绿色低碳科技成果展示（八）

煤化工废灰渣的资源化高值利用关键技术研发

承担单位：宁夏大学

项目主要研究内容及成效：项目针对传统水热分子筛合成工艺中存在的加料工序复杂、合成工艺冗长、收率低、废水排放量大、占地面积大等诸多技术难题和痛点，以环保及高效生产为目的，开发了两种固相直接转化分子筛合成ZSM-5新工艺，拥有加料工序简单、合成工艺简化、收率高、无废水排放、占地面积极小等优点；针对宁东粉煤灰、气化渣等废灰渣的高值利用，结合其中杂原子对晶化的去除工艺以及固相直接转化工艺，开发了粉煤灰/气化渣预处理及固相法转化制ZSM-5分子筛新工艺。形成了ZSM-5分子筛的实验室静态合成工艺、公斤级放大静态工艺、实验室连续合成工艺以及连续合成中试生产工艺，建设了实验室间歇放大和连续放大装置，在化工双一流学科支持下建设了百吨级中试放大装置，开展了百吨级中试放大验证。拓展开发了固相直接转化法制备M-ZSM-5等特种杂原子分子筛的工艺、化学原料和粉煤灰/气化渣等废灰渣原料水热快速转化以及固相直接转化制NaX和NaA分子筛的实验室间歇法合成新工艺和中试放大验证。合成的ZSM-5分子筛产品质量优于商业产品，晶粒均匀、大小一致、结构规整，比表面积大于400m2/g，在催化应用中性能表现突出。合成的NaX和NaA分子筛晶粒大小一致、结晶度高，比表面积高（NaX比表面积达到770m2/g），质量优于商业产品。形成了自主知识产权的分子筛合成新工艺，申请发明专利7项（授权发明专利3项）；发表高水平论文7篇；培养研究生4名，指导本科毕业论文3人。该项目形成的工艺路线处于国内外领先水平，水热快速合成及固相直接转化法国际领先，建成的分子筛合成工艺中试装置属于该领域国内外首套。