2021年11月3日，2020年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會(huì )在人民大會(huì )堂隆重舉行，新華防化裝備研究院參研的“工業(yè)煙氣多污染物協(xié)同深度治理技術(shù)及應用”項目榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎，這是新華防化裝備研究院的榮譽(yù)，也是山西省科技研發(fā)勇攀高峰的實(shí)力證明。

　　打破國外技術(shù)壟斷，實(shí)現多污染物超低排放

　　早在1998年，日本三菱化學(xué)株式會(huì )社聯(lián)合山西新華化工有限責任公司(新華防化裝備研究院前身)共同研發(fā)了脫硫脫硝材料，產(chǎn)品出口多國，但因為技術(shù)所限，國內沒(méi)有相應的應用裝置，國內的鋼鐵企業(yè)仍需要高價(jià)從國外購買(mǎi)大型脫硫脫硝設備。

　　“中國人的產(chǎn)品要賣(mài)給中國人!”2012年，中冶長(cháng)天攜手新華防化裝備研究院和清華大學(xué)，圍繞我國鋼鐵、建材、有色冶煉等行業(yè)煙氣多污染物協(xié)同深度減排的難題展開(kāi)科研攻關(guān)。

　　我省是煤炭大省，也曾是煤煙型污染的大省。煤煙型污染的污染物主要是煤煙和二氧化硫，因此凈化工業(yè)廢氣中的二氧化硫，對我省治理大氣污染至關(guān)重要。新華防化裝備研究院研發(fā)了活性炭干法脫硫，不僅有利于資源回收(副產(chǎn)品為硫酸，可再次使用)，而且占地面積小、用水少、可自動(dòng)化控制。

　　太鋼燒結爐干法脫硫采用新華防化裝備研究院的脫硫脫硝活性炭，每小時(shí)可凈化工業(yè)廢氣250萬(wàn)立方米，二氧化硫、氮氧化物等廢氣的排放量大幅度下降。2013年，新華防化裝備研究院的脫硫脫硝活性炭標準成為國標，代表著(zhù)全國活性炭質(zhì)量的最優(yōu)標準。

　　此次獲獎項目的核心材料是脫硫脫硝活性炭及其催化劑產(chǎn)品。脫硫脫硝活性炭產(chǎn)品是活性炭系列產(chǎn)品的重要分支，以此為基材添加化學(xué)組分后經(jīng)過(guò)特殊工藝處理則為催化劑?；钚蕴客ㄟ^(guò)催化還原來(lái)脫除氮氧化物，其脫硝效率可高達60%～70%;通過(guò)吸附來(lái)脫除二噁英，其二噁英脫除率可達95%;通過(guò)吸附氧化來(lái)脫除重金屬，其重金屬脫除率可達90%。以太鋼三燒、四燒為例，采用此項技術(shù)，每年可減排二氧化硫和氮氧化物8000余噸。

　　研發(fā)歷時(shí)兩年，昔日“亞洲第一”活性炭品牌再放異彩

　　每一次成功的背后，都有著(zhù)無(wú)數個(gè)日夜的堅持與守望。

　　據項目負責人介紹，活性炭原材料用煤以侏羅紀時(shí)代的煤質(zhì)為佳，其微孔和中孔間距適宜，國內又以古交的焦煤和府谷的煙煤為優(yōu)選。新產(chǎn)品研發(fā)期間，項目組成員多次深入古交礦區、井下深處踩點(diǎn)取樣，數百次往返于太原和陜西府谷、神木之間。

　　為了親自掌控源頭質(zhì)量狀況和數據，在嚴寒的冬天，項目組成員曾一周3次往返黃河兩岸采運貨物。當時(shí)交通尚不發(fā)達，保德橋頭鎮十幾個(gè)小時(shí)的堵車(chē)頻繁可遇，項目組成員卻懷抱信念、無(wú)怨無(wú)悔。

　　功夫不負有心人，原材料順利供給，生產(chǎn)線(xiàn)上的規?；囍品桨负侠?、工藝先進(jìn)、措施到位，產(chǎn)品研發(fā)工作順利進(jìn)行。歷時(shí)兩年艱苦研發(fā)，又在寶鋼的中試裝置上連續運行了三個(gè)多月，新一代脫硫脫硝活性炭經(jīng)反復檢測后，產(chǎn)品評價(jià)良好，獲得了極大的成功。新型脫硫脫硝活性炭的持續生產(chǎn)使其成為新華防化裝備研究院新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)，昔日的活性炭“亞洲第一”再放異彩。

　　如果沒(méi)有合格的催化劑，就沒(méi)有“雙功能催化劑的核心材料”對獲獎項目的支撐。雙功能催化劑在脫硫脫硝基炭中浸漬相關(guān)化學(xué)物質(zhì)后，產(chǎn)品不僅脫硫性能大幅提升，脫硝效率也同時(shí)倍增。催化劑的配方設計、模擬仿真、工藝設計、參數設定、樣品試制、試驗驗證等過(guò)程的每一個(gè)步驟、每一個(gè)階段都非常關(guān)鍵。

　　科研攻關(guān)期間，新華防化裝備研究院項目團隊和清華團隊多次在太原、北京展開(kāi)討論和實(shí)驗室小試。遇到問(wèn)題，團隊成員便會(huì )聚在一起，碰撞想法、提出建議，在不斷摸索總結中尋求最佳方案。

　　由于脫硫脫硝活性炭耐磨耐壓強度極高，孔隙結構獨特，通過(guò)溶液浸漬的脫硫脫硝活性炭?jì)炔康幕瘜W(xué)組分并不多，導致顆粒表面和淺表層相對有所增加，因此回轉式烘干和移動(dòng)床應用是兩種不利的加工和使用條件。為此，項目組成員制作了電控立式高溫烘干機，解決了加工條件問(wèn)題。樣品試制工作，傾注了團隊所有成員的大量心血。

　　路漫漫其雖遠兮，上下求索終成功。經(jīng)過(guò)四個(gè)多月的努力，項目組實(shí)現了催化劑新產(chǎn)品各項指標的全面升級，催化劑的試驗成功，促進(jìn)了后續大樣試驗的順利進(jìn)行。

　　技術(shù)不斷迭代升級，引領(lǐng)工業(yè)煙氣治理技術(shù)與產(chǎn)業(yè)進(jìn)步

　　黨的十九大報告將生態(tài)文明建設和環(huán)境保護提升到了新的高度，進(jìn)入新時(shí)代，生態(tài)環(huán)境成為全面建成小康社會(huì )的短板之一。在此背景下，生態(tài)環(huán)境部等部門(mén)聯(lián)合發(fā)布了《鋼鐵行業(yè)超低排放改造工作方案》。

　　對于鋼鐵企業(yè)而言，國家實(shí)施超低排放倒逼鋼鐵行業(yè)技術(shù)變革，有利于更好地發(fā)揮鋼鐵企業(yè)在能源轉化、社會(huì )資源消納的功能作用，打造鋼鐵行業(yè)綠色產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現鋼鐵企業(yè)綠色制造，實(shí)現鋼鐵與城市、社會(huì )和諧共融。

　　脫硫脫硝活性炭作為鋼鐵行業(yè)使用的新產(chǎn)品，工程技術(shù)人員必須參與售前、售后的服務(wù)和現場(chǎng)指導，他們經(jīng)常出差在外，顧大家而舍小家，往返諸多城市，北到營(yíng)口、琿春，中到寶山、寧波，南到湛江、防城港……南來(lái)北往，在祖國的版圖上留下了工程技術(shù)人員奔波辛勞的腳步。

　　上海寶鋼湛江鋼鐵基地是與獲獎項目產(chǎn)品密切相關(guān)的用戶(hù)，為了配合中冶長(cháng)天湛江項目的開(kāi)車(chē)運行，項目組成員多次前往湛江鋼鐵，對如何使用、運行、保養進(jìn)行了詳盡的指導，確保了項目順利交付，受到寶鋼湛江、中冶長(cháng)天的高度贊揚。

　　社會(huì )在發(fā)展，市場(chǎng)在拓寬，大型脫硫脫硝裝置也在不斷地改進(jìn)和創(chuàng )新。從一種產(chǎn)品到多種產(chǎn)品的發(fā)展，新華防化裝備研究院脫硫脫硝活性炭技術(shù)迭代升級，不僅應用到我國鋼鐵行業(yè)、水泥行業(yè)、有色金屬冶煉等眾多領(lǐng)域，客戶(hù)遍布國內，引領(lǐng)我國工業(yè)煙氣深度治理技術(shù)與產(chǎn)業(yè)進(jìn)步，更走進(jìn)海外23個(gè)國家的上百家企業(yè)，其中日本、韓國、澳大利亞等國是新華防化裝備研究院最早成功開(kāi)發(fā)的海外市場(chǎng)。

　　實(shí)至名歸，工業(yè)煙氣多污染物協(xié)同深度治理先進(jìn)工藝獲得了中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )2019年度環(huán)境科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎，2019年度中華人民共和國教育部科技進(jìn)步特等獎，并由教育部提名推薦，最終站到了2020年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎的獎臺之上。這一份份榮譽(yù)，既是對過(guò)去成績(jì)的認可，也是對新華防化裝備研究院未來(lái)再創(chuàng )輝煌的激勵。

　　本報記者冷雪