打响催化剂江湖里的“蓝天保卫战” 专注催化剂领域的研发创新,华电青岛环保技术有限公司以另一种方式“做环保”

文/半岛记者胡蕾图/受访者提供

燃煤电厂烟囱里呛人的烟气,遇上一个个蜂窝状的小立方体,能产生什么样的化学反应?华电青岛环保技术有限公司(以下简称华电环保)的工程师告诉记者,这些不起眼的立方体可是化学反应的催化剂,在它的作用下,对大气有害的氮氧化物经过化学反应就能够生成无害的水和氮气。在不久前召开的青岛市科技创新暨科学技术奖励大会上,凭借“高耐磨、高活性SCR脱硝催化剂端面硬化关键技术的研究与应用”这一成果,华电环保的技术人员们捧回了科学技术进步奖二等奖。聚焦烟气治理催化剂的设计与制造,华电环保公司以独特的方式打响了一场不一样的“蓝天保卫战”。

给催化剂穿上“耐磨层”

“我们这个技术主要是创新性地做了一个硬化液,相当于在催化剂表面加上了一个耐磨层,能够让催化剂更加耐用、抗磨损,而且不影响催化性能。”华电青岛环保技术有限公司副总经理高春昱介绍,实验数据显示,通过硬化液的涂抹,能够将催化剂磨损降低50%,催化剂寿命也相应可以增加一倍。

催化剂在火电、冶金、化工等行业的烟气治理中发挥着重要的作用,但由于许多行业的烟气中杂质较多,对催化剂的耐磨性提出了更高的要求,以涂抹硬化液的方式在催化剂表面形成“耐磨层”在烟气治理中比较常见,但传统的硬化液在增强催化剂耐磨性的同时会“牺牲”产品的催化活性,这成了一个“两难”的行业痛点。

“怎样去做一种更耐磨又不影响催化性能的催化剂?”成了摆在技术负责人高春昱和团队面前的难题。“团队从2015年左右开始着手做这个事情,大约两年的时间才研发成功。”高春昱说,“说起来挺简单,但过程也很漫长,要一步一步实验,把不同的活性成分加入到硬化液中,测试它的性能,看看哪种效果好,哪种效果不好,找出更合适的配方。”

历时两年研发成功,穿上新型“耐磨层”的催化剂新品投入市场后,得到了客户的广泛认可。“不仅提高了产品耐磨性,还不会影响催化性能,这是我们最大的创新点。”高春昱说。

六年来只做“一件事”

位于青岛高新区春阳路的华电环保是一家颇为低调的“实力派”公司。公司主营业务包括火电、化工、冶金、建材、船舶等行业脱硝催化剂的设计、制造,以及与催化剂和脱硝系统相关的全寿命周期管理、性能检测评估、废旧催化剂资源化利用、流场模拟等综合技术服务。

2013年开始项目基建,2014年正式投产,发展六年,华电环保目前已累计供货5万余立方米,年产值接近两个亿。用高春昱的话来说,公司所有的业务都是围绕“催化剂”这一核心展开。“六年来我们只做这‘一件事’,公司提供的配套服务也都是从客户需求出发,为了更好地发挥催化剂性能而做的。”

从建厂之初的1个品种7个小类到如今的5大品种35个小类,目前华电环保的催化剂产品已经涵盖常规催化剂、多孔催化剂、低温催化剂、劣质工况催化剂等多种类型,客户群体也从以前单一的火电行业,发展到现在接近20个行业。

多年来的专注让华电环保也收获了各种认可,“青岛市高新技术企业”“中国烟气脱硝催化剂十大产品服务商”“中国质量检验协会全国质量诚信标杆企业”“全国化工行业质量领军企业”……一系列的荣誉“找上了门”。除此之外,公司还成为了“青岛市多孔宽温脱硝催化剂专家工作站”主体单位,公司下设的实验检测中心,获得了中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可。

以另一种方式“做环保”

氮氧化物是大气治理的主要污染物之一,与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐,而硝酸是酸雨形成的原因之一。另外,氮氧化物与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染,对大气环境有着非常恶劣的影响。

让氮氧化物变成对大气无害的水和氮气是一个简单的化学反应,而在这个化学反应中,催化剂起着至关重要的作用。在华电环保公司,记者见到了这些催化剂的“庐山真面目”,布满贯通式小孔的立方体,小孔密密麻麻,呈蜂窝状,但孔径又非常小,大约只有几毫米。

“小孔越密,生产起来难度越大,目前国内大部分厂商能够做到30～40孔,而我们已经做到了70孔。”高春昱介绍,所谓的“70孔”是指150×150毫米的单位面积内有70×70个孔数,在公司的实验室里,还正在研发108×108孔数的新产品。记者估算了一下,也就是说,不到A4纸大小的面积上,要均匀密布10000多个小孔。“这种多孔催化剂也是我们公司的一款拳头产品,算是填补了国内这一领域的空白。”高春昱介绍。

除了不断优化现有产品,华电环保还在一些前瞻性技术上做着技术储备,比如汞硝联合消除、碳硝联合消除以及二噁英消除相关的催化剂等。“国家对大气治理的要求会越来越高,我们必须提前做好技术准备,公司每年都会投入大量的资金进行技术研发,通过我们的产品,希望能够为国家的环保事业贡献一份力量。”高春昱说。

图一:华电环保研发团队。

图二:2014年正式投产,华电环保目前已累计供货5万余立方米。

图三:位于高新区的华电青岛环保技术有限公司。

图四:在催化剂的作用下,氮氧化物通过化学反应可以生成水和氮气。

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