1轮胎企业环保压力在今年全国环境保护工作会议上,提到未来三年打好污染防治攻坚战,重中之重是打赢蓝天保卫战,进一步明显降低PM2。5浓度。这一目标注定了环保督查至少还要严查三年。此举不但对轮胎企业造成巨大压力,而且也使得与轮胎企业配套的部分原材料厂家例如炭黑,橡胶助剂,钢帘线厂家深受影响,成本增加,价格上涨。

为大力推动节能减排,助力实现"碳达峰,碳中和"目标,国务院制定了《"十四五"节能减排综合工作方案》。而在脱硝环节内进行挥发性有机污染物(VOCs)与氮氧化物(NOx)的协同减排也是"十四五"工作计划中的重要思路之一。大多数碳氢化合物在300-450℃的温度时,通过催化剂就可以氧化完全,然而当温度低于300℃时,一般商用催化剂难以实现对VOCs的高效脱除。目前对于该部分的研究仍处于起步阶段。本课题主要针对中低温条件(200-300℃),设计并开发出既适用于NOx和VOCs的脱除又可用于两种污染物协同治理的普适性催化剂,以期为实际工业废气中多组分废气的净化处理提供一定理论依据。 首先,通过浸渍法,沉淀沉积法,水热法,溶胶凝胶法制备了一系列MnCe/Ti催化剂,并比较它们的脱硝活性和NO和甲苯协同脱除的反应活性。并通过SEM,BET,XRD,XPS,NH3-TPD和H2-TPR等方法对催化剂的微观形貌,晶型结构,表面元素状态,表面酸性,氧化还原能力等物理化学特性进行了研究。发现溶胶凝胶法制备的MnCe/Ti(S)催化剂活性更高,NO转化率在200-440℃始终保持在90%以上,直到450℃才下降至87。4%;但对甲苯转化率在250℃时才达到80%以上,直到350℃才接近100%,另外在协同脱除中对NO和甲苯的脱除效率分别下降了 46%和29%。因此,需要对MnCe/Ti(S)催化剂进行改性,以提高其活性。 其次,用溶胶凝胶法分别制备了 CuCe/Ti,MnCe/Ti,FeCe/Ti三种催化剂,并考察了催化剂对NO和甲苯的协同脱除能力。通过SEM,XRD,XPS,H2-TPR和NH3-TPD表征手段对催化剂的物理化学性质进行了分析。发现MnCe/Ti的脱硝活性最优,CuCe/Ti催化甲苯的性能最优,但当烟气中同时存在NO和甲苯两种污染物时,CuCe/Ti催化剂表现出最高的去除效率,在200℃时对NO和甲苯的去除率分别为87。4%和89。8%。结合表征研究得出CuCe/Ti催化剂具有更多的表面吸附氧量和酸量。因此,作为同时脱除NO和VOCs的催化材料,有必要对CuCe/Ti催化剂进行更深入的研究。 最后,采用溶胶凝胶法和溶胶凝胶-水热法将石墨烯负载到CuCe/Ti催化剂上,发现由溶胶凝胶法制备的CuCe/TGR(S)催化剂脱硝活性最佳。通过溶胶凝胶法制备不同石墨烯负载量的CuCe/Ti催化剂并测试其活性,结果表明质量比为1。8%时催化剂的性能最佳,220℃时的NO转化率达到了 95%以上,200℃时甲苯转化率达到了 94%以上。当两种污染物同时存在时,CuCe/TGR(1。8%)催化剂对NO的脱除效率在200-400℃始终保持在80%以上,甲苯的脱除效率也在300℃时接近100%。结合表征发现适量石墨烯的加入可以改变金属氧化物颗粒的分散性,降低催化剂结晶度,增加表面酸量,但墨烯负载量过多会导致粒子团聚。同时石墨烯的加入使得催化剂氧化还原能力得以提升,增强了对污染物的吸附能力。最终通过原位红外表征测试,阐明了催化剂的反应机理。 本论文通过系统地研究,设计开发出能够中低温条件下同时脱除多种污染物催化剂,研究了不同活性组分以及引入石墨烯对催化剂活性和结构的影响,分析了活性提升的原因,并揭示了反应机理,可为今后多功能催化剂的开发提供一定理论基础。

本发明公开了挥发性有机物高效治理系统及控制方法,系统包括集气装置,风管,预处理单元,核心净化单元,排放管路,在线监测系统及智能控制系统。预处理单元依次去除工业废气中颗粒物,油雾与水分,核心净化单元通过吸附浓缩装置与催化燃烧装置的组合或蓄热式燃烧装置择一运行,适配不同浓度废气治理。控制方法通过在线监测系统采集参数,智能控制系统实现工艺参数自适应调控,节能控制与安全防护。本系统治理效率高,适配性广,节能效果显著,运行安全稳定,运维便捷且无二次污染,能有效满足多行业挥发性有机物废气治理的环保需求。

本文阐述了超气态电素流同时脱硫脱硝技术从发展起源,到市场研究应用,逐渐形成具有高效,特色烟气治理技术。由于超气态电素流技术中所用设备由模组化结构,方便大批量的生产,易于安装,且占地面积小,耗能低,无臭氧产生;在烟气净化方面可同时高效脱硫脱硝,设备投入成本和后期运营成本都具有非常可观的市场竞争力,从而大大节省投资和占地面积。同时由于烟气排放的温度较高,通过热交换冷却后温度在50%～60%°C左右,即有利于多余热量回收,降温过程又能保障系统内含有10%～15%左右的水份存在,在此条件下超气态电素流烟气的脱硫脱硝技术的脱硫率可达95%以上,脱硝率可达85%以上。

烧结废气温度偏低、废气量大、污染物含量高且成分复杂,是钢铁行业低温余热利用和废气治理的难点和重点,已引起国内外的广泛关注。近年来,宝钢依托国内首套烧结废气循环工业试验装置,针对烧结废气的特点,在循环烧结工艺系统设计和优化、二噁英类污染物源头抑制、循环烧结配矿优化、循环风机和管道耐磨设计、高效除尘设备开发、系统联动控制和稳定运行技术、烟气混合和切换、循环烟罩密封、风量氧量调节、热风循环烧结工艺控制和过程模型等方面进行了开创性研究,初步形成成套装备和技术。研究结果表明,烧结废气循环不但可以显著减少烧结工艺的废气排放总量及污染物排放量,还能回收烟气中的低温余热、节省烧结工序能耗,具有较大的节能减排和推广应用价值。