ICS 71.100.99 CCS G 74 HG 中华人民共和国化工行业标准 HG/TXXXXXXXXX 水泥厂用选择性催化还原（SCR）脱硝催化 剂反应性能试验方法 Reaction performance test method for selective catalytic reduction (SCR) denitration catalysts in cement production （报批稿） （本草案完成时间：2024.11） XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 XXXXXXXXX 1/SH 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油和化学工业联合会提出。 本文件由全国化学标准化技术委员会化工催化剂分技术委员会（SAC/TC63/SC1O）归口。 本文件起草单位：中国建材检验认证集团安徽有限公司、安徽海螺环境科技有限公司、淮北相山水 泥有限责任公司、国能龙源催化剂江苏有限公司、浙江大维高新技术股份有限公司、华电电力科学研究 院有限公司、华电青岛环保技术有限公司、中石化南京化工研究院有限公司、合肥水泥研究设计院有限 公司、安徽思凯瑞环保科技有限公司、北京建筑材料科学研究总院有限公司、河北省绿色建材产品质量 检测有限公司、安徽省建筑材料科学技术研究所有限公司、重庆和技环境检测有限公司、东莞理工学院。 本文件主要起草人：夏俊雅、王从富、李中锋、郑鹏、陈学功、陆超、王正上、金苏闽、曹文珠、 陈延浩、施勇、张贵祥、李泽严、王哲、查达文、程建军、吴刚、陆金丰、李文化、李健宝、季旭东、 王冠宇、何胜、巫福明、王波、洪光、殷黎明、李丽芬、齐辉、李一步、康道平、路蒙蒙、汪丹庭、孙 冰、张涛、陶巍、张政科、纪传伟。 XXXX—XXXXX 1/5H 水泥厂用选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂反应性能试验方法 1范围 本文件描述了水泥厂用选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂反应性能的试验方法。 再生催化剂）的脱硝效率、氨逃逸、活性、压力降以及二氧化硫/三氧化硫转化率的试验 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件 仅该日期对应的版本适用于本文件；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。 GB4915水泥工业大气污染物排放标准 GB/T31584平板式烟气脱硝催化剂 GB/T31587蜂窝式烟气脱硝催化剂 3术语和定义 GB/T31584和GB/T31587界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 压力降pressuredrop 烟气在管道或系统中流动时遭遇阻力，导致的压力差异。 4试验装置 4.1概述 4.1.1水泥厂用选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂反应性能试验可以使用全尺寸反应性能试验装置、 微型反应性能试验装置或特殊尺寸反应性能试验装置进行 4.1.2水泥厂用选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂反应性能试验装置一般是指全尺寸反应性能试验装 置。微型反应性能试验装置适用于催化剂生产企业内部质量控制用，应符合A.1的要求。特殊尺寸反应 性能试验装置适用于催化剂研发用，应符合A.2的要求。 4.1.3进行工程应用模拟评价和第三方催化剂试验评价，应采用全尺寸性能评价装置，全尺寸性能评价 装置的宜具备模拟烟气中粉尘的能力。 4.2流程 水泥厂用选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂反应性能试验装置流程示意图见图1。 HG/TXXXXX—XXXX 烟气参款 调节系 知气发生系统 发应落系线 烟气净化及排效系线 烟气参数测照 烟气参数利量 图1水泥厂用选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂反应性能试验装置流程示意图 4.3主要性能 水泥厂用选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂反应性能试验装置主要性能指标参数见表1。 表1水泥厂用选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂反应性能试验装置主要性能指标 参 数 指 标 备 注 反应器规格（长×宽×高）/mm 150×150×1500 烟气流量/（Nm²/h） 20~250 湿基，实际含氧量 M 轴向流速 烟气流速（催化剂入口）相对标准偏差/% 5 烟气温度（反应器内）/℃ 50~380 烟气温度（反应器内）绝对偏差/℃C ±3 粉尘浓度（气体中）／（g/Nm²） 20~200 一氧化氮浓度/(μL/L) 0~800 氨气浓度/(uL/L) 0~1200 干基，基准含氧量 三氧化硫浓度/(μL/L) 0~6000 气体组成 氧气浓度/% 2~15 干基 水浓度/% 3~22 基准含氧量 氨氮浓度（催化剂入口面）相对标准偏差/% 3 重复性/% 3 相对值 4.4校验 正常情况下，水泥厂用选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂反应性能试验装置的重复性用保留样每 年至少测试一次，校验方法按第5章、第6章、第7章的规定进行。 5 试样制备 5.1蜂窝式催化剂 应选取外观无明显物理损伤的完整单元，作为待测试样，试样长度应与催化剂单元的原始单元体长 度保持一致。涉及多层催化剂的情况，待测试样应采取串联方式、层数与实际工况一致。 5.2平板式催化剂 将催化剂裁剪成若干块宽度为150mm土2mm、长度与原单板长度一致的测试板。按照平板式催化剂 单元内实际板间距离，将各测试板安装并固定于测试套筒内。涉及多层催化剂的情况，待测试样应采取 串联方式、层数与实际工况一致。测试套筒的流通截面为正方形，内截面边长和测试板宽度一致。 5.3其他 特殊尺寸试验按A.2.2的规定制备样品，反应性能对比检测试验按B.2的规定制备样品。 试验步骤 2 XXXX—XXXXX1/5H 6.1烟气条件设定 6.1.1总则 应采用工程设计或实际烟气条件作为测试烟气条件（烟气成分采样及测试方法参见附录C），根据 实际需求可选择净烟气或含尘烟气作为测试条件。 6.1.2净烟气条件设定 6.1.2.1新鲜催化剂的测试，采用设计烟气条件作为测试条件（烟气成分采样及测试方法参见附录C)。 当有测试条件时，设计烟气条件（温度、流量、气体成分等）应通过生产现场实测获取。 6.1.2.2已使用过的催化剂和再生催化剂测试，采用工程实际烟气条件作为测试条件。烟气的各项参 数（温度、流量、气体成分等）应模拟生产现场实测数据。 6.1.2.3试验烟气可采用配气法、燃烧法或其他方法产生。 6.1.2.4确定烟气流量的原则为保持与实际工况的孔内线速度一致。 6.1.3含尘烟气条件设定 含尘烟气温度、流量、气体成分等条件设定按6.1.2的规定进行：其粉尘浓度条件如下， a) 新鲜催化剂的测试，采用设计烟气粉尘浓度作为测试条件（烟气成分采样及测试方法参见附 录C）。当有测试条件时，设计烟气粉尘浓度应通过生产现场实测获取。脱硝装置已投运的， 粉尘应为正常生产时生产现场取样所得。脱硝装置未投运的，可通过水泥厂粉尘标准样品作 为烟气条件； b) 已使用过的催化剂和再生催化剂测试，采用工程实际烟气粉尘浓度作为测试条件。烟气中粉 尘浓度数据应在生产现场实测，粉尘应为正常生产时生产现场取样所得。 6.1.4系统参数偏差范围 系统参数偏差范围见表2。 表2系统参数波动范围 参数 单位 波动范围 备注 烟气流量 m=/h ±5% 相对值 烟气温度 ±3 绝对值 氧气浓度 % ±0. 2 绝对值 氧化氮浓度 μL/L ±1% 相对值 氧化硫浓度 μL/L ±1% 相对值 三氧化硫浓度 μL/L ±10% 相对值 水浓度 % ±10% 相对值 氨氮摩尔比 ±0. 05 绝对值 6.2试样装填 用耐高温陶瓷纤维棉缠绕试样的四周装入反应器。 6.3装置气密性检测 系统通入氮气，缓慢升压至装置设计压力，稳定10min。用中性发泡剂涂刷所有密封点，无泄漏或 无漏气声则为合格。试漏完成后，系统慢慢泄压。 6.4老化 新鲜催化剂在测试前应进行老化处理。在不通入氨气和一氧化氮的情况下，调节其它气体满足测试 工况条件，并保持30h以上。每隔0.5h1.0h对反应器出口二氧化硫和三氧化硫浓度进行检测。当连 续四次检测数据不存在同一种变化趋势，且其中任意两次平行测定结果的绝对差值小于测定值的算数平 均值的10%时，老化结束。进入正式测试阶段。 6.5活性的测试 3 XXXX—XXXXX 1/5H 老化完成后，按照所设定的测试工况条件（其参数范围控制见表2），通入反应气体，控制氨氮摩 尔比为1.05，稳定1h以上。每隔0.5h1.0h，检测一次反应装置的出口和入口氮氧化物浓度。当连续 四次检测结果不存在同一趋势，且其中任意两次平行测定结果的绝对差值不大于测定值的算数平均值的 3%时，测试完毕。取连续四次测定结果的算术平均值作为测试结果。按照式(2)计算活性。 6.6脱硝效率、氨逃逸和压力降的测试 活性的测试完成后，调节氨气通入量，按测试工况条件控制氨氮摩尔比，维持其它烟气条件保持不 变，稳定1h以上。每隔0.5h1.0h检测一次出口和入口氮氧化物浓度、压力降及出口氨的浓度。当连 续四次检测结果不存在同一趋势，且其中任意两次平行测定结果的绝对差值不大于测定值的算数平均值 的3%时，测试完毕。取连续四次检测结果的算术平均值作为测试结果。按照式（1）、式（3）、式（4） 分别计算脱硝效率、氨逃逸和压力降。 6.7二氧化硫/三氧化硫转化率的测试 脱硝效率、氨逃逸和压力降的测试完成后，切断氨气的供应，保持其它烟气条件不变，稳定1h以 检测结果不存在同一趋势，且其