ICS71.100.99 G75 中华人民共和国国家标准 GB/T31584—2015 平板式烟气脱硝催化剂 Plate-typeDeNOxcatalysts 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/T1.1—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。 ⅠGB/T31584—2015 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/T191 包装储存图示标志 GB/T19587 气体吸附BET法测定固态物质比表面积 GB/T21650.1 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/T31590 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 氨选择性催化还原法 NH3selectivecatalyticreduction 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。 1GB/T31584—2015 3.7 几何比表面积 geometricalspecificsurfacearea 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 脱硝效率 denitrificationefficiency 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。 2GB/T31584—2015 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 3GB/T31584—2015 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)/mm450~660 456 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 4GB/T31584—2015 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 abæ èçö ø÷×100% …………………………(2) 式中: n———单元中单板数的数值; 5GB/T31584—2015 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/T19587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/T21650.1的规定,其中催化剂试样从表面截取,