路径: 主页 > GB/T > 第465页 > GB/T 31584-2015 | 标准编号 | GB/T 31584-2015 (GB/T31584-2015) | | 中文名称 | 平板式烟气脱硝催化剂 | | 英文名称 | Plate-type DeNOx catalysts | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G75 | | 国际标准分类 | 71.100.99 | | 字数估计 | 14,175 | | 发布日期 | 2015-06-02 | | 实施日期 | 2016-01-01 | | 引用标准 | GB/T 191; GB/T 19587; GB/T 21650.1; GB/T 31590 | | 标准依据 | 国家标准公告2015年第19号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了平板式烟气脱硝催化剂的术语和定义、产品规格、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存、产品随行文件。本标准适用于钒钛系氨选择性催化还原平板式烟气脱硝催化剂。 | GB/T 31584-2015
Plate-type DeNO(X) catalysts
ICS 71.100.99
G75
中华人民共和国国家标准
平板式烟气脱硝催化剂
2015-06-02发布
2016-01-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国石油和化学工业联合会提出。
本标准由全国化学标准化技术委员会(SAC/TC63)归口。
本标准起草单位:大唐南京环保科技有限责任公司、国电环境保护研究院、西安热工研究院有限公
司、浙江德创环保科技股份有限公司、南化集团研究院。
本标准主要起草人:江晓明、徐旭升、李倩、王虎、李小海、朱林、孔凡海、赵博、李浙飞、董晓真。
平板式烟气脱硝催化剂
1 范围
本标准规定了平板式烟气脱硝催化剂的术语和定义、产品规格、要求、试验方法、检验规则、标志、
包装、运输和储存、产品随行文件。
本标准适用于钒钛系氨选择性催化还原平板式烟气脱硝催化剂。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191 包装储存图示标志
GB/T 19587 气体吸附BET法测定固态物质比表面积
GB/T 21650.1 压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度 第1部分:压汞法
GB/T 31590 烟气脱硝催化剂化学成分分析方法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
平板式脱硝催化剂 plate-typecatalysts
以金属网为基材,在其表面涂覆活性物质经焙烧而成的脱硝催化剂。
3.2
在催化剂作用下,氨还原剂与氮氧化物反应,生成氮气和水的脱硝方法。
3.3
单板 plate
金属网表面均匀涂覆活性组分,按照一定的规格褶皱并剪切而成的催化剂板,是平板式催化剂的基
本组成部分。
3.4
单元 element
由一定数量的催化剂单板在金属盒内组装而成。
3.5
模块 module
由一定数量的催化剂单元在模块框内组装而成。
3.6
节距 pitch
催化剂单元内相邻两单板中心层之间的距离。
3.7
烟气流通催化剂通道的总表面积与催化剂体积的比值。
3.8
开孔率 openingratio
烟气流通催化剂通道的截面积与催化剂总截面积的比值。
3.9
耐磨强度 abrasionresistance
当平板式催化剂受到外力摩擦时,其表面活性物质涂层能抵抗摩擦力而不形成碎屑或粉末的能力。
3.10
比表面积 specificsurfacearea
单位质量催化剂的表面和内孔的总表面积。
3.11
孔容 porevolume
单位质量催化剂的内孔总容积。
3.12
烟气通过催化剂后脱除的NOx量与原烟气中所含NOx量的百分比。
3.13
面速度 areavelocity
烟气流量与催化剂的总几何表面积(催化剂体积与几何比表面积的乘积)之比。
3.14
氨氮摩尔比 NH3/NOxmolarratio
烟气中氨物质的量与氮氧化物物质的量之比。
3.15
活性 activity
脱硝催化剂在还原剂与氮氧化物反应的过程中所起到的催化作用的能力。
3.16
SO2/SO3 转化率 SO2/SO3conversionrate
烟气中的二氧化硫(SO2)在催化反应过程中被氧化成三氧化硫(SO3)的体积浓度百分比。
4 产品规格
平板式烟气脱硝催化剂产品的规格按节距进行划分,有6.1mm节距、6.3mm节距、6.5mm节
距等。
5 要求
5.1 外观
催化剂单元金属壳体应无明显划痕和凹陷损伤;模块顶部应设有防止大颗粒物与催化剂直接接触
的防尘格栅,模块焊接处应无气孔、弧坑、漏焊、虚焊和夹渣等缺陷;外包装完好无破损。
5.2 几何性能
平板式烟气脱硝催化剂主要由单板、单元和模块组成,示意图分别见图1、图2、图3,其几何性能应
符合表1的规定。
单元在模块框内的单层布置方式为4×2,层数可以布置为1~3层。
图1 平板式烟气脱硝催化剂单板示意图
图2 平板式烟气脱硝催化剂单元示意图
图3 平板式烟气脱硝催化剂模块示意图
表1 几何性能要求
项 目 指 标 允许偏差
单板
单元
模块
长度(l)/mm
宽度(w)/mm
厚度(dp)/mm
截面边长(a=b)/mm
高度(h)/mm
宽度(A)/mm
长度(B)/mm
高度(H)/mm
450~660
456
0.6~0.9
464
462~672
954
1882
712~2036
±3
±3
±0.1
±2
±2
±3
±3
±3
几何比表面积/(m2/m3) 261~350 -
开孔率/% 85~90 -
5.3 理化性能
理化性能应符合表2的规定。
表2 理化性能要求
项 目 指 标 允许偏差
耐磨强度/(mg/100r) ≤130 -
比表面积/(m2/g) ≥60 -
孔容/(mL/g) ≥0.25 -
二氧化钛(TiO2)的质量分数/% ≥75 -
五氧化二钒(V2O5)的质量分数/%
≤0.5
>0.5~1.0
>1.0~2.0
>2.0
±0.08
±0.10
±0.15
±0.30
5.4 反应性能
反应性能应符合表3的规定。
表3 反应性能要求
项 目 指 标
活性/(m/h) ≥35
SO2/SO3 转化率/% ≤1.0
6 试验方法
6.1 外观
目视法测定。
6.2 几何性能的测定
6.2.1 单板、单元、模块尺寸的测定
用卷尺(最大允许误差为±1mm)和游标卡尺(最大允许误差为±0.01mm)测量。单板厚度的检
测结果精确到0.01mm,取同一单板不同位置的三次测量结果的算术平均值作为测量结果,三次测量结
果的相对偏差应不大于4%。其他外观尺寸的测定结果精确至1mm。
6.2.2 几何比表面积、开孔率的测定
催化剂几何比表面积和开孔率根据催化剂单板、单元尺寸,计算而得。
催化剂几何比表面积Ap,数值以平方米每立方米(m2/m3)表示,按式(1)计算:
Ap=
Sc
V =
2nl(bgs-xbk)
V ×10
-6 (1)
式中:
Sc---烟气流经催化剂单元的总表面积的数值,单位为平方米(m2);
V ---催化剂单元体积的数值,单位为立方米(m3);
2 ---单板表面数;
n ---单元中单板数的数值;
l ---单板长度的数值,单位为毫米(mm);
bgs---折弯前的单板宽度的数值,单位为毫米(mm);
x ---相邻单板间接触面的数量;
bk ---相邻单板间的接触宽度(示意图见图4)的数值,单位为毫米(mm)。
图4 相邻单板间的接触宽度示意图
平板式烟气脱硝催化剂的开孔率ε,按式(2)计算:
ε= 1-
ndpbgs
ab
÷×100% (2)
式中:
n ---单元中单板数的数值;
dp ---单板厚度,单位为毫米(mm);
bgs---折弯前的单板宽度的数值,单位为毫米(mm);
a ---单元截面边长的数值,单位为毫米(mm);
b ---单元截面边长的数值,单位为毫米(mm)。
6.3 理化性能的测定
6.3.1 耐磨强度的测定
6.3.1.1 仪器和材料
6.3.1.1.1 旋转式磨耗测试仪。
6.3.1.1.2 卷尺:精确至1mm。
6.3.1.1.3 电子天平:精确至0.0001g。
6.3.1.1.4 干燥箱(干燥器)。
6.3.1.1.5 切割机。
6.3.1.1.6 锥钻:钻头直径8mm。
6.3.1.2 试样的制备
用切割机截取长度和宽度均为90mm(不包含褶皱部分)且表面平整的试样,用锥钻在试样中心钻
孔。将钻孔后的试样放入烘箱中,60℃干燥30min,取出放入干燥器中冷却30min,密闭称重。待用。
6.3.1.3 测定步骤
在温度为10℃~30℃、相对湿度为15%~75%的环境条件下,将试样固定在磨耗测试仪中,吸尘
管与试样之间的距离为6mm±0.5mm,吸尘管管口内径为7.5mm±0.5mm。测试时采用硬度为90
HA±5HA的橡胶磨轮,宽度为13mm±1mm;单个磨轮的附加砝码质量为750g(单个磨轮的附加砝
码及砝码臂总质量为1.0kg),磨轮转速为60r/min、转数为300r。
研磨结束后,将试样再次放入烘箱中,60℃干燥30min,然后置于干燥器中冷却30min,密闭称重。
6.3.1.4 结果计算
催化剂的耐磨强度ζp,数值以毫克每100转(mg/100r)表示,按式(3)计算:
ζp=
2(m1-m2)
n ×100
(3)
式中:
m1---测试前试样质量的数值,单位为毫克(mg);
m2---测试后试样质量的数值,单位为毫克(mg);
n ---磨轮的转数(n=300r)。
6.3.2 比表面积的测定
按GB/T 19587中的容量法进行测试,其中从催化剂表面上截取的试样为0.8000g~1.2000g(不
含基材),在300℃真空脱气至少30min。
6.3.3 孔容的测定
按GB/T 21650.1的规定,其中催化剂试样从表面截取,不含基材。
6.3.4 TiO2 和V2O5 质量分数的测定
按GB/T 31590的规定,其中催化剂试样从表面截取,不含基材。
6.4 反应性能的测定
警告---本标准所涉及的试验用烟气(含O2、NH3、SO2、N2、NO)对人体健康和安全具有中毒、易
燃、易爆危害,必须严防系统漏气,现场严禁有明火,并且应配有必要的灭火器材和排风设备等预防
设施。
6.4.1 试验装置
催化剂反应性能试验装置示意图见图5。
说明:
1---质量流量计;
2---气体混合器;
3---预热炉;
4---反应器;
5---NH3 吸收瓶;
6---烟气分析仪;
7---数据处理系统;
8---尾气吸收系统。
图5 脱硝催化剂反应性能试验装置示意图
6.4.2 测试步骤
6.4.2.1 烟气
试验烟气可采用配气法、燃烧法或其他方法产生。
烟气参数见表4,其成分分析方法参见附录A。
表4 测试烟气条件
项 目 设定值 允许偏差
空速/h-1 13333 ±3(相对值)
烟气温度/℃ 380 ±3(绝对值)
SO2 浓度/(mg/m3) 1429 ±1(相对值)
NO浓度/(mg/m3) 402 ±1(相对值)
O2 浓度/% 5 ±0.2(绝对值)
氨氮摩尔比 1 0/+0.1(绝对值)
H2O含量/% 15 ±1(相对值)
6.4.2.2 试样的制备及装填
单个试样按宽度60mm~150mm、长度500mm进行裁切。将裁切好的试样在装置内按照单层进
行装载,待用。
6.4.2.3 系统试漏
向系统内缓慢通入氮气,在压力不低于0.1MPa条件下,稳压10min后,用涂刷中性发泡剂的方
法,检测所有密封点,如有泄露应进行处理。试漏合格后,应及时缓慢泄压。
6.4.2.4 老化
在不通入NH3 和NO的情况下,调节其他烟气条件满足表4要求,保持至少12h。然后每隔1h,
测定反应器出口烟气中SO2 和SO3 的体积分数。当连续4次测试数据不存在同一种趋势且相对偏差
小于10%时,老化结束。
6.4.2.5 测试
6.4.2.5.1 活性测定
老化完成后,按表4中的试验要求通入全部气体,稳定并保持1h。然后每隔1h测定一次反应器
进出口NOx浓度,当连续4次测定结果不存在同一种趋势且测定结果相对偏差不大于3%时,NOx 浓
度测试完毕,取连续4次测定结果的算术平均值作为测定结果。
6.4.2.5.2 SO2/SO3 转化率的测定
活性测定完成后,切断NH3 供应,其他烟气条件保持不变,稳定并保持1h。然后每隔1.0h测定
一次反应器进出口SO3 体积分数和进口SO2 体积分数。当连续4次测定结果不存在同一种趋势且相
邻两次测定结果相对偏差不大于10%时,SO2/SO3 转化率测试完毕。取连续4次测定结果的算术平均
值作为测定结果。
6.4.3 结果计算
6.4.3.1 脱硝效率
催化剂的脱硝效率η,按式(4)计算:
η=
C1-C2
C1 ×
100% (4)
式中:
C1---反应器入口NOx浓度(标态,干基)的数值,单位为毫克每立方米(mg/m3);
C2---反应器出口NOx浓度(标态,干基)的数值,单位为毫克每立方米(mg/m3)。
6.4.3.2 活性
当氨氮摩尔比等于1时,催化剂的活性K,以米每小时(m/h)表示,按式(5)计算:
K=-AV×ln(1-η) (5)
式中:
AV ---面速度的数值,单位为米每小时(m/h);
η ---催化剂的脱硝效率的数值,以百分数表示。
6.4.3.3 SO2/SO3 转化率
催化剂的SO2/SO3 转化率E,按式(6)计算:
E=φ1
-φ2
φ3
×100% (6)
式中:
φ1---反应器出口SO3 体积分数(标态,干基)的数值,单位为微升每升(μL/L);
φ2---反应器进口SO3 体积分数(标态,干基)的数值,单位为微升每升(μL/L);
φ3---反应器进口SO2 体积分数(标态,干基)的数值,单位为微升每升(μL/L)。
7 检验规则
7.1 检验分类
产品检验分为出厂检验和型式检验。
7.2 出厂检验
7.2.1 检验项目
每批产品出厂前应由检验部门进行检验。出厂检验项目及频次见表5。
表5 检验项目及频次
检验项目 检验频次
外观 全检
单板、单元、模块尺寸 3个/检验批次
几何比表面积、开孔率 1个/检验批次
耐磨强度 3个/检验批次
比表面积、孔容 1个/检验批次
TiO2、V2O5 质量分数 3个/检验批次
7.2.2 抽样与判定规则
7.2.2.1 抽样规则
平板式脱硝催化剂每个项目作为一个交货批次,以不大于150m3 催化剂作为一个检验批次。抽样
样品应标记好项目名称、抽样日期、抽样人等。
7.2.2.2 判定规则
检验不合格的项目应加倍抽样复检,复检结果合格,则该批次产品合格;否则该批次产品不合格。
7.3 型式检验
型式检验的检验项目包括第5章要求的全部项目,反应性能检验频次为2个/交货批次,其他项目
检验频次见表5。抽样与判定规则按7.2.2规定进行。正常情况下,每半年进行一次型式检验,有下列
情况之一也应进行型式检验:
a) 新产品定型鉴定前;
b) 催化剂在设计、工艺、材料、配方上有较大改变时;
c) 长期停产后恢复生产时;
d) 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时;
e) 用户提出进行型式检验要求时。
8 标志、包装、运输和储存
8.1 标志
催化剂模块应在明显位置装有固定标志,标明产品名称、型号、制造厂全称、出厂编码等。
8.2 包装
8.2.1 ......
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