环境负荷减轻解决方案——斐腾科技联合日本村田制作所开发用于废气处理的耐热活性陶瓷

为了使企业能够长期发展，世界各地越来越多的企业认为被称为“ESG”的“环境（Environment）”、“社会（Social）”和“治理（Governance）”这3个视角在经营中很重要。特别是在制造业，为了保护环境和防治大气污染，“废气处理”越来越受到关注。这已成为环境保护的重要举措，不仅要满足法律监管标准,有些企业还从SDGs的角度出发，按照更加严格的标准进行废气处理。

各部门的烦恼…

斐腾新材料科技有限公司联合日本村田制作所，应用陶瓷电容器的材料设计技术，开发出了首款用于废气处理的耐热活性陶瓷材料。该材料已经量产，并已被用于斐腾科技公司生产和销售的活性陶瓷中。

耐热性出众，即使燃烧室达到高温也不会劣化

常规催化剂中使用钯和铂等贵金属，但这些贵金属在加热时会劣化。如果使用耐热性出众的陶瓷材料催化剂，即使燃烧室温度超过850℃也不会劣化。因此，即使由于浓度变化而导致温度上升，也能长期安全有效地持续迅速分解废气。

通过在使用的设备上设置活性陶瓷，为节省能源和削减CO2做贡献

一种不需要使用贵金属即可发挥催化剂功能的新型活性陶瓷材料

活性陶瓷不使用任何钯、铂等贵金属材料，因此不受贵金属材料价格波动的影响。此外，陶瓷材料供应稳定，因此可以放心引进活性陶瓷。

中国商用车轮毂涂装制造商

河南博爱强力车轮制造有限公司（中国河南省）于2021年2月在其工厂的RTO（蓄热式废气处理设备）中引进了活性陶瓷。在确保满足排放标准的同时，将燃烧室的温度从850°C降至700°C运行。在之后的3年多时间里持续稳定运行。此外，通过引进活性陶瓷，他们将每年的燃料消耗减少了53%，取得了显著成果。

无锡村田制作所

在村田制作所集团的无锡村田电子有限公司（中国江苏省），为了满足中国严格的废气排放标准，在870°C的温度下运行了RTO（再生式废气处理设备）。2021年5月，他们引进了活性陶瓷，在满足废气标准的同时将设定温度改成了750°C。由此将每年的燃料消耗削减了39%，之后也一直在持续稳定地稼动。

村田制作所日本国内工厂

在村田制作所集团的日本国内工厂中，野洲事业所和出云村田制作所这两个据点的总计3个RTO（蓄热式废气处理设备）中引进了活性陶瓷。通过降低燃烧室内的温度均大幅削减了CO2排放量，为削减来自燃料的GHG（温室气体）做出了贡献。

该催化剂采用村田制作所新开发的具有催化活性的陶瓷材料。可在500℃至1000℃的中高温范围内将催化剂活性作为助燃剂使用。此外，即使在废气浓度变动、自燃导致温度上升的环境中也不会发生热劣化，因此可以长期使用。该催化剂不使用铂或钯等贵金属，因此具有优异的耐热性和耐久性。

这是在引入活性陶瓷后对多种VOC的分解率进行评估试验的结果。这里测试的常见物质基本都能在500℃以下分解，其中“乙酸乙酯”的分解性能特别优异。

VOC分解率试验

VOC处理温度（98%分解温度）

制造业需要加大力度减少对自然环境的破坏，比如，降低处理废气过程对周围环境产生的影响是一个重要方向。工厂排放的有害VOC（挥发性有机化合物）可以利用专用设备进行无害处理，但此过程会消耗大量燃料并且由此产生CO2，对环境造成了很大影响。中国2021年总CO2排放中由处理废气过程产生的量达到了2500吨以上（村田制作所估算）。

（※）来源：基于IPE(公众环境研究中心)发布数据整理
https://www.ipe.org.cn/MapLowCarbon/LowCarbon.html?q=5

废气处理方法大致可分为“燃烧法”、“吸附法”和“洗净法”等。吸附法和洗净法能处理的废气种类有限，且无法去除高沸点溶剂，可能会出现分解不充分的情况。因此，大多数行业普遍采用能够处理多种废气的“燃烧法”。其中，“RTO（蓄热式废气处理设备）”能够应对的范围非常宽广。

但是，废弃浓度较低时RTO会消耗大量燃料并排放大量CO2，因此需要采取削减燃料消耗的措施。

——废气处理燃料消耗大的行业——

“RTO（蓄热式废气处理设备）”已被引进多种行业，应用于汽车车身及汽车零部件、制罐等的涂装、化工、包装、印刷、电子电器等的制造工序。在此类工序中，“风量大”、“浓度低”、“浓度波动”等因素会导致燃料消耗量增加，因此引进活性陶瓷有望产生削减燃料消耗量的效果。