陆媒：“轻稀土催化”研究或有助改善污染物排放

科技日报报道，南京大学化学化工学院教授董林表示他和团队研发的低温稀土铈基催化剂，今年已在燃气锅炉、燃煤发电机组、水泥窑炉、化工装置4个行业开展示范应用。
一旦应用取得成功，将解决氮氧化物超低温催化消除的世界级难题，或可大大帮助中国正在推进的“超洁净”排放。

稀土中亦有轻稀土和中重稀土之分。在应用上，中重稀土资源稀缺，可用于航天、军事、国防及新材料合成等高科技领域，价格昂贵，可替代性小；而轻稀土则被业内人士戏称为“假稀土”，虽然存量大，但高附加值利用问题一直未能得到很好解决。许多企业在开采时，会分离出价值较高的中重稀土，轻稀土大多被闲置。

然而研究稀土催化材料二十多年的董林认为，稀土研究的核心技术与稀土矿产资源同样重要，轻稀土不可轻视。

2014年7月，《火电厂大气污染物排放标准》开始实施，要求火电厂氮氧化物的排放浓度必须小于100毫克/立方米。要达到这一标准，燃煤电厂必须加设脱硝装置。转眼间，火电厂集中上马脱硝装置已经4年多，超低排放大马力推进，减排收效不俗。

但煤炭在锅炉中燃烧后排出来的烟气，大约在300℃至400℃。通行的处理做法是，首先使用催化剂并喷氨水，进行脱硝；第二步，使用布袋除尘；最后，通过喷淋堿性液体去除硫氧化物。但目前市场上大量使用的钒钛系催化剂有一个致命的问题，即当烟气温度在300℃以下时，催化性能下降，活性降低。

因此，董林认为中国在超低温条件（100℃—150℃）下的脱硝技术，仍面临诸多挑战。想要满足《火电厂大气污染物排放标准》，仅仅依靠钒钛系催化剂是不足够的。

针对国家当前严峻的大气环境污染现状，以及燃煤电厂在现有烟气处理运行模式下遇到的种种问题，2015年，南京大学与新疆石河子大学、新疆天富集团有限责任公司共同申报并实施国家863计划《固定源烟气处理稀土催化材料的应用与开发》，他们创新性地提出了“除尘—脱硫—低温脱硝”技术路线，即在电厂原有设备的尾端进行烟气脱硝处理。其核心技术就是研发低温稀土铈基催化剂。此外，与目前广泛使用的钒钛系催化剂相比，稀土催化剂不含有毒的钒，有效避免了催化剂的危废处置问题。

董林表示，在这一领域的研究和示范应用目前已实现3000小时平稳运行，接下来就交给时间去验证，并此对此很有信心。他又说除了燃煤火电，中国还有大量的钢铁、焦化、水泥、玻璃、陶瓷、垃圾焚烧等企业，急需进行废气排放治理，低温稀土铈基脱硝催化剂为这些行业的烟气处理提供了一条全新的技术途径。

（科技日报）