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(jí)的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心動(dòng)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(shí)發(fā)布環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實(shí)用技術(shù)裝備和示范工程，引導(dǎo)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(jì)社會(huì)全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。
 

　　環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)
 

　　項(xiàng)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(xiàng)目編號(hào)：HJJS-2024-1-07
 

　　獲獎(jiǎng)等級(jí)：一等獎(jiǎng)
 

　　完成單位：清華大學(xué)，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(jì)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(xiàng)目簡介
 

　　燃煤發(fā)電、鋼鐵、建材、石油化工等重點(diǎn)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(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的主戰(zhàn)場。以有機(jī)胺溶液為吸收劑的化學(xué)吸收法具有吸收速率快、選擇性高、工藝流程成熟等優(yōu)點(diǎn)，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(yīng)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(xué)牽頭負(fù)責(zé)，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(jì)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(tuán)隊(duì)，展開了系統(tǒng)性研究，形成了多項(xiàng)具有自主知識(shí)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(qiáng)化過程中直接催化與氣液平衡變化的共同作用機(jī)制；開發(fā)了多元復(fù)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(jì)的核心材料物性參數(shù)庫。
 

　　2. 設(shè)計(jì)研制了波紋孔板均質(zhì)填料強(qiáng)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(jí)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(yù)處理與多級(jí)水洗后處理工藝，有效降低二次污染物排放，實(shí)現(xiàn)了碳捕集系統(tǒng)低成本清潔穩(wěn)定運(yùn)行。
 

　　在河北建滔能源發(fā)展有限公司設(shè)計(jì)建成的20萬噸/年燃煤鍋爐煙氣碳捕集與循環(huán)利用項(xiàng)目穩(wěn)定運(yùn)行15個(gè)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(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目科技成果經(jīng)多位院士專家組成的技術(shù)鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為：“該項(xiàng)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(dá)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(jiǎng)和中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
 

　　獲獎(jiǎng)感言
 

　　李俊華 清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院 教授
 

　　本項(xiàng)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(xué)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(tuán)隊(duì)創(chuàng)新開發(fā)了多元胺-物理溶劑復(fù)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(shí)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(fù)制的技術(shù)路徑。在成果轉(zhuǎn)化方面，項(xiàng)目通過“技術(shù)研發(fā)-工程示范-產(chǎn)業(yè)應(yīng)用”全鏈條聯(lián)動(dòng)，支撐了20萬噸/年CO?捕集與資源化利用工程落地，驗(yàn)證了技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)境友好性。建議未來進(jìn)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(dòng)碳捕集與工業(yè)原料耦合利用，拓展CO?高值化應(yīng)用場景；二是加強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)體系，促進(jìn)減污降碳技術(shù)在高排放行業(yè)的規(guī)?；茝V。團(tuán)隊(duì)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(xiàn)科技力量。
 

　　原標(biāo)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