机动车尾气区域性污染综合治理示范工程

发布日期:2021-03-30 10:35

      上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司(以下简称“中心”)是我国政府在布局国家发展纳米科技与产业方面专门设立的、国内唯一一所从事纳米技术及应用研究的国家级工程研究中心。中心以国家战略和市场需求为导向,立足于纳米技术研发与工程化应用;研发产业技术进步和结构调整所亟须的关键共性技术,推进科研成果孵化、转化及产业化,搭建产业与科研之间的桥梁。

      中心研究领域涉及环境净化、功能材料、清洁能源、生物医药、信息材料与表面等, 并承担、参与科技部“973”计划、“863”计划、科技支撑计划、国家重点研发计划,上 海市自然科学基金计划、基础研究计划,以及国家和地方政府国际合作项目等 100多个。中心在环境领域主要致力于空气、水污染治理,以及自清洁涂料开发;2014年加入上海市空气污染物检测与治理专业技术服务平台;2018年被上海市室内环境净化行业协会评为“提升公共场所空气质量公益活动指定检测机构”;2019年成立“纳米技术及应用国家工程研究中心上海湖泊河道污染控制与修复中心”。中心针对室内空气、大气污染物以及工业 废气开发了多项常温、中低、高温净化技术,可为企业及市政工程提供环境综合治理服务。

案例介绍

一、项目名称

       机动车尾气区域性污染综合治理示范工程。

二、项目概况

      该项目是在国家科技支撑计划“道路隧道空气治理关键技术研究及示范工程应用”、国家高技术研究发展计划“城市地下空间机动车排放究及示范工程应用”、国家重大科学研究计划“半封闭空间机动车排放污染物常温净化的工程示范”的支持下,针对机动车尾气区域性空气污染(PM、CO、NOx和HC)展开的净化治理研究。项目系统集成了 PM、CO、NOx和 HC等污染物的净化技术,设计开发了除尘-CO 常温催化氧化-NOx/HC 吸附成套净化系统设备,在上海打浦路隧道、原济南军区总医院地下车库、上海翔殷路隧道分别进行了为期2.5个月(风量3000m3/h)、3个月(20000m3/h)和7个月(120000m3/h)的空气污染物治理应用示范。PM、CO、NOx和 HC 的平均净化效率分别高达 97.2%、82.1%、80.6%和 83.9%,整体技术处于国际领先水平。项目首次实现了全污染物(PM、CO、NO和HC)综合高效治理,并创建了“道路隧道空气污染净化设备净化效果的评价方法”的上海市地方标准。项目完成后,同时形成了室内空气净化方面研制了一系列室内/车载/桌面空气净化器、大型公共场所自循环空气净化系统等,相关产品获中国(上海)国际发明创新展览会金奖、银奖,以及法国蒙彼利埃国际发明展览会银奖。

三、技术特点

      本项目采用纳米技术,整合纳米材料、环境、催化和化学反应工程等多学科优势,在常温常压和低浓度条件下,通过静电除尘-吸附/催化技术协同,对机动车排放空气污染物实施综合净化治理,具有效率高、无二次污染等特点。

四、项目优势

      项目形成了多项具有自主知识产权的多个系列的净化材料与集检测和治理为一体的全套检测设备和治理技术,形成了材料制备、检测治理、应用服务一体化专业技术平台。具有以下优势:

(1)治理污染物全:综合治理 PM、CO、NOx和 HC,国内外首次报道和实施。

(2)治理效果高:PM 和气态污染物的年平均净化效率分别高于 95%和 80%。

(3)技术原理新:静电除尘-吸附/催化协同净化技术,避免污染物转移。

五、工程创新

      常温下机动车排放空气污染物的净化治理难点在于催化材料效率低、成本高。项目通过结构与晶面暴露设计降低 CO 室温氧化催化剂的贵金属用量或采用非贵金属催化剂的CO催化氧化;以及采用吸附原位氧化-碱吸收技术联用,或吸附富集-原位光催化氧化技术分别实现NOx和 HC 净化的技术思想,未见前人报道和实施。

六、效益分析

      项目采用静电除尘-催化/吸附集成技术,进行机动车尾气区域性排放污染物常温综合高效治理,对所有污染物的化效率均在 80%以上,可适用于隧道、停车场、拥堵路段空气污染治理,与传统强制通风稀释方法相比,可减少大量能量损失,若得到全面推广和应用, 将有望减排污染物百万吨以上。该项目提出的污染物净化技术,可为室内空气净化技术提供参考与借鉴;为工业上排放的低浓度挥发性有机物、臭(异)味的控制提供参考;为环保业人才培训、创新创业提供智力支持。

      项目涉及纳米净化材料、支架材料、静电除尘、测试、控制、鼓风、土建等多项技术和产品,有望形成生态环境产业链,经济效益将达数百亿元。

济南军区总医院地下停车场

生产线

翔殷路隧道工程照片

中心环境治理产品

净化材料


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