乔旭：催化临氧裂解技术赋能化工环保瓶颈突破与效能提升

在10月27日于岳阳举办的能源·化工潇湘科创大会上，与会专家围绕“强国跨越—能源化工十五五科技创新路径”主题发表真知灼见。南京工业大学原校长乔旭就行业绿色创新发展方面贡献了新智慧，他指出以催化技术赋能化工环保产业，能突破原有环保治理模式弊端，提高环保治理效能，“三废”治理实现近零排放。

“三废”问题突出  治理模式弊端多

当前，化工行业发展面临突出的环境瓶颈，据统计我国化工领域的“三废”治理问题依旧严峻，大气污染、水体污染居全国工业领域第1位，固体污染处全国工业领域第2位。其他如化学需氧量（COD）、氨氮化合物、二氧化硫等主要污染物排放量也居前列。而当前行业内“三废”处理往往呈现出“先产品分散生产，后污染集中治理”或“重产品生产，轻污染治理”的粗放型发展模式。这就导致了污染物治理出现针对性交叉、难以实现超低超净排放、失去了资源化利用的机会等问题。

“三废”治理过程多采用分离和氧化反应两种技术处理办法，单独使用仅能解决部分污染问题，难以提高反应效率。行业内多见的VOC处理工艺，如RTO技术，具有投资高、运行能耗高、维护费用高，作用对象具有局限性等难点特点。化工废水深化处理也同样面临难点问题，如反应效率低、适用范围窄、占地面积大，二次污染多等问题。有机固废焚烧处理则面临污染控制难、炉膛腐蚀结焦、灰渣处理问题、能耗与运行成本高等问题。因此，化工行业亟须发掘新的“三废”治理路径，助力行业绿色发展。

催化技术再深入 “三废”实现近零排放

国内外多名专家学者表示“催化清洁技术的钥匙”、“环境催化是可持续发展的重要保障”，可见催化技术对污染治理有着重要作用。据乔旭介绍，环境催化经历了由仅关注反应速率，无环境意识到催化技术从“生产”转向“治理”再到如今新技术的井喷式发展，已经具备大规模发展利用的条件。当前，中国环保催化剂使用范围相对集中，机动车尾气净化占比达到61%，环保催化技术亟待向多领域更深更广拓展。

乔旭指出，未来环境催化应把“三废”治理作为主战场，围绕“三废”治理做文章。针对“三废”处理技术难点问题，他介绍了污染物处理新技术，即催化临氧裂解。其原理就是“利用大分子有机物裂解和气态有机小分子深度氧化的耦合反应机理，通过临氧裂解热量传递过程的调控实现系统自热平衡”。乔旭解释道，也就是使大分子在氧气的作用下裂解反应生成小分子，小分子再深度氧化为二氧化碳和水，实现废水废气废渣近零排放。这种“三废”临氧裂解一体化深度净化装备，可嵌入精细化学生产装置中，实现全浓度范围内“三废”同时处理。“处理后的尾气排放中挥发性有机物（VOCs）含量低于10mg/m³，废水化学需氧量（COD）低于40mg/L,远远低于国家和地方排放限值。”

目前，催化临氧裂解技术已在江苏、山东、江西、广东、湖北等地推广使用达百余项(套)，部分企业在多个项目和生产装置上使用，为企业三废排放解决了后顾之忧。最后，乔旭表示，在化工环保治理方面，催化技术使用将渐近于主流，企业要加大绿色环保智能化装置投入使用，加快形成生产治理一体化模式，实现“三废”排放标准从达标到超低超净再到零排放的华丽转变。