声明

本文是学习GB-T 34700-2017 稀土型选择性催化还原 SCR 脱硝催化剂. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了稀土型选择性催化还原(SCR)
脱硝催化剂的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、

标志、包装、运输、储存和产品随行文件。

本标准适用于稀土型蜂窝式烟气脱硝催化剂。

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 包装储运图示标志

GB/T 601 化学试剂 标准滴定溶液的制备

GB/T 603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备

GB/T 6003.1 试验筛 技术要求和检验 第1部分:金属丝编织网试验筛

GB/T 6678 化工产品采样总则

GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法

GB/T 16597 冶金产品分析方法 X 射线荧光光谱法通则

GB/T 31587 蜂窝式烟气脱硝催化剂

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

稀土型蜂窝式烟气脱硝催化剂 rare-earth honeycomb
denitration catalyst

以稀土氧化物为活性成分,整体挤压成型,端面为蜂窝状,经焙烧而成的脱硝催化剂。

3.2

测试模块 test module

实现对催化剂单元的定期性能检测,在模块内设置测试单元,并设计测试单元方便提取。

3.3

老化 aging test

新鲜催化剂在一定烟气条件下进行的预处理。

4 要求

4.1 外观

4.1.1 单元

产品单元外观应符合表1的规定。

GB/T 34700—2017

1 单元外观要求

项 目

要 求

缺损

端面缺损

每处孔数不超过2×2孔,最大宽度不超过50 mm,单侧数量不超过2处

壁面破损

每处孔数不超过2×2孔,最大深度不超过100mm,单侧数量不超过2处

裂纹

端面裂纹

开孔裂纹数量不超过开孔的一半,最多允许2处

外壁裂纹

单侧壁面裂纹的宽度≤0.5mm,长度不超过催化剂总长度的一半,最多允许2处

内部裂纹

不允许

变形

孔变形

超过1/3孔塌陷的孔变形不超过开孔的一半

超过1/2孔塌陷的孔变形,不允许有

弯曲变形

长度≤1000 mm,弯曲≤3 mm

长度>1000 mm,弯曲≤5 mm

宽度方向,弯曲≤1.5 mm

4.1.2 模块

模块应符合表2的规定。

2 模块要求

项 目

要求

组装方式

宜采用6×12的单元排列方式组装

焊接

应无气孔、弧坑、漏焊、虚焊和夹渣等缺陷

测试模块

应设置包含取样单元的模块,且便于提取

滤网

模块单元迎风面应安装防灰滤网

4.2 几何性能

4.2.1 单元几何性能

单元几何性能应符合表3的规定。

3 单元几何性能要求

项 目

指标

允许偏差

长度/mm

≤1.000

±2

>1000

±3

截面边长/mm

150

±2

内壁厚/mm

0.50~1.00

±0.10

>1.00

土0.15

GB/T 34700—2017

表3(续)

项 目

指标

允许偏差

外壁厚/mm

<0.80

±0.15

0.80~1.50

±0.20

>1.50

±0.25

孔径/mm

3~9

±0.20

4.2.2 模块几何性能

模块几何性能应满足表4的规定。

4 模块几何性能要求

项 目

允许偏差

长度/mm

±5

宽度/mm

±3

高度/mm

±3

4.3 理化性能

理化性能应满足表5的规定。

5 理化性能要求

项 目

指标

抗压强度/MPa

轴向抗压强度 ≥

2.5

径向抗压强度 ≥

0.6

磨损率/(%/kg)

硬化端磨损率 ≤

0.10

非硬化端磨损率 ≤

0.15

比表面积/(m²/g) ≥

70

二氧化铈(CeO₂)的质量分数/%

1~10

二氧化钛(TiO₂)的质量分数/%

75~85

4.4 反应性能

反应性能应满足表6的规定。

6 反应性能要求

项 目

指标

活性/(m/h) ≥

25

SO₂/SO₃转化率/% ≤

0.6

GB/T 34700—2017

5 试验方法

5.1 外观

按GB/T 31587 的规定。

5.2 几何性能

按GB/T 31587 的规定。

5.3 理化性能

5.3.1 抗压强度、磨损率、比表面积

按GB/T 31587 的规定。

5.3.2 二氧化铈(CeO₂)、 二氧化钛(TiO₂) 质量分数

二氧化铈(CeO₂ )、 二氧化钛(TiO₂) 质量分数的测定见附录 A。

5.4 反应性能

5.4.1 试验装置

催化剂反应性能试验装置示意图见图1。

style="width:9.57342in;height:2.99992in" />烟气参数

调节系统

烟气发生系统

反应器系统

烟气净化及排放系统

烟气参数测量 烟气参数测量

1 催化剂反应性能试验装置示意图

5.4.2 试验步骤

5.4.2.1 烟气

烟气参数见表7,取样按GB/T16157

的规定,分析按GB/T

7 烟气参数要求

31587 的规定。

名称

指标

偏差范围

烟气流量(标准状态,湿基)/(m³/h)

150

±5

烟气温度/℃

370

±3

SO₂浓度(标准状态,干基)/(μL/L)

500

±10

style="width:2.52677in;height:0.6666in" />GB/T 34700—2017

表 7 ( 续 )

名称

指标

偏差范围

NO浓度(标准状态,干基)/(μL/L)

250

±5

O₂浓度(标准状态,干基)/%

4

±0.2%

氨氮摩尔比

1.0~1.1

H₂O含量/%

10

±10%

5.4.2.2 试样制备

截取长度为1000 mm (截面尺寸为150 mm×150
mm),无明显物理损伤的单元作为待测试样,将
催化剂样品两端缠绕耐高温陶瓷纤维棉后,装入反应器,并将催化剂两端空隙处用陶瓷纤维棉密封严

实,待用。

5.4.3 装置气密性检测

向系统内缓慢通入空气,在压力不低于0. 1 MPa 条件下,保持10 min
后,如压力表下降小于

0.02 MPa,则视为系统密封。试漏合格,打开排气,使系统降至常压。

5.4.4 老化

在不通入 NH 。和 NO 的情况下,调节其他烟气条件满足表7要求,并保持30 h
。然后每隔1 h 测 定一次反应器进出口烟气中 SO₂ 和 SO₃
的体积分数。当连续4次测定数据不存在同一种趋势,且测定

数据相对偏差小于10%时,老化结束。

5.4.5 测试

5.4.5.1 活性测定

老化完成后,按表7中的试验要求通入全部气体,稳定并保持30 min。
然后每隔1 h 测定一次进出 口 NO,
的体积分数。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,活性

测试完毕。

5.4.5.2 SO₂/SO₃ 转化率测定

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1 h,
然后每隔1 h 测定一次 进出口 SO₃ 体积分数和入口 SO₂
体积分数。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。

5.4.6 试验数据处理

5.4.6.1 脱硝效率

催化剂的脱硝效率η,按式(1)计算:

……………………

式中:

Ci—— 反应器入口 NO, 体积分数(标态,干基)的数值,单位为微升每升(μL/L);

GB/T 34700—2017

C₂— 反应器出口NO 。体积分数(标态,干基)的数值,单位为微升每升(μL/L)。

5.4.6.2 面速度

面速度AV, 按式(2)计算:

style="width:1.30665in;height:0.63338in" /> …………………… (2)

式中:

Q — 标准状态下烟气流量,单位为立方米每小时(m³/h);

V — 催化剂体积的数值,单位为立方米(m³);

Ap— 催化剂几何比表面积的数值,单位为平方米每立方米(m²/m³)。

5.4.6.3 活 性

活性 K, 按式(3)计算:

K =—AV ·ln(1-η) …………………… (3)

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%表示。

5.4.6.4 SO₂/SO₃ 转换率

催化剂单元体的 SO₂/SO₃ 转换率E, 按式(4)计算:

style="width:2.54675in;height:0.60654in" /> …………………… ( 4)

式中:

4i—— 反应器出口SO₃
体积分数(标准状态,干基)的数值,单位为微升每升(μL/L); φ2——反应器入口
SO₃ 体积分数(标准状态,干基)的数值,单位为微升每升(μL/L);

4 3 — 反 应 器 入 口 SO₂
体积分数(标准状态,干基)的数值,单位为微升每升(μL/L)。

6 检验规则

6.1 检验分类

产品检验分出厂检验和型式检验。

6.2 出厂检验

出厂检验按每个项目作为一个交货批检验项目及抽样频次见表8。

表 8 各项目的检测频次

检查/测试项目

检验频次

单元和模块外观

全检

单元几何尺寸及变形

≥2根催化剂单元/50 m³

抗压强度

1次/50 m³

磨损率

2次/300 m³

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8 (续)

检查/测试项目

检验频次

比表面积

2次/300 m³

化学成分

2次/300 m³

SO₂/SO₃转化率

1次/300 m³

活性

1次/300 m³

模块外形尺寸

1次/10个

6.3 型式试验

6.3.1 检验项目

型式检验包括第4章要求的全部项目。

6.3.2 检验条件

有下列条件之一时,应进行型式检验:

a) 新产品定型生产或鉴定时;

b) 原料、工艺、设备有较大变化时;

c) 停产6个月及以上恢复生产时;

d) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;

e) 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时;

f) 用户提出进行型式检验的要求时。

6.4 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 标志、包装、运输和储存

7.1 标志

催化剂模块应在明显位置装有固定标志,宜标明制造厂名或商标、烟气流向、项目名称、模块编号、

模块重量等。

7.2 包装

催化剂模块应采用钢结构外框,并有符合 GB/T191
规定的易碎、防雨和允许叠放层数的标志。

7.3 运输

模块在运输过程中应保持水平状态,并采取防雨措施;在运输和装卸过程中应避免机械冲击。

7.4 储存

催化剂模块应在室内存放,并采取防水措施,储存的地面应平整,模块应水平放置。

GB/T 34700—2017

8 产品随行文件

脱硝催化剂出厂应附有随行文件,包括催化剂模块安装组装图,检验报告,产品合格证,产品运行维

护手册。产品运行维护手册应至少包含以下内容:

a) 安全防护:包含人员安全、搬运卸载防护、应急处理等;

b) 模块的装卸、运输、存储;

c) 模块安装:包括模块的翻转、起吊、安装、密封等;

d) SCR 脱硝催化剂的运行与维护。

GB/T 34700—2017

A

(规范性附录)

二氧化钛(TiO₂)、 二氧化铈(CeO₂) 质量分数的测定

A.1

元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁,同时发出具有一
定特征波长的 X 射线,根

据测得谱线的波长和强度进行元素定性和定量分析。

A.2 般规定

本标准所用试剂和水在没有注明其他要求时,均指分析试剂和 GB/T 6682
中规定的二级水。试验

中所用制剂及制品,在没有注明其他要求时,均按 GB/T 601 和 GB/T 603
的规定制备。

A.3

A.3.1

二氧化钛:高纯。

A.3.2

二氧化铈:高纯。

A.3.3

二氧化钨:高纯。

A.3.4

二氧化锆:高纯。

A.3.5

二氧化硅:高纯。

A.3.6

三氧化二铝:高纯。

A.3.7

氧化钙:高纯。

A.3.8

氧化钡:高纯。

A.3.9

偏硼酸锂。

A.3.10 无水四硼酸锂。

A.3.11 溴化锂溶液:20 g/L 。 将 2 0 g
溴化锂于烧杯中加水溶解,然后转移到1000 mL 的容量瓶中,用

水稀释至1000 mL。

A.3.12 碘化铵饱和溶液:将20 g 碘化铵溶于20 mL
水中,搅拌使其溶解,静置,取上清液。

A.4 仪器设备

A.4.1 X 射线荧光光谱仪:符合 GB/T 16597。

A.4.2

烘箱:温度可达105℃。

A.4.3

铂-金坩埚:底部平整光滑。

A.4.4

瓷坩埚:体积30 mL。

A.4.5

马弗炉:温度可达1150℃。

A.4.6

天平:精确至0.0001 g。

A.4.7

移液管:精确至0.1 mL。

A.4.8 压片机及磨具:压片厚度不小于5 mm、 压力不小于25 MPa、
磨具内径不小于35 mm。

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A.4.9 干燥器:直径不小于300 mm。

A.5 样 品

A.5. 1 实验样品

按 GB/T 6678 中的规定取得。

A.5.2 试 样

取适量实验室样品置于瓷研钵内破碎研细,用孔径φ75μm 的试验筛(按照GB/T
6003.1 中 R40/3

系列)筛分。取15 g~20g 粒度小于75μm 的试样,置于烘箱中,105℃干燥2 h,
取出放入干燥器中冷

却,备用。

A.5.3 试验步骤

A.5.3.1 熔融法(仲裁法)

A.5.3.1.1 灼烧减量的测定

称取约1.0 g 试样,精确至0.0001 g,
置于预先在1150℃恒量的瓷坩埚内。将瓷坩埚连同试样 一

起放入马弗炉内,于1150℃灼烧至恒量。

灼烧减量的质量分数 w₁, 按 式(A. 1) 计算:

style="width:2.81328in;height:0.5533in" /> … … … … … … … …(A. 1)

式 中 :

mi— 灼烧前试样和坩埚质量的数值,单位为克(g);

m₂—— 灼烧后试样和坩埚质量的数值,单位为克(g);

m — 灼烧前试样质量的数值,单位为克(g)。

计算结果保留到小数点后两位。

A.5.3.1.2 样片的制备

称取质量为[0.6/(1-wi)]g 的试样(见A.5.2), 精确至0 . 0001g, 与 6 g
偏硼酸锂或无水四硼酸锂

混匀后,置于铂-金坩埚中,加入1 mL
溴化锂溶液或碘化铵溶液。将铂-金坩埚移至马弗炉中,1150℃ 熔融15 min
后,取出置于耐火材料上,冷却。熔融时需转动或振动铂-金坩埚以保证熔融均匀。制得的

样片应是均匀的玻璃体,无气泡或未熔小颗粒,下表面平整光滑。

注:熔融法试样制备方法测得的结果为灼烧基。

A.5.3. 1.3 校准曲线的绘制

A.5.3.1.3.1 校准样片的制备

将二氧化钛、三氧化钨、二氧化铈、二氧化锆、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁置于称量瓶
中 。 于 1 0 5 ℃ 干 燥 2 h, 取出放入干燥器内,冷却至室温后,按 A.5.3.
1.2 的步骤配制校准样片。配制的

校准样片中各物质的质量分数见表 A. 1。

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A.1 蜂窝式催化剂校准样片中各物质的质量分数 %

样品编号

TiO₂

CeO₂

WO₃

ZrO₂

SiO₂

Al₂O₃

CaO

BaO

1

73

14

0.5

1

6.8

4

0.5

0.2

2

73.85

13

0.75

1.25

6.6

3.5

0.75

0.3

3

75.1

12

1

1.5

6.4

2.5

1

0.5

4

75.8

10

2

2

6

2.25

1.25

0.7

5

77.5

8

2.5

2

5.5

2

1.5

1

6

78

7

3

2.2

5

1.8

1.75

1.25

7

79

6

3.5

2.3

4

1.2

2

2

8

80

5

3.8

2.4

3.5

0.5

2.3

2.5

9

82

4

4

2.7

2

0.2

2.4

2.7

10

83

3

5

2.5

1

0

2.5

3

11

83.6

2

5.5

2.4

1

0

2

3.5

12

84.8

1

5.6

2.3

0.8

0

1.5

4

13

86

0.05

6

2

0.5

0

1

4.45

A.5.3.1.3.2 校准曲线的建立

在仪器的工作条件下,用X 射线荧光光谱测量校准样片(见
A.5.3.1.3.1),每个样片至少测量2次。
用仪器所配软件,根据实际情况选择合适的校准方程,以标准校准样片中该元素质量分数和测量的荧光

强度平均值计算出校准曲线参数和系数,得到校准曲线。

A.5.3.1.4 样片的测量

将分析样片(见 A.5.3.1.2)置于 X
射线荧光光谱仪的样品盒中,将平滑的一面朝向靶源,避免人手

接触表面。对样片进行扫描得到灼烧基分析结果。

A.5.3.1.5 试验数据处理

干基下测得元素的质量分数w;, 按 式(A.2) 计算:

w;=wmi(1—wi) …… … … … … …(A.2)

式中:

wmi— 灼烧基测得元素的质量分数的数值,以%表示;

w₁— 灼烧减量的质量分数的数值,以%表示。

取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果,平行测定结果的相对偏差应小于或等于0.6%。

A.5.3.2 压片法

A.5.3.2.1 样片的制备

称取一定量的试样(见 A.5.2),倒入模具中,用压片机加压至25 MPa
以上,并保持15 s,取出置于

干燥器内,待用。制得的样片表面应平整光滑,无裂缝或松散。

GB/T 34700—2017

A.5.3.2.2 校准曲线的绘制

A.5.3.2.3 校准样品的制备

将二氧化钛、二氧化铈、三氧化钨、二氧化锆、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化钡置于称量瓶中。
于105℃干燥2 h,取出放入干燥器内,冷却至室温后,按 A.5.3.1.2
的步骤配制校准样片。配制的校准

样片中各物质的质量分数见表A.1。

A.5.3.2.4 校准曲线的建立

在仪器的工作条件下,用X 射线荧光光谱测量校准样片(见
A.5.3.2.1),每个样片至少测量2次。
用仪器所配软件,根据实际情况选择合适的校准方程,以标准校准样片中该元素质量分数和测量的荧光

强度平均值计算出校准曲线参数和系数,得到校准曲线。

A.5.3.2.5 样片的测量

将分析样片置于X
射线荧光光谱仪的样品盒中,将平滑的一面朝向靶源,避免人手接触表面。对

样片进行扫描得到灼烧基分析结果。

取平行测量结果的算术平均值为测定结果,平行测定结果的相对偏差应小于或等于0.6%。

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