以鎢治汙，三氧化鎢助陣中國“藍天保衛戰”

據新華社報導，近日的印度新德里污染指數正在刷新紀錄，達到美國大使館空氣品質指數999讀數上限，污染只要超過100就可視為不健康，可是在11月8日下午，新德里空氣中細顆粒有害物質即PM2.5數就達833，而此時的北京為76，兩者相差10倍多。

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據研究機構分析，北京周邊地區的PM2.5水平正逐年降低，而同一時期的新德里PM2.5水準卻不斷增加，今年冬天，新德里甚至出現了幾年來最嚴重的霧霾。同樣的情況也發生在二氧化硫上，最新一期《科學報告》雜誌上刊登研究發現，自2007年以來，中國二氧化硫排放量下跌75%，而印度上漲50%，這讓新德里倍感挫折，印度人紛紛指責莫迪政府。

印度事事要和中國比，卻總是浮於表面，他們根本不知道中國人為了保衛藍天白雲付出了多大努力和代價。據媒體報導稱，進入冬季採暖以來，京津冀及周邊地區的8個省份及直轄市地區對多數存在高污染的企業要求停工、限產或錯峰生產，秋冬季“藍天保衛戰”覆蓋範圍已達8省34市。從長遠來說，停產、限產也只能是權宜之計，畢竟這將會影響到我們的工業生產和群眾就業，強化環保預防措施才是長效可持續發展之道。不難預見，未來將會有越來越多的污染氣體排放企業被嚴格要求安裝煙氣淨化設備，這將是環保減排的必要措施，這時我們的無名英雄——鎢就可以再次大顯身手了。

鎢要如何助陣中國“藍天保衛戰”呢？這裡中鎢小編要介紹目前廣泛應用的一種煙氣脫硝技術——SCR技術。SCR又稱選擇性催化還原技術，它是在特定催化劑的作用下，用氨或其他還原劑選擇性的將NOx還原為無害的N₂和H₂O。SCR 在全球範圍內有數百萬台的成功應用業績和十幾年的運行經驗，日本和德國 95%的煙氣脫硝裝置採用 SCR 技術。

例如我國的能源結構決定了在較長一段時間內火電廠將佔據主導地位。據統計我國火電發電量中近 99%來自於燃煤，1%左右來自於燃油和燃氣，主要污染物為氮氧化物NO_X和二氧化硫SO₂。“十一五”之後，我國的大部分火電廠開始採用SCR系統來控制氣體污染，環保成效明顯。

在SCR選擇性催化還原系統中，一般由氨的儲存系統、氨和空氣的混和系統、氨噴入系統、反應器系統及監測控制系統等組成。以火電廠為例，SCR反應器一般安裝在鍋爐省煤器與空預器之間，此處為高粉塵高溫佈置，此區間的煙溫利於SCR脫硝還原反應，氨則噴射於省煤器與SCR反應器之間煙道內的適當位置，使其與煙氣混合後通過催化劑在反應器內與NO_x反應。催化劑安放在一個像固體反應器的箱體內。催化劑單元通常垂直佈置，煙氣由上向下流動。

催化系統是SCR系統中最關鍵的部件，SCR催化劑一般以TiO₂為載體，以三氧化鎢WO₃和二氧化二釩V₂O₅等稀有金屬氧化物為活性成分進行吸附和淨化。 SCR 反應中通常使用的載體TiO₂並不具有很強的活性，載體的主要作用是增大催化劑的比表面積和微孔結構的數量，還原劑通常為氨氣或者尿素，最重要的催化工作交由鎢和釩來解決。

催化劑是SCR技術中的核心成分，其成本約占SCR系統總成本的20%~40%，而且催化劑的性能直接影響NO_x的脫除效果。對於SCR系統，主要的三種商業催化劑為：貴金屬型催化劑（鉑），金屬氧化物型催化劑（鎢、釩），分子篩型催化劑。

種種應用和實踐表明，鈦鎢釩催化劑更具活性、選擇性、抗氧化性和抗毒性，是催化劑首選材料，有學者總結了WO₃和V₂O₅作為催化劑的幾個關鍵因素：（1）三氧化鎢具有合適的表面積與體積比；（2）三氧化鎢具有相對低的價帶禁帶間隙能，合適的帶隙結構有利於氧化還原反應進行；（3）三氧化鎢的穩定性高，能忍受惡劣的操作環境；（4）純的 V₂O₅在催化還原時的反應活性並不高，但是將其負載在TiO₂ 上之後，會具有很好的抗 SO₂中毒能力，並且釩與鎢有很強的親和性，三者結合，如虎添翼。

SCR 技術具有反應溫度較低，淨化率高，運行可靠，二次污染小等優點，可以預見的是，隨著環保政策的日趨嚴格，SCR的技術的應用市場將越來越廣，鈦鎢釩催化劑具有更好活性、選擇性、抗氧化性和抗毒性，並且兼具成本控制優勢，在世界各地已經得到商業化推廣。我國鎢蘊藏量豐富，三氧化鎢有著廣泛的來源，縱觀整個鎢資源開發利用產業鏈，我們不難發現，鎢不僅可以用來治理廢水，也能用來淨化空氣，我們“以鎢治汙”的做法也正好契合了習總書記在十九大報告中所提到的“著力解決突出環境問題”這一主題，而且不僅是中國有市場需求，許多其它新興的工業國家也將面臨工業發展所帶來的嚴峻的環境問題，所以鎢的未來市場前景可期。

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