应用背景:生活垃圾焚烧是痕量高毒性二恶英类污染物和常规NOx等的重要排放源。国内外生活垃圾焚烧烟气中污染物排放限值日趋严格。为实现焚烧过程污染物超低排放,高效治理技术的研发和工业应用的推动刻不容缓。焚烧过程中二恶英类和氮氧化物控制技术主要为独立运行,造成操作繁琐、空间占用、成本剧增。两类污染物SCR协同控制技术的研发已成为节能、经济、绿色技术的发展方向。但是,二恶英类和氮氧化物催化氧化反应存在温度窗口重合度窄、协同处置活性差、持久运行稳定性弱等技术瓶颈。已有研究多处于实验室探索阶段,缺少实际工程应用。
应用技术:研究组开发了铝掺杂铈钛基催化剂,解析了反应活性位点、氧活化移动能力、多相界面相互作用、组分电子传递效应对污染物协同去除的协同增强机理,揭示了在催化剂作用下NOx对二恶英类污染物催化氧化的促进效应,在300°C中高温度下实现了复合污染的高效协同处置。率先在山东济宁中科通用生活垃圾焚烧电厂500吨/天焚烧设施开展了二恶英和氮氧化物协同控制工程试验。
应用效果:研发的中高温型铝掺杂铈钛基蜂窝型催化剂显示出了优越的二恶英和氮氧化物协同处置性能,350°C时NOx去除率达到91.5%,二恶英类去除率达到98%。