氮氧化物(NO_x)主要來源于生產(chǎn)和生活中所用的煤、石油等燃料的燃燒以及工業(yè)生產(chǎn)。NO_x與空氣中碳氧化合物易發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧，導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降、太陽輻射減少，進而形成霧霾天氣。NO_x還易被大氣中的氧氣氧化，與雨水作用形成酸雨和酸霧，加劇環(huán)境惡化。以NH₃為還原劑的選擇性催化還原法(SCR)是目前應(yīng)用最廣泛和效率最高的NO_x脫除方法之一。

　　我國在“十二五”期間大力開展了燃煤煙氣NO_x控制技術(shù)，引進或自主開發(fā)了系列適用于煙氣溫度在300～400℃范圍的中溫脫硝催化劑。然而，除燃煤電廠外，我國還存在大量的工業(yè)燃燒煙氣，如焦爐、玻璃窯爐、陶瓷爐、水泥窯等，其NO_x排放量占總量的30～40%，且存在鍋爐數(shù)量大、單臺污染物排放量少、污染物濃度高、排放溫度普遍低于300℃等特點，現(xiàn)有的中溫催化劑及脫硝系統(tǒng)難以處理。因此，開展低溫脫硝催化劑的研發(fā)與工業(yè)應(yīng)用勢在必行。

　　中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所精細石油化工中間體國家工程研究中心研究員唐志誠帶領(lǐng)團隊針對目前低溫型脫硝催化劑存在的NO_x轉(zhuǎn)化率低、抗硫性能差、形成硫酸氫銨易堵孔、壽命短等問題，設(shè)計了一系列催化新材料，成功解決了低溫型脫硝催化劑抗硫、抗水性能差等問題。催化劑具有低溫NO_x轉(zhuǎn)化率高、SO₂氧化率低等特點，在低工作溫度區(qū)間（200～300℃）脫硝效率可達95%以上，完全可滿足低溫型脫硝催化劑實際應(yīng)用要求。

　　在大量小試研究的基礎(chǔ)上，近日與山東海潤環(huán)?？萍加邢薰竞献?，該團隊將實驗室小試研究和企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝有機結(jié)合，完成了低溫脫硝用整體式蜂窩催化劑的試生產(chǎn)。在企業(yè)現(xiàn)有年產(chǎn)10000m³規(guī)模生產(chǎn)線上進行放大，通過間歇生產(chǎn)的方式對生產(chǎn)工藝進行詳細考察，實現(xiàn)了1噸/批次的放大與連續(xù)生產(chǎn)，優(yōu)化了配料比、反應(yīng)溫度、時間、pH等關(guān)鍵參數(shù)。結(jié)合蜂窩催化劑捏合與成型，制備出了可連續(xù)擠出的塑性催化劑泥料，形成了整套低溫脫硝催化劑生產(chǎn)技術(shù)工藝包。試生產(chǎn)過程共投料5余噸，擠出催化劑約12立方，所生產(chǎn)的低溫型脫硝催化劑產(chǎn)品合格率達到90%以上，抽檢單元外觀要求全部合格，理化性能要求均優(yōu)于國家標準。

　　該低溫脫硝催化劑有望大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)燃燒窯爐（如焦爐、玻璃窯爐、陶瓷爐等），降低我國工業(yè)煙氣NOx排放量，實現(xiàn)經(jīng)濟增長與可持續(xù)環(huán)境的雙重目標。

　　以上工作得到了中科院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計劃（STS）、企業(yè)合作等項目的支持。