢铁、水泥、焦化行业企业超低排放改造,重点区域钢铁、燃煤机组、燃煤锅炉实现超低排放,到2025年挥发性有机物、氮氧化物排放总量比2020年分别下降10%以上,地级及以上城市细颗粒物(PM2.5)浓度下降10%,因此,开发一种节能、高效和集成化的环保技术和材料应用于治理工业窑炉烟气显得尤为重要,节能降碳的多污染物协同脱除技术已经成为市场热点。可以在玻璃焦化、垃圾焚烧、危废、陶瓷、生物质锅炉、耐火材料炉窑及水泥等行业推广应用,实现实现工业烟气经济、高效、深度治理。国内市场应用规模可达百亿以上,并以每年15%以上的保持增长,其中陶瓷催化滤管作为除尘脱硝一体化技术的核心材料,年均市场需求可达10亿以上。

项目阶段:

针对工业炉窑的大气污染物高效协同治理除尘脱硝一体化技术,团队研究开发了三维分级陶瓷催化滤管,通过从评价方法建立、配方筛选与优化、制造设备开发、操作参数与结构关系构建、结构与性能关系构建,开发出定向可控涂覆技术,并获得了相关技术参数包。利用定向可控涂覆技术制备的脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管具有低过滤阻力、高脱硝效率、寿命长的特点,并能实现多污染物协同高效脱除。,迅速利用小鼠疾病模型,扩展与确认研究成果,完成早期疫苗评价服务准备。

通过中试平台、项目示范长时间的稳定运行,表明了以脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管为核心的多污染协同脱除技术的可行性,使得工业烟气治理技术更加集成、高效、经济。通过与浙江致远进行技术许可,与该公司进行优势互补,推动示范工程建设,进行技术的工程化应用,形成以点带面效应,树立品牌,联合推广项目技术和产品。为后续的在玻璃行业及其他工业炉窑规模化应用奠定了基础,将该项技术在工业炉窑烟气治理行业进行推广应用。

效益分析:

市场竞争的对手主要是台湾生产商及国外clear edge等,而且主要是品质和价格竞争。新型的三维分级陶瓷催化滤管,采用具有自主知识产权的定向涂覆技术,过滤阻力低、脱硝效率高、抗中毒能力强,使用寿命长,配置干法脱硫系统,可实现多污染物协同脱除。制备周期较国内外同类产品缩短50%以上,制造成本降低30%以上,在实际工程运行中,过滤阻力低,可帮业主节约运行成本10%以上。因此该项技术的突破,可有效的占领国内外工业烟气治理市场,具有明显的竞争优势。

知识产权类型:
发明专利
知识产权编号:
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