山東出臺脫硝催化劑技術標準
山東省近日發布實施《山東省選擇性催化還原(SCR)脫硝催化劑技術要求》(以下簡稱“《技術要求》”),據了解,這是國內首個SCR煙氣脫硝催化劑地方標準。
《技術要求》就SCR煙氣脫硝催化劑的術語和定義、技術要求、試驗方法、檢驗規則以及標志、包裝、運輸和貯存等方面做了明確規定,適用于山東省燃煤電廠、鋼鐵廠、水泥廠、化工廠、玻璃廠以及其它會產生氮氧化物(NOx)有害氣體的工業鍋爐或窯爐等SCR煙氣脫硝所需使用的催化劑產品。
據介紹,山東省制定《技術要求》,主要是為了規范本省煙氣脫硝催化劑產品的技術標準,避免低價格低質量惡性競爭,保障煙氣脫硝催化劑的質量。
為何要單獨編制催化劑技術標準?
新型稀土基高效無毒脫硝催化劑逐步推廣應用,亟須制定相應的統一技術要求,為煙氣脫硝催化劑的設計、生產、檢測等工作提供指導
“對于SCR煙氣脫硝催化劑,此前國內尚無具體的技術標準,因為這項產品和技術長期為國外壟斷,國內使用的脫硝催化劑主要依靠進口,即使國內有幾條催化劑生產線,知識產權也是國外的。”《技術要求》主要編制人之一的南京工業大學材料學院教授祝社民對記者說。
記者了解到,目前國內外治理NOx,主要采用選擇性催化還原即SCR技術,其核心是使用催化劑,催化劑的化學組成均采用釩鈦金屬氧化物體系。
祝社民告訴記者,這種釩鈦系脫硝催化劑含有劇毒物質V2O5,在水中有相當的溶解度,會對人體的呼吸系統和皮膚產生嚴重損害,長期接觸可引起支氣管炎、視力障礙、腎損害等。這種脫硝催化劑不僅在生產過程中會產生污染,而且,廢棄后也會再次污染環境。
據了解,按照環境保護部近期出臺的相關規定,電廠對失效催化劑應優先進行再生處理,失效且不可再生的催化劑應嚴格按照國家關于危險廢物處理處置的相關規定進行無害化處理。
但是,目前我國還沒有一家有資質的企業能夠對失效催化劑進行無害化處理。這意味著,再過2年~3年,至少每年需要處理15萬M3~20萬M3的有毒廢舊催化劑,這又將成為我國環保的嚴重負擔。
據介紹,為克服釩鈦體系脫硝催化劑在生產和使用過程中的環境污染問題及廢舊催化劑的無害化處理難題,國家提供了大量資金、人力和物力支持研發國產無毒SCR煙氣脫硝催化劑。目前,這一難題已被山東天璨環保科技有限公司成功攻克。
記者了解到,天璨公司研制的稀土基新型脫硝催化劑,以稀土為主要活性成分,實現了高效、無毒脫硝,無二次污染,可替代劇毒的釩鈦體系,并取得了我國脫硝催化劑的自主知識產權。
隨著這種新型脫硝催化劑產品的推廣應用,亟須制定相應的統一技術要求,以建立山東省選擇性催化還原脫硝催化劑規范標準體系,為煙氣脫硝催化劑的設計、生產、檢測等工作提供指導性文件,并對煙氣脫硝催化劑理化性能和技術指標等提出相關要求,確保這種新型產品能夠滿足使用要求,減少不必要的技術糾紛。
標準編制解決哪些問題?
確定了稀土基、催化劑的各項技術指標及試驗方法,對煙氣脫硝催化劑的產品尺寸、抗壓強度、磨損率、SO2轉化率和V2O5含量等指標進行嚴格控制
受山東省環保廳、省質量技術監督局委托,山東天璨環保科技有限公司承擔《技術要求》具體編制、制定工作。
起草小組經過分析國內外SCR煙氣脫硝催化劑技術的發展趨勢,確定了稀土基、環境友好型催化劑的各項技術指標及其試驗方法,進行了相關試驗驗證工作。
記者了解到,《技術要求》規定了SCR脫硝催化劑的術語和定義、技術要求、試驗方法、檢驗規則以及標志、包裝、運輸和貯存等方面的內容,適用于山東省SCR煙氣脫硝催化劑產品。
《技術要求》從哪些方面對SCR脫硝催化劑的性能指標作了界定?祝社民向記者介紹,煙氣脫硝催化劑工作時處在高塵、高溫、煙氣侵蝕和粉塵沖刷等惡劣工況條件下,需要對煙氣脫硝催化劑的產品尺寸、翹曲、抗壓強度及磨損率等指標進行嚴格的控制。
為了保證脫硝效率和整個系統的合理性,需要對初始活性系數K0進行嚴格控制。
他說,脫硝系統運行時,噴入的還原劑NH3和SO3發生反應,生成硫銨鹽,毒化催化劑,容易堵塞空氣預熱器,造成脫硝效率下降;系統壓力升高,會降低催化劑使用壽命,增加風機電耗,因此需要對SO2轉化率進行嚴格控制。
由于催化劑中含有V2O5,廢棄后存在再次污染環境的問題,因此,必須對V2O5含量加以嚴格控制,以確保煙氣脫硝催化劑安全使用。
《技術要求》提出了哪些“硬杠杠”?
對催化劑產品外觀、單體長度、截面尺寸等方面做出具體規定,SO2/SO3轉化率,必須小于0.4%,產品中不得檢出具有毒性的V2O5成分
依據煙氣脫硝催化劑的實際檢測結果和現場使用情況,《技術要求》確定了各項理化指標和試驗方法。
其中,煙氣脫硝催化劑抗壓強度的檢測方法,選擇了陶瓷材料抗壓強度試驗方法(GB/T4740-1999),SO2/SO3轉化率的測定選用固定污染源排氣中二氧化硫的測定方法(HJ/T56-2000),V2O5含量按照危險廢物鑒別標準(GB5085.3-2007)測定。
此外,煙氣的初始活性系數K0等指標由于國內沒有適用的現成檢測標準,因此只能參考相關檢測標準,制定了檢測方法,作為本標準的規范性附錄。
《技術要求》規定,產品出廠檢驗項目為外觀、單體長度、截面尺寸、孔徑、內外壁厚度、翹曲度、破損、裂紋、抗壓強度、磨損強度、活性、SO2/SO3轉化率和V2O5含量。
其中,催化劑外觀為蜂窩狀長方柱,截面尺寸控制在(150±2)mm;單側端面及側面破損寬度不超過1個開孔,長度≤20mm,數量不超過兩處;單側側面、端面裂紋的寬度、數量,以及單側端面裂縫貫穿程度的大小及數量等都做了相關要求。
嚴格要求SO2/SO3轉化率,必須小于0.4%。由于V2O5具有毒性,《技術要求》特別規定,催化劑產品中V2O5含量不得檢出。
按照《技術要求》要求,從每批(產品小于等于100m3為一批)產品中隨機抽取3條單體作為樣品用于各項性能檢驗,檢驗結果全部符合標準要求,方可判該批產品合格。測試樣品至少保存兩年,以備核查。
此外,《技術要求》還對催化劑產品的標志、包裝做出明確規定,要求包裝箱外壁必須有清晰、牢固的標志,并附有包括產品名稱、型號、批號、生產日期、執行標準號、生產廠名稱、合格簽章等內容的產品質量合格證。對催化劑的運輸和貯存也做出了嚴格要求。
“通過對測試數據的整理分析表明,試驗樣品的理化指標完全能夠達到標準規定的質量要求。因此,《技術要求》中所確定的各項參數要求和測試方法是合理的,標準所確定的指標是適宜的,作為行業標準的依據也是可行的。”祝社民對記者說。
業內專家認為,《技術要求》對催化劑產品的理化指標尤其是毒性指標提出了更高的具體要求,這將有助于促進新型稀土基高效、無毒、可再生脫硝催化劑的推廣應用,加快全省脫硝治理步伐。
為進一步加快推廣應用新型高效無毒脫硝催化劑,祝社民建議,政府及環保部門應通過制定相關政策,在電力、水泥等行業優先貫徹推廣使用這項《技術要求》,逐步限制含有危廢成分的釩鈦體系脫硝催化劑在山東省內的使用。

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