2021年11月3日，2020年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會在人民大會堂隆重舉行，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(yīng)用”項目榮獲國家科學(xué)技術(shù)進步一等獎，這是新華防化裝備研究院的榮譽，也是山西省科技研發(fā)勇攀高峰的實力證明。

　　打破國外技術(shù)壟斷，實現(xiàn)多污染物超低排放

　　早在1998年，日本三菱化學(xué)株式會社聯(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(nèi)沒有相應(yīng)的應(yīng)用裝置，國內(nèi)的鋼鐵企業(yè)仍需要高價從國外購買大型脫硫脫硝設(shè)備。

　　“中國人的產(chǎn)品要賣給中國人!”2012年，中冶長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、可自動化控制。

　　太鋼燒結(jié)爐干法脫硫采用新華防化裝備研究院的脫硫脫硝活性炭，每小時可凈化工業(yè)廢氣250萬立方米，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)過特殊工藝處理則為催化劑?；钚蕴客ㄟ^催化還原來脫除氮氧化物，其脫硝效率可高達60%～70%;通過吸附來脫除二噁英，其二噁英脫除率可達95%;通過吸附氧化來脫除重金屬，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，都有著無數(shù)個日夜的堅持與守望。

　　據(jù)項目負責人介紹，活性炭原材料用煤以侏羅紀時代的煤質(zhì)為佳，其微孔和中孔間距適宜，國內(nèi)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(qū)、井下深處踩點取樣，數(shù)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(shù)據(jù)，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。當時交通尚不發(fā)達，保德橋頭鎮(zhèn)十幾個小時的堵車頻繁可遇，項目組成員卻懷抱信念、無怨無悔。

　　功夫不負有心人，原材料順利供給，生產(chǎn)線上的規(guī)?；囍品桨负侠?、工藝先進、措施到位，產(chǎn)品研發(fā)工作順利進行。歷時兩年艱苦研發(fā)，又在寶鋼的中試裝置上連續(xù)運行了三個多月，新一代脫硫脫硝活性炭經(jīng)反復(fù)檢測后，產(chǎn)品評價良好，獲得了極大的成功。新型脫硫脫硝活性炭的持續(xù)生產(chǎn)使其成為新華防化裝備研究院新的經(jīng)濟增長點，昔日的活性炭“亞洲第一”再放異彩。

　　如果沒有合格的催化劑，就沒有“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，脫硝效率也同時倍增。催化劑的配方設(shè)計、模擬仿真、工藝設(shè)計、參數(shù)設(shè)定、樣品試制、試驗驗證等過程的每一個步驟、每一個階段都非常關(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、北京展開討論和實驗室小試。遇到問題，團隊成員便會聚在一起，碰撞想法、提出建議，在不斷摸索總結(jié)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(jié)構(gòu)獨特，通過溶液浸漬的脫硫脫硝活性炭內(nèi)部的化學(xué)組分并不多，導(dǎo)致顆粒表面和淺表層相對有所增加，因此回轉(zhuǎn)式烘干和移動床應(yīng)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)過四個多月的努力，項目組實現(xiàn)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，促進了后續(xù)大樣試驗的順利進行。

　　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)進步

　　黨的十九大報告將生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)境保護提升到了新的高度，進入新時代，生態(tài)環(huán)境成為全面建成小康社會的短板之一。在此背景下，生態(tài)環(huán)境部等部門聯(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(zhuǎn)化、社會資源消納的功能作用，打造鋼鐵行業(yè)綠色產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)綠色制造，實現(xiàn)鋼鐵與城市、社會和諧共融。

　　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(xiàn)場指導(dǎo)，他們經(jīng)常出差在外，顧大家而舍小家，往返諸多城市，北到營口、琿春，中到寶山、寧波，南到湛江、防城港……南來北往，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，為了配合中冶長天湛江項目的開車運行，項目組成員多次前往湛江鋼鐵，對如何使用、運行、保養(yǎng)進行了詳盡的指導(dǎo)，確保了項目順利交付，受到寶鋼湛江、中冶長天的高度贊揚。

　　社會在發(fā)展，市場在拓寬，大型脫硫脫硝裝置也在不斷地改進和創(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(yīng)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，客戶遍布國內(nèi)，引領(lǐng)我國工業(yè)煙氣深度治理技術(shù)與產(chǎn)業(yè)進步，更走進海外23個國家的上百家企業(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發(fā)的海外市場。

　　實至名歸，工業(yè)煙氣多污染物協(xié)同深度治理先進工藝獲得了中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會2019年度環(huán)境科學(xué)技術(shù)進步特等獎，2019年度中華人民共和國教育部科技進步特等獎，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)進步一等獎的獎臺之上。這一份份榮譽，既是對過去成績的認可，也是對新華防化裝備研究院未來再創(chuàng)輝煌的激勵。

　　本報記者冷雪