科技進步獎公示內(nèi)容
項目名稱：非電燃煤鍋爐煙氣污染物深度處理技術(shù)及應(yīng)用
推薦單位：浙江大學(xué)
項目簡介：
非電鍋爐的燃煤過程排放的大量二氧化硫、氮氧化物等污染物造成了灰霾等嚴重的區(qū)域性大氣復(fù)合污染。非電燃煤鍋爐大部分分布在城市周邊，對城市群大氣復(fù)合污染貢獻率大，對煙氣污染物深度處理技術(shù)的需求更為迫切。
本成果由浙江大學(xué)和浙江天藍環(huán)保技術(shù)股份有限公司共同完成。開發(fā)出具有優(yōu)異活性、選擇性、穩(wěn)定性和抗堿/堿土金屬中毒能力的SCR脫硝催化劑。在此基礎(chǔ)上，通過SNCR和SCR系統(tǒng)的耦合，開發(fā)了高效經(jīng)濟的SNCR-SCR脫硝技術(shù)。開發(fā)了利用電石渣做脫硫劑的具有“以廢治污、循環(huán)經(jīng)濟”的電石渣-石膏法資源化利用技術(shù)；開發(fā)出了增強型石灰石/石灰-石膏法脫硫工藝；開發(fā)出了具有pH值分區(qū)功能的可調(diào)式干粉脫硫劑塔內(nèi)直噴的Y型吸收塔深度脫硫技術(shù)。改進了SNCR脫硝噴槍的結(jié)構(gòu)形式及氣液匹配，實現(xiàn)了脫硝噴槍還原劑的供給穩(wěn)定和高效混合，延長SNCR脫硝反應(yīng)的反應(yīng)時間和還原劑反應(yīng)速率，實現(xiàn)NOx的高效脫除。已在20余個省（市）的推廣應(yīng)用400余臺套，處理煙氣總量9000余萬Nm3/h，極大地推動了我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。已實現(xiàn)削減二氧化硫50余萬噸/年、氮氧化物4萬余噸/年，取得了顯著的環(huán)境、經(jīng)濟效益。
主要科技創(chuàng)新：
（1）通過優(yōu)化鈦基核殼催化劑的構(gòu)筑方法，考察了鈦納米管特性對管腔內(nèi)活性物質(zhì)的保護作用，探明了抗堿/堿土金屬中毒的作用機理，開發(fā)出具有優(yōu)異活性、選擇性、穩(wěn)定性和抗堿/堿土金屬中毒能力的SCR脫硝催化劑。在此基礎(chǔ)上開發(fā)了高效經(jīng)濟的SNCR-SCR脫硝技術(shù)，通過SNCR和SCR系統(tǒng)效率的合理分配和高效耦合，實現(xiàn)氮氧化物的高效經(jīng)濟脫除。
（2）開發(fā)了利用電石渣做脫硫劑的具有“以廢治污、循環(huán)經(jīng)濟”的電石渣-石膏法資源化利用技術(shù)；通過研究添加劑對脫硫效率和穩(wěn)定性的影響，開發(fā)出了增強型石灰石/石灰-石膏法脫硫工藝；通過研究直噴石灰石干粉在脫硫塔內(nèi)的運動軌跡、捕集、塔內(nèi)pH值分布和塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)優(yōu)化，開發(fā)出了具有pH值分區(qū)功能的可調(diào)式干粉塔內(nèi)直噴的Y型吸收塔深度脫硫技術(shù)，實現(xiàn)二氧化硫的深度脫除。
（3）在鍋爐燃燒工況深入分析的基礎(chǔ)上，優(yōu)化還原劑噴入位置和霧化參數(shù)，通過對氣孔和液孔的優(yōu)化設(shè)計和開發(fā)，改進脫硝噴槍的結(jié)構(gòu)形式及氣液匹配；通過對計量混合模塊的優(yōu)化設(shè)計和脫硝系統(tǒng)集成，實現(xiàn)脫硝噴槍還原劑的供給穩(wěn)定，配合脫硝添加劑的使用，實現(xiàn)在合適地點和溫度點內(nèi)還原劑和煙氣短時間內(nèi)高效混合，提高還原劑反應(yīng)速率，實現(xiàn)NOx的高效脫除。
主要完成人及技術(shù)貢獻：
（1）吳忠標
是本項目的組織者和技術(shù)指導(dǎo)者，三個技術(shù)創(chuàng)新點的主要貢獻者。已授權(quán)9項國家發(fā)明專利（ZL201110375071.6、ZL201210118136.3、ZL201210426269.7、ZL200710156609.8、ZL200910101848.2、ZL201010601131.7、ZL201310158055.0、ZL201310156356.X、ZL201110375073.5），其中5項為第一發(fā)明人，是6篇代表作（1、2、4、6、8、11）的第一或通訊作者。（2）王海強
為本項目第一個技術(shù)創(chuàng)新點的主要貢獻者。已授權(quán)3項國家發(fā)明專利（ZL201110375071.6、ZL 201210118136.3、ZL201110375073.5），其中1項為第一發(fā)明人，是8篇代表作（1、3、4、6、7、9、10、11）的第一或通訊作者。
（3）莫建松
為本項目第二和第三個技術(shù)創(chuàng)新點的主要貢獻者。已授權(quán)7項國家發(fā)明專利（ZL201210426269.7、ZL200710156609.8、ZL200910101848.2、ZL201010601131.7、ZL201210107722.8、ZL201310158055.0、ZL201310156356.X），其中1項為第一發(fā)明人，是代表作10的通訊作者。
（4）王岳軍
為本項目第三個技術(shù)創(chuàng)新點的主要貢獻者。已授權(quán)3項國家發(fā)明專利（ZL201210107722.8、ZL201310158055.0、ZL201310156356.X），其中2項為第一發(fā)明人。
（5）陳雄波
為本項目第一個技術(shù)創(chuàng)新點的主要貢獻者。已授權(quán)3項國家發(fā)明專利（ZL201110375071.6、ZL 201210118136.3、ZL201110375073.5），是代表作2、3、4、5、7的第一或通訊作者。
（6）劉越
為本項目第一個技術(shù)創(chuàng)新點的主要貢獻者。已授權(quán)1項國家發(fā)明專利（ZL201110375071.6），是代表作8、12的通訊作者。
（7）程常杰
是本項目第二技術(shù)創(chuàng)新點的主要貢獻者，已授權(quán)4項國家發(fā)明專利（ZL201210426269.7、ZL200710156609.8、ZL200910101848.2、ZL201010601131.7、），其中1項為第一發(fā)明人。
（8）高珊
為本項目第一個技術(shù)創(chuàng)新點的主要貢獻者。已授權(quán)2項國家發(fā)明專利（ZL 201210118136.3、ZL201110375073.5），是代表作10、11的第一作者。
（9）夏純潔
為本項目第二個技術(shù)創(chuàng)新點的主要貢獻者。已授權(quán)3項國家發(fā)明專利（ZL201010601131.7、ZL200910101848.2、ZL201210426269.7）。
（10）壽冬金
為本項目第三個技術(shù)創(chuàng)新點的主要貢獻者。已授權(quán)2項國家發(fā)明專利（ZL201310158055.0、ZL201310156356.X）。
（11）王芃蘆
為本項目第一個技術(shù)創(chuàng)新點的主要貢獻者。是代表作7的第一作者。
（12）唐念
為本項目第一個技術(shù)創(chuàng)新點的主要貢獻者。是代表作9的第一作者。
（13）劉學(xué)炎
為本項目第三個技術(shù)創(chuàng)新點的主要貢獻者。已授權(quán)1項國家發(fā)明專利（ZL201210107722.8）。
主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻：
（1）浙江大學(xué)
本項目第一個技術(shù)創(chuàng)新點的主要完成單位，第二、三個技術(shù)創(chuàng)新點的次要完成單位。共授權(quán)發(fā)明專利3項（ZL201110375071.6、ZL 201210118136.3、ZL201110375073.5）。為主發(fā)表SCI論文12篇，參與編制我國《工業(yè)鍋爐/爐窯濕法煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范》（HJ462-2009）。
（2）浙江天藍環(huán)保技術(shù)股份有限公司
本項目第二、三個技術(shù)創(chuàng)新點的主要完成單位；第一個技術(shù)創(chuàng)新點的次要完成單位；共授權(quán)發(fā)明專利7項（ZL201210426269.7、ZL200710156609.8、ZL200910101848.2、ZL201010601131.7、ZL201210107722.8、ZL201310158055.0、ZL201310156356.X）。領(lǐng)銜編制我國《工業(yè)鍋爐/爐窯濕法煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范》（HJ462-2009）；負責(zé)編制《工業(yè)鍋爐大氣污染防治技術(shù)政策》。已在20余個省（市）的推廣應(yīng)用400余臺套，處理煙氣總量9000余萬Nm3/h。
經(jīng)濟（社會）效益：
已實現(xiàn)削減二氧化硫50余萬噸/年、氮氧化物4萬余噸/年，取得了顯著的環(huán)境、經(jīng)濟效益，極大地推動了我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
推廣應(yīng)用情況：
已在20余個省（市）的推廣應(yīng)用400余臺套，處理煙氣總量9000余萬Nm3/h。
代表性論文專著及作者：
[1] Wang Haiqiang, Chen Xiongbo, Weng Xiaole, Liu Yue,Gao Shan, Wu Zhongbiao*, Enhanced catalytic activity for selective catalyticreduction of NO over titanium nanotube-confined CeO2 catalyst, CatalysisCommunications, 2011, 12 (11) 1042-1045.
[2] Chen Xiongbo, Wang Haiqiang, Wu Zhongbiao*, Liu Yue, WengXiaole, Novel H2Ti12O25-confined CeO2catalyst with remarkable resistance to alkali poisoning based on the "shellprotection effect", Journal of Physical Chemistry C, 2011,115 (35) 17479-17484.
[3] Chen Xiongbo, Gao Shan, Wang Haiqiang*, Liu Yue, WuZhongbiao, Selective catalytic reduction of NO over carbon nanotubes supportedCeO2, Catalysis Communications, 2011, 14 (1) 1-5.
[4] Chen Xiongbo, Wang Haiqiang*, Gao Shan, Wu Zhongbiao*, Effectof pH value on the microstructure and deNO(x) catalytic performance of titanatenanotubes loaded CeO2, Journal of Colloid and Interface Science,2012, 377, 31-136.
[5] Chen Xiongbo, Cao Shuang, Weng Xiaole*, Wang Haiqiang,Wu Zhongbiao, Effects of morphology and structure of titanate supports on theperformance of ceria in selective catalytic reduction of NO. CatalysisCommunications, 2012, 26, 178-182.
[6] Wang Haiqiang, Chen Xiongbo, Gao Shan, Wu Zhongbiao*, LiuYue, Weng Xiaole, Deactivation mechanism of Ce/TiO2 selectivecatalytic reduction catalysts by the loading of sodium and calcium salts, CatalysisScience & Technology, 2013, 3 (3) 715-722.
[7] Wang Penglu, Wang Haiqiang*, Chen Xiongbo*, Liu Yue, WengXiaole, Wu Zhongbiao, Novel SCR catalyst with superior alkaline resistanceperformance: enhanced self-protection originated from modifying protonatedtitanate nanotubes, Journal of Materials Chemistry A, 2015, 3(2) 680-690.
[8]Wu Zhongbiao, Tang Nian, XiaoLing, Liu Yue*, Wang Haiqiiang, MnOx/TiO2 composite nanoxidessynthesized by deposition-precipitation method as a superior catalyst for NOoxidation, Journal of Colloid and Interface Science, 2010,352 (1) 143-148.
[9] Tang Nian, Liu Yue, Wang Haiqiang*, Wu Zhongbiao,Mechanism study of NO catalytic oxidation over MnOx/TiO2 catalysts, Journalof Physical Chemistry C, 2011, 115 (16) 8214-8220 .
[10] Gao Shan, Chen Xiongbo, Wang Haiqiang*, Mo Jiansong*, WuZhongbiao, Liu Yue, Weng Xiaole, Ceria supported on sulfated zirconia as asuperacid catalyst for selective catalytic reduction of NO with NH3,Journal of Colloid and Interface Science, 2013, 394, 515-521.
[11] Gao Shan, Wang Penglu, Chen Xiongbo, Wang Haigiang*, WuZhongbiao*, Liu Yue, Weng Xiaole, Enhanced alkali resistance of CeO2/SO42--ZrO2catalyst in selective catalytic reduction of NOx by ammonia, CatalysisCommunications, 2014, 43, 223-226.
[12] Wang Haiqiang, Gao Shan, Yu Feixiang, Liu Yue*, WengXiaole, Wu Zhongbiao, Effective way to control the performance of a ceria-basedDeNO(x) catalyst with improved alkali resistance: acid-base adjusting, Journalof Physical Chemistry C, 2015, 119 (27) 15077-15084.
主要知識產(chǎn)權(quán)及發(fā)明人：
[1]吳忠標, 王海強, 陳雄波, 劉越. 一種具有良好抗堿金屬和堿土金屬中毒性能的脫硝催化劑. 中國專利, ZL201110375071.6.
[2]吳忠標, 王海強, 高珊, 陳雄波. 一種SCR脫硝催化劑及其制備方法和應(yīng)用. 中國專利, ZL 201210118136.3.
[3] 王海強, 陳雄波, 吳忠標, 曹爽, 高珊. 一種炭基材料負載鈰鎢的中溫脫硝催化劑及其制備方法. 中國專利, ZL201110375073.5.
[4] 莫建松, 夏純潔, 程常杰, 吳忠標. 一種Y型吸收板塔及用其進行煙氣脫硫的方法, 中國專利, ZL201210426269.7.
[5] 吳忠標, 莫建松，程常杰. 一種塔外氧化石灰/電石渣-石膏法脫硫工藝及裝置, 中國專利, ZL200710156609.8.
[6] 吳忠標, 莫建松，程常杰，夏純潔. 電石渣-石膏法脫硫液中還原性物質(zhì)分離和去除的方法，中國專利,ZL200910101848.2.
[7] 程常杰, 夏純潔, 莫建松, 吳忠標. 一種干粉脫硫劑塔內(nèi)直噴供灰裝置, 中國專利, ZL201010601131.7.
[8] 王岳軍, 劉學(xué)炎, 莫建松, 虞廷興. 一種用于循環(huán)流化床煙氣凈化的SNCR脫硝工藝及裝置, 中國專利, ZL201210107722.8.
[9] 吳忠標, 壽冬金, 王岳軍, 莫建松, 李世遠. 一種用于煙氣SNCR脫硝的添加劑及其應(yīng)用, 中國專利, ZL201310158055.0.
[10] 王岳軍, 壽冬金, 莫建松, 李世遠, 梁平, 吳忠標. 一種用于提高SNCR氨活性的添加劑及其應(yīng)用, 中國專利, ZL201310156356.X.
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