生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設(shè)和各行各業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量，正面臨著轉(zhuǎn)型升級的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心動力。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣生態(tài)環(huán)境科技創(chuàng)新成果，及時發(fā)布環(huán)境技術(shù)進步獎項，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實用技術(shù)裝備和示范工程，引導行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快人工智能、新材料、生物技術(shù)等高科技的融合賦能，為經(jīng)濟社會全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻力量。
 

　　環(huán)境技術(shù)進步獎
 

　　項目名稱：煙氣多污染物深度治理耦合高效碳捕集技術(shù)研發(fā)與工程示范
 

　　項目編號：HJJS-2024-1-07
 

　　獲獎等級：一等獎
 

　　完成單位：清華大學，河北建滔能源發(fā)展有限公司，北京國環(huán)清華環(huán)境工程設(shè)計研究院有限公司，江蘇中創(chuàng)清源科技有限公司
 

　　完成人：李俊華，陳陣，何燕生，馬永亮，蘇航，尹征，劉長東，陳建軍，趙兵海，焦玉璽
 

　　項目簡介
 

　　燃煤發(fā)電、鋼鐵、建材、石油化工等重點行業(yè)是主要的大氣污染物與二氧化碳(CO2)排放源，也是我國實現(xiàn)碳中和目標的主戰(zhàn)場。以有機胺溶液為吸收劑的化學吸收法具有吸收速率快、選擇性高、工藝流程成熟等優(yōu)點，適用于近常壓、大流量、較低CO2濃度(3%——30%)煙氣碳捕集過程，具有大規(guī)模推廣應用潛力。為解決燃煤煙氣胺法碳捕集存在的高能耗、高物耗與“碳-污”治理相互影響的問題，清華大學牽頭負責，聯(lián)合河北建滔能源發(fā)展有限公司、北京國環(huán)清華環(huán)境工程設(shè)計研究院有限公司、江蘇中創(chuàng)清源科技有限公司組建研發(fā)團隊，展開了系統(tǒng)性研究，形成了多項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性技術(shù)成果：
 

　　1. 明晰了不同胺組分與物理溶劑氫鍵網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成與分子間極性作用力，揭示了CO2解吸強化過程中直接催化與氣液平衡變化的共同作用機制；開發(fā)了多元復合胺新型吸收劑耦合多孔載體固體酸解吸催化劑的碳捕集技術(shù)體系，建立了支撐碳捕集工藝設(shè)計的核心材料物性參數(shù)庫。
 

　　2. 設(shè)計研制了波紋孔板均質(zhì)填料強化傳質(zhì)、貧富液高效換熱器、濕式水洗-干式絲網(wǎng)過濾高效除霧、多級并行加熱再沸器、夾層式催化解吸整裝填料等高效吸收塔與節(jié)能型解吸塔內(nèi)關(guān)鍵構(gòu)件。
 

　　3. 發(fā)明了選擇性離子交換樹脂吸附凈化熱穩(wěn)定性鹽耦合變壓深度精餾溶劑熱處理凈化雜質(zhì)工藝，研發(fā)了碳捕集煙氣深度預處理與多級水洗后處理工藝，有效降低二次污染物排放，實現(xiàn)了碳捕集系統(tǒng)低成本清潔穩(wěn)定運行。
 

　　在河北建滔能源發(fā)展有限公司設(shè)計建成的20萬噸/年燃煤鍋爐煙氣碳捕集與循環(huán)利用項目穩(wěn)定運行15個月以上，捕集的二氧化碳全部用于醋酸生產(chǎn)，節(jié)約了企業(yè)生產(chǎn)原料成本，產(chǎn)生良好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。項目科技成果經(jīng)多位院士專家組成的技術(shù)鑒定委員會一致認為：“該項目形成了燃煤煙氣CO2高效捕集-醋酸生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈及首套工藝，技術(shù)成果整體達到國際領(lǐng)先水平”。該成果入選中國減污降碳協(xié)同增效典型案例和國家工信部節(jié)能降碳技術(shù)裝備推薦目錄，榮獲第50屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎和中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會環(huán)境技術(shù)進步獎一等獎。
 

　　獲獎感言
 

　　李俊華 清華大學環(huán)境學院 教授
 

　　本項目以“雙碳”戰(zhàn)略為引領(lǐng)，聚焦燃煤煙氣減污降碳協(xié)同治理，通過產(chǎn)學研深度協(xié)作，突破了胺法碳捕集高能耗、碳污交互影響等技術(shù)瓶頸。團隊創(chuàng)新開發(fā)了多元胺-物理溶劑復合吸收劑與催化解吸材料體系，構(gòu)建了低能耗、高穩(wěn)定性的碳捕集工藝，實現(xiàn)了CO?捕集與污染物近零排放的協(xié)同增效，為行業(yè)提供了可復制的技術(shù)路徑。在成果轉(zhuǎn)化方面，項目通過“技術(shù)研發(fā)-工程示范-產(chǎn)業(yè)應用”全鏈條聯(lián)動，支撐了20萬噸/年CO?捕集與資源化利用工程落地，驗證了技術(shù)的經(jīng)濟性與環(huán)境友好性。建議未來進一步深化“低碳工藝-資源回收-能效優(yōu)化”協(xié)同創(chuàng)新：一是推動碳捕集與工業(yè)原料耦合利用，拓展CO?高值化應用場景；二是加強智能控制與新型材料研發(fā)，提升系統(tǒng)能效與穩(wěn)定性；三是完善碳捕集行業(yè)標準體系，促進減污降碳技術(shù)在高排放行業(yè)的規(guī)模化推廣。團隊將繼續(xù)深耕煙氣治理與碳捕集利用技術(shù)，為綠色低碳發(fā)展貢獻科技力量。
 

　　原標題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力|煙氣多污染物深度治理耦合高效碳捕集技術(shù)研發(fā)與工程示范