环境研究部

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环境技术与工程研究部主要面向工业过程产生的环境污染问题,运用环境与化工、冶金、材料、生物、大数据及人工智能等多学科交叉融合,进行工业污染全过程低成本控制理论、关键技术与工程示范研究。2025年度研究部在减污降碳和资源化利用等方面均获得全新的科研突破。

无氟防水透气纳米膜材料开发及产业化

研究部环境资源化与数智技术课题组面向高盐废水脱盐和人体防水透湿需求,创新研发无氟接枝改性、纺丝关键技术及低成本规模化生产核心设备,首次实现疏水膜单套装置320万平米量产,产品应用于防水透气环保面料,性能优越 ,已与李宁、阿迪达斯等品牌实现技术合作。

图1 无氟防水透气纳米膜应用

国内首套千吨级高炉煤气变压吸附碳捕集技术示范应用

研究部环境清洁技术课题组针对钢铁行业煤气碳捕集开发了高效低耗变压吸附碳捕集技术,通过核心吸附材料研制,低气阻吸脱附反应器开发及高富集性能工艺系统集成,实现 CO2的高效低能耗捕集,CO2纯度>95%,CO2回收率>90%,捕集能耗<2.4GJ/tCO2,工艺布置灵活,匹配度高,充分利用生产系统的余压等资源,实现低能耗捕集,对于推动钢铁行业煤气碳减排具有良好的示范效应。

图2 河钢集团唐钢建设现场

机械化学处理驱动层状锂电正极材料短程升级策略

研究部环境资源化与数智技术课题组针对锂电固废循环利用的重大科技难题,提出了一种机械化学驱动的短程升级策略。该策略利用机械化学处理诱导层状正极废料发生相分离,增强Li和过渡金属的浸出活性差异,将CO2作为唯一H+源,同步实现了常温下锂的选择性提取以及提锂渣向高性能OER催化剂的升级转化。

图3 机械化学处理驱动层状锂电正极材料短程升级策略

空压管网全局优化技术创造突破复杂工业系统节能瓶颈

针对流程工业大型园区压缩空气系统能耗高的行业痛点,研究融合机理建模、数据诊断与智能全局优化算法,攻克了复杂管网系统可视化、仿真与优化的关键技术。构建了从设备选型、管网布局到调度策略的全尺度全局优化模型,形成可工程实施的“数字化节能”系统方案。在新疆天业集团成功应用,实现压缩空气成本降低45%,年节电1.7亿千瓦时。该成果为流程工业公用工程系统节能提供了可复制的新范式。