謝興星 王錚 徐成 李小海（大唐南京環(huán)保科技有限責(zé)任公司， 江蘇 南京 211111）

脫硝催化劑性能檢測中的危險(xiǎn)因素分析

謝興星 王錚 徐成 李小海（大唐南京環(huán)?？萍加邢挢?zé)任公司， 江蘇 南京 211111）

根據(jù)脫硝催化劑性能檢測的特點(diǎn)，對(duì)檢測的準(zhǔn)備和測試過程中原料氣狀態(tài)、制樣過程和操作條件等方面進(jìn)行危險(xiǎn)因素分析。指出檢測中存在爆炸、中毒、外傷、設(shè)備損傷等不可忽視的安全隱患，應(yīng)引起企業(yè)和檢測人員的重視。催化劑性能檢測必須符合安全規(guī)范要求，采取必要的預(yù)防和應(yīng)急措施，防患于未然。

脫硝催化劑；性能；檢測；危險(xiǎn)因素；預(yù)防

隨著“十二五”期間環(huán)保部對(duì)氮氧化物排放控制要求的進(jìn)一步提高，選擇性催化還原法（SCR）已被廣泛地應(yīng)用于火電廠的煙氣脫硝［1-3］。為了強(qiáng)化對(duì)催化劑的產(chǎn)品質(zhì)量和運(yùn)行狀況的持續(xù)跟蹤，一些較大的發(fā)電企業(yè)和催化劑制造商相繼建立了大型的脫硝催化劑工藝性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室，對(duì)催化劑脫硝效率、活性、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率、氨逃逸以及壓降等指標(biāo)進(jìn)行檢測［4，5］。但在操作中也存在著一定程度的危險(xiǎn)性因素，必須引起企業(yè)和檢測人員的高度重視。本文結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)脫硝催化劑工藝性能檢測中相關(guān)危險(xiǎn)因素進(jìn)行以下分析。

1　檢測準(zhǔn)備中的危險(xiǎn)因素

實(shí)驗(yàn)操作之前對(duì)氣瓶間進(jìn)行巡檢，如果氣體壓力不足3 bar需及時(shí)更換氣瓶。除普通氣瓶間N2和O2外，特別要注意特氣間CH4、NO、NH3、SO2和SO3以及等氣體工作狀態(tài)是否正常。這些氣體中CH4屬于一級(jí)可燃?xì)怏w、NH3屬于二級(jí)可燃?xì)怏w。

表1　部分可燃?xì)怏w的爆炸極限

部分可燃?xì)怏w爆炸極限如表1所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，脫硝催化劑檢測危險(xiǎn)性當(dāng)中，相關(guān)氣體的爆炸性較強(qiáng)。而原料氣中NO、NH3、SO2和SO3等氣體均為吸入有毒或液化后皮膚接觸有腐蝕性，這類氣體在實(shí)驗(yàn)檢測中使用最為頻繁，一旦發(fā)生泄漏將成實(shí)驗(yàn)室最主要的危險(xiǎn)因素。在實(shí)驗(yàn)安裝相關(guān)氣體檢測報(bào)警儀，可以有效檢測實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)和設(shè)備內(nèi)部可燃或有毒氣體含量并超限報(bào)警。而實(shí)驗(yàn)室檢測人員需加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室原料氣體性質(zhì)的了解，做好接觸控制和個(gè)體防護(hù)，熟悉相應(yīng)的消防和急救措施。

蜂窩式催化劑應(yīng)選取無明顯物理損傷的完整單元體作為測試樣品。平板式催化劑應(yīng)按截面尺寸為（150mm±3mm）×（150mm±3mm）進(jìn)行裁切，試樣長度與催化劑模塊的原始高度保持一致［6］。在使用剪板機(jī)時(shí)，需要一個(gè)人在前方操作，一人在后方進(jìn)行尺寸的調(diào)整和樣品的收集。需要注意的是，在前面的人員操作的時(shí)候，后方人員不得操作；在后方人員操作的時(shí)候，前方人員不得操作，最大程度上避免被鋒利刀片誤傷。在樣品放置的時(shí)候，操作人員不可將手置于橫梁下方，剪板機(jī)下刀的時(shí)候橫梁將下落，防止手指被壓受傷。此外，檢測人員在樣品制備過程中需佩戴防割手套和防塵口罩，防治手指割傷和催化劑粉塵吸入。

2　檢測過程中的危險(xiǎn)因素

脫硝催化劑工藝特性指標(biāo)的檢測應(yīng)采用專門的測試裝置，裝置流程見圖1。為了保證催化劑活性檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，檢測過程中必須嚴(yán)格按照有關(guān)產(chǎn)品試驗(yàn)方法中規(guī)定的組分、流量、溫度等煙氣條件進(jìn)行操作。當(dāng)條件出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，須及時(shí)頻繁地予以調(diào)節(jié)，使之穩(wěn)定。同時(shí)較其他化工產(chǎn)品的檢測而言，脫硝催化劑工藝性能的檢測時(shí)間長、溫度高，且工藝復(fù)雜，測試過程存在著諸多安全隱患。

2.1高溫運(yùn)行的危險(xiǎn)

脫硝催化劑檢測溫度通常為280～450℃。測試過程中意外飛溫（溫度過高）會(huì)導(dǎo)致催化劑燒結(jié)，造成晶體顆粒增大，微孔數(shù)量減少，比表面積下降，使得活性位大量減少，催化劑活性下降，影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性［7-9］。檢測中由于操作溫度較高，同時(shí)也會(huì)帶來一些安全隱患。

（1）高溫的表面易引起與之接觸的可燃物著火；

圖1　脫硝催化劑工藝特性指標(biāo)測試裝置流程圖

（2）高溫下的可燃性氣體混合物，一旦空氣進(jìn)入系統(tǒng)與之混合并達(dá)到爆炸極限時(shí)，極易在設(shè)備和管道內(nèi)發(fā)生爆炸；

（3）溫度已達(dá)到或超過其燃點(diǎn)的可燃?xì)怏w一旦泄漏即能引起燃燒爆炸；

（4）高溫能使金屬材料發(fā)生蠕變，降低設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度［10］。

2.2腐蝕和堵塞的危險(xiǎn)

由于SCR催化反應(yīng)中，主要是還原劑NH3將煙氣中的NO反應(yīng)生產(chǎn)N2和H2O。在溫度較低時(shí)，NH3、生產(chǎn)的SO3以及副產(chǎn)NO2等氣體等遇水均會(huì)生成強(qiáng)腐蝕性的氨水、硫酸和硝酸，會(huì)對(duì)反應(yīng)器系統(tǒng)和煙氣凈化及排放系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕損壞。故檢測人員在測試前需用N2進(jìn)行足夠時(shí)間的吹掃，等到達(dá)測試溫度后再通入測試氣體。此外，煙氣凈化和排放系統(tǒng)需保持一定的溫度防止水蒸氣過早冷凝，且排煙管道需選用防腐材質(zhì)。

工業(yè)脫硝系統(tǒng)中，催化劑能使煙氣中SO2氧化生成SO3，SO3與SCR脫硝過程（簡稱SCR過程）中未反應(yīng)的氨（逃逸的氨）反應(yīng)生成硫酸氫銨。硫酸氫銨是具有粘性的物質(zhì)，在煙氣中會(huì)黏附飛灰，堵塞催化劑和脫硝系統(tǒng)［11］。在實(shí)驗(yàn)室檢測中，同樣要避免硫酸氫銨生產(chǎn)對(duì)反應(yīng)器系統(tǒng)、催化劑以及采樣管線產(chǎn)生的危害。

3　結(jié)語

（1）脫硝催化劑性能檢測準(zhǔn)備中存在爆炸、中毒的危險(xiǎn)因素；制樣過程中存在手指外傷、粉塵吸入等危險(xiǎn)。

（2）脫硝催化劑性能檢測操作中涉及高溫運(yùn)行、設(shè)備腐蝕、堵塞等不可忽視安全隱患。

（3）催化劑性能檢測過程必須符合安全操作規(guī)程，采取必要的預(yù)防和應(yīng)急措施，防患于未然。

［1］環(huán)境保護(hù)部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［S］.2015.

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Analysis on the Fatalness Factors in the Performance Evaluation of De-nitration Catalyst

Xie Xing-xing，Wang Zheng，Xu Cheng，Li Xiao-hai
（Datang Nanjing Environmental Protection Technology Co.，Ltd.，Nanjing 211111，China）

The laboratorial safety of de-nitration catalyst detection can be easily ignored.In this paper，the fatalness factors during feed gas，preparation process and operating condition were analyzed，and the hidden safety troubles including exploding，poisoning，injury and equipment damage could receive enough attention from enterprise and testers.The activity detection of chemical de-nitration catalyst should be accorded with the security specifcations，and the risk prevention and emergency measure should be timely made，in order to prevent the accident.

de-nitration catalyst； performance； evaluation； fatalness factors； prevention.

謝興星，男，碩士，研究方向?yàn)槊撓醮呋瘎┭邪l(fā)、檢測。