機動車尾氣區域性污染綜合治理示范工程

發布日期:2021-03-30 10:35

      上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司(以下簡稱“中心”)是我國政府在布局國家發展納米科技與產業方面專門設立的、國內唯一一所從事納米技術及應用研究的國家級工程研究中心。中心以國家戰略和市場需求為導向,立足于納米技術研發與工程化應用;研發產業技術進步和結構調整所亟須的關鍵共性技術,推進科研成果孵化、轉化及產業化,搭建產業與科研之間的橋梁。

      中心研究領域涉及環境凈化、功能材料、清潔能源、生物醫藥、信息材料與表面等, 并承擔、參與科技部“973”計劃、“863”計劃、科技支撐計劃、國家重點研發計劃,上 海市自然科學基金計劃、基礎研究計劃,以及國家和地方政府國際合作項目等 100多個。中心在環境領域主要致力于空氣、水污染治理,以及自清潔涂料開發;2014年加入上海市空氣污染物檢測與治理專業技術服務平臺;2018年被上海市室內環境凈化行業協會評為“提升公共場所空氣質量公益活動指定檢測機構”;2019年成立“納米技術及應用國家工程研究中心上海湖泊河道污染控制與修復中心”。中心針對室內空氣、大氣污染物以及工業 廢氣開發了多項常溫、中低、高溫凈化技術,可為企業及市政工程提供環境綜合治理服務。

案例介紹

一、項目名稱

       機動車尾氣區域性污染綜合治理示范工程。

二、項目概況

      該項目是在國家科技支撐計劃“道路隧道空氣治理關鍵技術研究及示范工程應用”、國家高技術研究發展計劃“城市地下空間機動車排放究及示范工程應用”、國家重大科學研究計劃“半封閉空間機動車排放污染物常溫凈化的工程示范”的支持下,針對機動車尾氣區域性空氣污染(PM、CO、NOx和HC)展開的凈化治理研究。項目系統集成了 PM、CO、NOx和 HC等污染物的凈化技術,設計開發了除塵-CO 常溫催化氧化-NOx/HC 吸附成套凈化系統設備,在上海打浦路隧道、原濟南軍區總醫院地下車庫、上海翔殷路隧道分別進行了為期2.5個月(風量3000m3/h)、3個月(20000m3/h)和7個月(120000m3/h)的空氣污染物治理應用示范。PM、CO、NOx和 HC 的平均凈化效率分別高達 97.2%、82.1%、80.6%和 83.9%,整體技術處于國際領先水平。項目首次實現了全污染物(PM、CO、NO和HC)綜合高效治理,并創建了“道路隧道空氣污染凈化設備凈化效果的評價方法”的上海市地方標準。項目完成后,同時形成了室內空氣凈化方面研制了一系列室內/車載/桌面空氣凈化器、大型公共場所自循環空氣凈化系統等,相關產品獲中國(上海)國際發明創新展覽會金獎、銀獎,以及法國蒙彼利埃國際發明展覽會銀獎。

三、技術特點

      本項目采用納米技術,整合納米材料、環境、催化和化學反應工程等多學科優勢,在常溫常壓和低濃度條件下,通過靜電除塵-吸附/催化技術協同,對機動車排放空氣污染物實施綜合凈化治理,具有效率高、無二次污染等特點。

四、項目優勢

      項目形成了多項具有自主知識產權的多個系列的凈化材料與集檢測和治理為一體的全套檢測設備和治理技術,形成了材料制備、檢測治理、應用服務一體化專業技術平臺。具有以下優勢:

(1)治理污染物全:綜合治理 PM、CO、NOx和 HC,國內外首次報道和實施。

(2)治理效果高:PM 和氣態污染物的年平均凈化效率分別高于 95%和 80%。

(3)技術原理新:靜電除塵-吸附/催化協同凈化技術,避免污染物轉移。

五、工程創新

      常溫下機動車排放空氣污染物的凈化治理難點在于催化材料效率低、成本高。項目通過結構與晶面暴露設計降低 CO 室溫氧化催化劑的貴金屬用量或采用非貴金屬催化劑的CO催化氧化;以及采用吸附原位氧化-堿吸收技術聯用,或吸附富集-原位光催化氧化技術分別實現NOx和 HC 凈化的技術思想,未見前人報道和實施。

六、效益分析

      項目采用靜電除塵-催化/吸附集成技術,進行機動車尾氣區域性排放污染物常溫綜合高效治理,對所有污染物的化效率均在 80%以上,可適用于隧道、停車場、擁堵路段空氣污染治理,與傳統強制通風稀釋方法相比,可減少大量能量損失,若得到全面推廣和應用, 將有望減排污染物百萬噸以上。該項目提出的污染物凈化技術,可為室內空氣凈化技術提供參考與借鑒;為工業上排放的低濃度揮發性有機物、臭(異)味的控制提供參考;為環保業人才培訓、創新創業提供智力支持。

      項目涉及納米凈化材料、支架材料、靜電除塵、測試、控制、鼓風、土建等多項技術和產品,有望形成生態環境產業鏈,經濟效益將達數百億元。

濟南軍區總醫院地下停車場

生產線

翔殷路隧道工程照片

中心環境治理產品

凈化材料


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