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    用技術創新推動工業減排

    發布時間:2021.04.09 閱讀:666
    摘要:在清華大學的實驗室中,李俊華(前中)與學生們一起研討科研項目。(資料照片)來到位于北京的啟迪科技大廈的清華控股有限公司,李俊華在26層的落地窗前駐足片刻。從這里可以遠眺玉泉山、昆明湖,但入他眼的不是山光水色,而是大氣環境的質感?!耙窃谶@兒架上相機,每天拍一張,可以當資料留存?!崩羁∪A說。說話

    在清華大學的實驗室中,李俊華(前中)與學生們一起研討科研項目。(資料照片)

      來到位于北京的啟迪科技大廈的清華控股有限公司,李俊華在26層的落地窗前駐足片刻。從這里可以遠眺玉泉山、昆明湖,但入他眼的不是山光水色,而是大氣環境的質感?!耙窃谶@兒架上相機,每天拍一張,可以當資料留存?!崩羁∪A說。

      說話三句不離本行的李俊華是清華大學環境學院教授。除了煙氣多污染物控制技術與裝備國家工程實驗室主任的身份外,這位國內大氣污染控制研究領域的專家還有另一個身份——江蘇中創清源科技有限公司首席科學家。

      離開家鄉30多年,李俊華仍說著一口地道的河南林州話?!皬?013年開始,霧霾治理成為國家生態環境領域的頭等大事?!碑斈?,一次重污染曾讓PM2.5監測指標幾度爆表。而此后,科技進步成為推動生態環境治理的主要推手。

      中國工程院的綜合評估顯示,對打贏藍天保衛戰、改善PM2.5,功勞最大的是包括鋼鐵、水泥、玻璃、陶瓷等傳統高污染工業企業的非電行業提標改造。而李俊華團隊潛心研究的“工業煙氣多污染物協同深度治理”技術及應用,正是工業減排的關鍵技術。

      李俊華從事大氣污染治理研究已有20年?!拔抑饕芯棵撓?,也就是氮氧化物控制。目前,我們進行的多污染物協同深度治理,除了二氧化硫、氮氧化物減排,還涉及重金屬等非常規污染物的深度治理?!崩羁∪A說。

      我國的工業煙氣治理難在哪?“2013年以前,我國工業排放標準與國外相當。但人家是零星幾個煙囪,咱們是成千上萬的爐窯?!崩羁∪A告訴記者,與國外相比,我國燃煤電廠產生的顆粒物種類復雜、濃度高,要在發展經濟的同時實現減排,必須達到更嚴苛的標準——超低排放。要實現這個目標,只能自力更生。

      最先進入視野的是燃煤電廠的煙氣治理?!笆晃濉逼陂g,清華大學聯合國電、中電投等國企,在二氧化硫治理取得明顯進展的基礎上,又采用“選擇性催化還原技術”治理電力行業的氮氧化物排放。2010年前后,隨著復合載體、催化劑制備及再生實現100%國產化,煙氣脫硝催化劑在電力行業全面推開。

      邁過電廠煙氣治理這道坎兒,李俊華團隊將攻關的重點轉向非電力行業300℃以下中低溫煙氣的脫硝技術。包括鋼鐵、有色、水泥在內的行業同樣被視為煙氣污染大戶,由于其生產采用的原料更多樣、燃燒工況更復雜,由此產生的工業廢氣的成分也更繁雜。要在排放前將中低溫煙氣中混雜的各種污染物都留下來,堪稱世界性難題。

      2016年10月,清華大學聯合國內科研單位及各行業龍頭企業共同創建了煙氣多污染物控制技術與裝備國家工程實驗室。面向鋼鐵、冶金、建材、石油化工、電力等行業,構建煙氣多污染物治理技術與裝備工程化研究的創新平臺,系統研發工業煙氣治理產業發展中的關鍵材料、核心裝備、先進技術和工藝。

      “只有所有行業都大幅減排,藍天才能常駐?!崩羁∪A說,他們要做的就是針對電力、鋼鐵、水泥、玻璃、陶瓷、石油化工等行業不同的煙氣特征,量身打造不同的技術路線:對350℃以上的高溫煙氣,采取高溫脫硫脫硝催化劑治理;150℃至300℃的中低溫煙氣,采取中低溫催化劑,去除氮氧化物等非常規污染物;150℃以下,則采用碳基功能材料吸附、再生、轉化,實現多污染物協同治理。

      當然,要將實驗室中經過小試、中試證明有效的技術真正用到工業煙氣治理中,示范工程也是不可或缺的一個環節。時至今日,李俊華仍對寶鋼集團2016年投建的600平方米燒結機煙氣污染物深度減排示范項目印象深刻?!斑@個項目在寶鋼集團內放了一顆‘衛星’?!?/p>

      此前鋼鐵企業對能否實現超低排放存疑,且技術改造投入不菲。當創新技術真正在鋼鐵流程中順利運轉,對我國的鋼鐵行業減排意義重大。有了成功的技術路線和示范項目,在鋼鐵行業推行超低排放才成為可能。2019年,我國明確提出鋼鐵超低排放總體目標:到2025年,全國所有具備改造條件的鋼鐵企業力爭實現超低排放,達到80%左右。

      技術轉化離不開產業化的支撐。依托李俊華團隊的創新治理技術,清華控股投資孵化了江蘇中創清源科技有限公司。由該企業參建大氣污染控制技術成果轉化的創新平臺,以解決行業痛點、難點為導向,為技術成果轉化提供產業化支撐。成為這家企業的首席科學家,也讓李俊華的研究更貼近市場,實用性更強。

      如今,李俊華又有了新目標?!澳壳皣鴥榷趸驕p排60%以上,氮氧化物治理取得明顯進展,揮發性有機物總量居高不下。我們現在關注PM2.5和臭氧這兩個大氣二次污染物?!毕肟刂拼髿庵械亩挝廴疚?,最終還是要落實在工業企業的減排上?!拔覀円該]發性有機物治理為抓手,加大氮氧化物和VOC的協同減排力度?!?/p>

      “現在大氣環境治理已經進入深水區?!睂τ谖磥?,李俊華還有更多期待?!拔覈哪繕耸?030年前實現碳達峰,2060年前實現碳中和。要在空氣質量改善的同時實現溫室氣體減排,一是少用化石燃料,二是把產生的二氧化碳捕集后再利用,這在將來也是很難的一個方向?!保ㄓ浾?楊學聰)


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