国家标准 GB/T39703一2020 波纹板式脱硝催化剂检测技术规范 GuidelineforthetestingofeorrugatedDeNO.eatalysts 2020-12-14发布 2021-11-01实施国家市场监督管理总局发布国家标涯花警理委员会国家标准
GB/39703一2020 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由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:国电环境保护研究院有限公司、启源西安)大荣环保科技有限公司大唐南京环保科技有限责任公司、中石化南京化工研究院有限公司、苏州西热节能环保技术有限公司、北京源深节能技术有限责任公司,浙江德创环保科技股份有限公司本标准主要起草人:朱林、刘炜、江晓明、陈延浩、孔凡海、蔡旭明、吴碧君、李浙飞、姚杰、庄柯
GB/39703一2020 波纹板式脱硝催化剂检测技术规范范围本标准规定了波纹板式脱硝催化剂的检测内容、检测设备与检测方法本标准适用于氨选择性催化还原波纹板式脱硝催化剂的检测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/T19587气体吸附BET法测定固态物质比表面积 GB/T21650.1 压乘法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔脉度第1部分压来法 GB/T21650.2压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度第2部分气体吸附法分析介孔和大孔 GB/T31590烟气脱硝催化剂化学成分分析方法 GB/T34701再生烟气脱硝催化剂微量元素分析方法术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1 波纹板式脱硝催化剂corrugatedDeNo.ceatalysts 以平板和波纹板状陶瓷纤维为基材,经浸遗、熔烧而成的脱硝催化剂 3.2 单元log 由一定数量的波纹板和平板在金属壳内组装而成的集合 3.3 节距pitch 相邻平板内壁中心层之间的距离 3.4 几何比表面积gcommetriespeeificsurfacearea 气体流通通道的总表面积之和与催化剂体积的比值 3.5 开孔率openingratio 气体流通通道的截面积与催化剂总截面积的比值 3.6 磨损率abrasionratio 催化剂经磨损前后相对于对比样质量损失的百分比与所消耗的磨损剂质量的比值
GB/T39703一2020 3.7 面速度 areavelocity 气体流量与催化剂单元总几何表面积催化剂单元体积与几何比表面积的乘积)之比 3.8 比表面积spetal surfacearea 单位质量催化剂总表面积,即外表面积与内表面积之和 3.9 孔容poreolume 单位质量催化剂内孔的总容积 3.10 脱硝效率denitrificationefrieiency 烟气中被脱除的NO 与原烟气中所含NO，的百分比 3.11 molarratio 氨氮摩尔比NH/NO. 烟气中的NH,与NO，的摩尔比 3.12 活性aetivity 脱硝催化剂在NH,基还原剂与NO，反应的过程中所起到的催化作用的能力 3.13 so/Sso转化率so./soeonversionrate 烟气中的二氧化硫(sO.)在催化反应过程中被氧化成三氧化硫(sO.)的百分比 3.14 氨逃逸ammoniaslp 反应器出口烟气中氨的质量浓度(标态,干基,基准含氧量 3.15 压力降dirteremtilprssure 烟气在催化剂人口和出口的全压之差检测方法 4.1几何性能 4.1.1外观尺寸用卷尺测量波纹板式脱硝催化剂的几何尺寸中单元的长度()及横截面尺寸(a,b),精确至1 mm 用游标卡尺测量波纹宽度(w.),波纹高度(h、),波纹板的厚度(.)、平板的厚度(t)、粘结点宽度(ws)、和节距p),精确至0.1" mm 单元体外观示意图见图1
GB/39703一2020 径向横向纵向单元体外观示意图波形结构示意图图1波纹板式脱硝催化剂单元体外观示意图测量点的位置取决于试样的形状,应分散且分布均匀,除单元的长度和横截面尺寸外,其他检测项的测量点数量应不少于10个,最终结果取算术平均值 4.1.2几何比表面积,开孔率根据催化剂单元体尺寸计算波纹板催化剂的几何比表面积和开孔率几何比表面积Ap,数值以平方米每立方米(m'/m)表示,按式(1)计算十h '十2n×uw.-X" 4n ×1000 ? A a×b 式中: A，几何比表面积,单位为平方米每立方米(m'/m); 波纹宽度,单位为毫米(mm); ww -波纹板与平板的粘结点宽度,单位为毫米(mm); 7 波纹高度,单位为毫米(mm); h -单层波纹板所包含的波纹个数 n 单元体中所包含的波纹板层数 n 单元体横截面的长度(平行于波纹方向),单位为毫米(mm) 单元体横截面的宽度(垂直于波纹方向),单位为毫米(mm). 计算结果精确至0.1m'/m 波纹板式催化剂开孔率e,数值以%表示,按式(2)计算 ×ng十a×t×(ng十1 十h ”十w e' ×100%(2 式中开孔率; 波纹板的厚度,单位为毫米(mm); -平板的厚度,单位为毫米(mm) 计算结果精确至精确至0.1%
GB/T39703一2020 4.2理化性能 4.2.1磨损率 4.2.1.1 试验装置催化剂磨损率测试装置由风机、风量调节阀、给料机、样品仓、测试仓和磨损剂收集器以及除尘器等主要部件组成测试装置的风管内径为65mm,样品仓尺寸应与试样尺寸相匹配,磨损剂在风管上的注人位置距测试样品间的距离应在1.5m~2.5m 磨损率试验装置示意图见图2,每年至少测定一次重复性和再现性,且重复性应不大于5%、再现性不大于15%,其测定方法按4.2.l.3,4.2.1.4及4.2.1.5的规定出风口 - 进风口 12 说明: 进风口过滤器风机; 2 -风量调节阀流量计; 风速测口. 5-l、5-2 对比样样品仓; 给料机测试样样品仓旋风分离器袋式除尘器; l 下料仓; 12 磨损剂收集器图2磨损率试验装置示意图 4.2.1.2仪器和材料 4.2.1.2.1电子秤;量程0kg~50kg,精确至10g 4.2.1.2.2电子天平:量程0g500g,精确至0.001g 4.2.1.2.3磨损剂;干燥的石英石矿砂,粒径范围0.300 mm0.425mm 恒温烘箱;温度控制精度优于士2C 4.2.1.2.4 4.2.1.3试样制备截取两块横截面边长为60mm70mm、长度为100mm士2mm的试样,包含硬化端,作为测试样
GB/39703一2020 品和对比样品,装人专用套筒,仅露出两端端面,置于105C士2C的恒温烘箱中干燥2h,取出置于干燥器内自然冷却至室温,称重 4.2.1.4测定将样品用高岭棉包裹,置于样品仓中,样品外壁与仓壁之间应完全密封,以保证空气和磨损剂完全从试样的通道中流过,磨损剂在整个测试时间内应匀速加人按表1条件进行测定测定完成后,从样品仓中取出试样,清理试样内残留的磨损剂,置于105C士2C的恒温烘箱中干燥2h取出置于干燥器内自然冷却至室温,称重表波纹板式催化剂磨损强度测试条件序号项目参数催化剂孔道内风速/m/s 10,5士0.5 磨损剂浓度/g/m' 50士5 测试时间/h 4.2.1.5试验数据处理催化剂的磨损率S,数值以%/kg表示,按式(3)计算 mn m13 ×100 H 6 m 式中: 测试前测试样品质量的数值,单位为克(g); m 测试后测试样品质量的数值,单位为克(g): 71" -测试前对对比样品质量的数值,单位为克(g); n -测试后对比样品质量的数值,单位为克(g); m" 磨损剂质量的数值,单位为千克(kg) mn1 测定结果精确至0.01%/Akg 4.2.2比表面积 4.2.2.1仪器设备 4.2.2.1.1比表面积仪 4.2.2.1.2电子天平;精确至0.0001g 4.2.2.2样品制作及预处理截取一定质量的催化剂有效反应壁面作为试样,采样时应避开硬化部位,选取在单元迎风面50n mm 之后及背风面50mm之前的区域,且包含玻璃纤维基材将试样破碎成直径不大于3mm的颗粒后装人样品管内,250C真空脱气不少于2h后待用 4.2.2.3测定按照GB/T19587的规定,采用多点BET法进行测定,测定结果精确至0.1m'/g
GB/T39703一2020 4.2.3孔容 4.2.3.1 压汞法 4.2.3.1.1仪器设备 4.2.3.1.1.1压汞仪;测量孔径范围10nm10000nm 4.2.3.1.1.2电子天平;精确至0.0001g 4.2.3.1.1.3汞;分析纯或优级纯 4.2.3.1.1.4液氮:纯度不低于99% 4.2.3.1.2采样截取一定质量的催化剂有效反应壁面作为试样,采样时应避开硬化部位,选取单元迎风面50mm 之后及背风面50mm之前的区域,且包含玻璃纤维基材 4.2.3.1.3预处理将试样破碎成直径不大于3mm的颗粒后放人堆锅,置于马弗炉内300C下锻烧1h,取出后冷却至室温,称取一定质量的试样,装人样品管中,待用 4.2.3.1.4测定的规定,采用压汞法对样品孔容进行测定包含低压和高压测试两个部分按照GB/T21650.1 测得孔径在10nm~10000nm的孔容,测定结果精确至0.001em/g 4.2.3.2气体吸附法 4.2.3.2.1仪器设备 l00nm 4.2.3.2.1.1气体吸附仪:测量孔径范围2nm 4.2.3.2.1.2电子天平;精确至0.0001g 4.2.3.2.1.3氮气:纯度不低于99.99% 4.2.3.2.1.4氮气;纯度不低于99.99% 4.2.3.2.1.5液氮;纯度不低于99% 4.2.3.2.2采样同4.2.3.1.2 4.2.3.2.3预处理将试样破碎成直径不大于3mm的颗粒,称取一定质量的试样,置于样品管中250C真空脱气处理不少于2h,待用 4.2.3.2.4测定按照GBT260 的规定,采用气体吸附法对样品孔容逃行测定渊得孔径范围2mm一Imm 的孔容,测定结果精确至0.001em/g 4.2.4主要化学成分波纹板式脱硝催化剂主要化学成分包括二氧化钛、三氧化钨、三氧化钼、五氧化二饥、二氧化硅、三
GB/39703一2020 氧化二铝、氧化钙,其含量按GB/T31590的规定测定 4.2.5微量元素波纹板式脱硝催化剂微量元素包括钾,钠,铁,磷,呻,其含量按GB/T34701的规定测定 4.3反应性能警示本标准所涉及的试验用气体(含NH.So、No等)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,现场严禁明火,应配备必要的灭火器材和排风设备等预防设施 4.3.1试验装置 4.3.1.1装置波纹板式脱硝催化剂反应性能采用专门的试验装置，针对完整的催化剂单元体或按照指定要求切割后的催化剂样品进行测定,其试验装置示意图见图3 巴 7 8 910-1 ? unn 6-1 抖 t 14 10-2 品3后说明: 气体钥瓶; 1-1一1-5 水箱 3-l3-5 减压阀; 4-14-5 气体流量计; 计量泵; 6-1,6-2 气体混合器; 燕发器预热器; 气体浓度检测仪 0-1、10-2" 压力计; 反应器; 12 尾气净化装置; 1s 引风机: 尾气排放口图3反应性能测试装置示意图 4.3.1.2主要参数波纹板式脱硝催化剂反应性能试验装置主要参数及要求见表2
GB/T39703一2020 表2反应性能试验装置主要参数序号项目参数备注反应器中样品仓的尺寸(长×宽×高/m >l50×150×150 烟气流量控制范围/(Nm'/h 20一250 标态,湿基,实际含氧量最高使用压力/MPa 0.3 450 最高使用温度/ 二3 平行性(相对标准偏差/% 重复性相对标准偏差/% 3 4.3.1.3校验正常情况下,反应性能试验装置的平行性和重复性用保留样每年至少测定1次,其测定方法按4.3.7.1 的规定 4.3.2试验步骤 4.3.2.1气体条件的确定反应性能测定时,宜采用工程设计或实际烟气条件当对不同厂家或同一厂家不同批次产品进行性能比较时,需在统一试验条件下测定,气体条件应满足附录A的要求 4.3.2.2气体成分的检测方法反应器进出口气体浓度的检测方法及气体浓度检测仪的性能需满足的标准参见附录B 4.3.3试样制备及装填截取截面尺寸为(150mm士2nmm)×(150nmm士2mm),长度与波纹板式催化剂原始长度一致的样品作为待测试样,并用耐高温陶瓷纤维棉缠绕试样的四周装人反应器涉及多层催化剂时,待测试样应采取串联方式、层数与实际工况一致进行不同厂家或同一厂家不同批次产品的性能比较时,按附录A的要求制备样品 4.3.4 系统试漏向系统通人氮气,缓慢升压至装置的设计压力稳定10min 用中性发泡剂涂副所有密封点,无泄漏则为合格试漏完成后系统缓慢泄压 4.3.5气体参数的设置反应装置人口气体各参数的波动范围满足附录C方可正式开始反应性能的测试 4.3.6老化对于新鲜催化剂,在反应性能测试前需要经过老化处理在不通人NH,和NO的情况下,调节其他气体满足测试工况条件的要求.并保持30h以上然后每隔0.5h一1.0h对反应器出口气体中so. 和so浓度进行检测当连续4次检测数据不存在同一种变化趋势且其中任意2次测定结果相对偏差
GB/39703一2020 小于10%时,老化结束 4.3.7测定 4.3.7.1 活性的测定老化完成后,按照所设定的测试工况条件通人反应气体,控制氨氮摩尔比为1.01.1,稳定1h以上然后每隔0.5h~1.0h检测一次反应装置的人/出口NO，浓度当连续4次检测结果不存在同一趋势且其中任意2次的相对偏差均小于3%,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 43.7.2脱硝效率、氨逃逸及压力降的测定活性的测定完成后,调节NH.通人量,按测试工况条件控制氨氮摩尔比,维持其他烟气条件保持不变,稳定1h以上每隔0.5h1.0h检测一次人/出口NO，浓度、压力降及出口氨的浓度当连续4次检测结果不存在同一趋势且其中任意2次测定结果相对偏差均小于3%,测试完毕取连续4次检测结果的算术平均值作为测定结果 4.3.7.3sO/so转化率的测定脱硝效率、氨逃逸及压力降的测定完成后,切断NH的供应,其他烟气条件保持不变,并稳定1h以上,然后每隔0.5h~1.0h检测一次反应装置的人/出口sO浓度和人口sO浓度,当连续4次检测结果不存在同一趋势且其中任意2次测定结果相对偏差均小于10%时,测定完毕取连续4次检测结果的算术平均值作为测定结果 4.3.8试验数据处理 4.3.8.1脱硝效率催化剂的脱硝效率7,数值以%表示,按式(4)计算 ×100% 1一式中: C 反应器人口NO，体积分数(干基,基准含氧量)的数值,单位为微升每升(pL/IL); -反应器出口NO，体积分数(干基,基准含氧量)的数值,单位为微升每升(4Ll/I) 计算结果精确至01%. 4.3.8.2活性催化剂的活性K,数值以米每小时m/h)表示,按式(5)计算 K=一Av×ln(1一n 式中: 面速度的数值,单位为米每小时(m/h). Av 计算结果精确至0.1m/h 4.3.8.3so./so转化率催化剂的sO/sO转换率E,按式(6)计算: 91一9 E 6 ×100%
GB/T39703一2020 式中反应器出口sO体积分数(干基,基准含氧量)的数值,单位为微升每升(AL/L); 9 反应器进口sO.体积分数(干基,基准含氧量)的数值,单位为微升每升(AL/L); P 反应器进口sO体积分数(干基,基准含氧量)的数值,单位为微升每升(L/L) 9 计算结果精确至0.1% 4.3.8.4氨逃逸折算到标态、干基,基准氧含量下的氨逃逸p,数值以毫克每立方米(mg/m')表示,按式(7)计算: p 9 7 p=P× -9 式中实测氨逃逸的数值(标态、干基、实际氧含量),单位为毫克每立方米(mE/m') Q 空气中氧含量的数值(干基),% 基准氧含量的数值,%; p 实测的氧含量的数值(干基),% 计算结果精确至0.1mg/m 4.3.8.5压力降烟气流经催化剂的压力降AP,数值以帕(Pa)表示,按式(8)计算 P=P一P 式中反应器出口气体压力的数值,单位为帕(Pa) 反应器人口气体压力的数值,单位为帕(Pa). 计算结果精确至1Pa 0
GB/39703一2020 录附 A 规范性附录反应性能对比检测试样的制备方法及气体条件 A.1总则对催化剂产品进行反应性能指标对比检测时,宜采用统一方法制备试样,在相同的气体条件下测试 A.2试样制备截取长度为500mm士2mm(规格低于25层)或150mm士2mm(规格高于或等于25层),具有完整孔型的矩形截面,且无明显物理损伤的样品作为待测试样 3 烟气条件设定 A" 规格低于25层的波纹板式催化剂按照表A.l设定气体条件;规格高于或等于25层的波纹板式催化剂按照表A.2设定气体条件表A.1对比检测气体条件(一项目参数催化剂孔道内烟气流速(标态,湿基,实际含氧量)/ '(m/s 2.5 温 380 度 NO浓度(干基,实际含氧量)ALL 300 O浓度(干基,实际含氧量LL 500 O浓度(干基(体积分数/% 氨氮摩尔比 1.01.1 10 H.0含量(实际含氧量)(体积分数/% 表A.2对比检测气体条件(二参数项目催化剂孔道内烟气流速(标态,湿基,实际含氧量y7 mm/s 3.5 温度/C 38O0 NO浓度(干基,实际含氧量)LL l00 O)浓度(干基,实际含氧量)/L/L 100 O浓度(干基)(体积分数/% 15 1.0~1. 氨氮摩尔比 H.0含量(实际含氧量(体积分数/% 15 1
GB/T39703一2020 录附 B 资料性附录) 气体成分分析方法及参考标准反应性能试验装置的气体成分分析方法及气体浓度检测仪的性能需满足的标准见表B.1 表B.1气体成分分析方法及参考标准序号烟气成分推荐方法参考标准 IsO7996 化学发光法盐酸恭乙二胺分光光度法 NO/NO HJ/T43 非分散红外吸收法 HJ692 紫外荧光法 SO10498 SO. HJ/T56 碘量法离子色谱法 GB/T14642 DL/T998 采样方法化学滴定法 DL/T998 SO 离子色谱法 GB/T14642 HJ544 固定污染源废气硫酸雾的测定离子色谱达离子选择电极法 GB/T14669 NH H]534 次氯酸纳-水杨酸分光光度法离子色谱法 GB/T15454 12
GB/39703一2020 附录 C 规范性附录反应器入口气体参数的波动范围反应性能测试前反应器人口气体参数允许波动需满足表C.,1规定的范围表c.1反应性能测试前反应器入口气体参数的波动范围序号参数波动范围士5%相对值气体流量(标态,湿基,实际含氧量/(m'/h 气体温度/ 士3(绝对值 o浓度(干基>(体积分数)/% 士0.2(绝对值 NO浓度(干基,实际含氧量)/gL/L 士1%相对值》士1%相对值 so浓度(干基,实际含氧量)/(gL/1L sO浓度(干基,实际含氧量/(aL./1 士10%相对值 H,(O含量实际含氧量(体积分数/% 士10%相对值氨氮摩尔比土0,05(绝对值 13
GB/T39703一2020 考文献参 [[1]GB/T14642一2009工业循环冷却水及锅炉水中氟、氯、磷酸根、亚硝酸根,硝酸根和硫酸根的测定离子色谱法 [2 GB/T14669一1993空气质量氨的测定离子选择电极法 [a GB/T15454一2009工业循环冷却水中钠、铵、钾、镁和钙离子的测定离子色谱法 [的 HU/T43一1999固定污染源排气中氨氧化物的测定盐酸禁乙二胺分光光度法 [ HJ/T562000固定污染源排气中二氧化硫的测定碘量法 i HUJ534一2009环境空气氨的测定次氯酸钠-水杨酸分光光度法 H544一2016固定污染源废气硫酸雾的测定离子色谱法 [8 H692一2014固定污染源废气氮氧化物的测定非分散红外吸收法 [9 DL/T9982016石灰石-石膏湿法姻气脱硫装置性能验收试验规范 [[I0 SO7996:1985AmbientairDeterminationofthemassconcentrationofnitrogenox idesChemiluminescencemethod [11]1SO10498:2004AmbentairDeterminationofsulfurdioxideUltraviolefluorescencemethod 14

波纹板式脱硝催化剂检测技术规范GB/T39703-2020解析

随着环保行业的快速发展，脱硝催化剂作为一种常见的污染治理设备，其检测技术也得到了越来越多的关注。近日，我国发布了最新的波纹板式脱硝催化剂检测技术规范GB/T39703-2020，旨在进一步规范和完善脱硝催化剂检测技术标准。

规范背景

脱硝催化剂是目前常用的NOx减排设备之一，其检测与监管一直是环保行业的重点工作。然而，在目前的实践中，由于缺乏统一标准和规范，脱硝催化剂检测存在着许多技术难题，如数据不确定性、误差大、难以重现等问题。

为了解决这些问题并提高脱硝催化剂检测技术的可靠性、准确性和可重复性，我国制定了最新的波纹板式脱硝催化剂检测技术规范GB/T39703-2020。该规范是在广泛征求各方专家意见和建议的基础上编制而成，对脱硝催化剂的检测方法、过程、要求等进行了全面规范和详细说明。

规范内容

波纹板式脱硝催化剂检测技术规范GB/T39703-2020主要分为以下几个部分：

规范的范围和应用对象
术语和定义
试验设备和环境
试验前的准备工作
试验步骤及其方法
试验数据处理和分析
报告撰写和审核

其中，规范的范围和应用对象明确了该规范适用于波纹板式脱硝催化剂的检测；术语和定义对相关专业词汇进行了详细解释；试验设备和环境对试验所需设备、试验室环境等方面提出了要求；试验前的准备工作列举了各项试验前应做好的准备事项；试验步骤及其方法对检测过程中各个环节的操作方法进行了详细说明；试验数据处理和分析对试验结果的处理方法进行了规定；报告撰写和审核则对报告内容和格式进行了规范。

规范意义

波纹板式脱硝催化剂检测技术规范GB/T39703-2020的制定，对于提高脱硝催化剂检测技术的准确性、可靠性和可重复性具有重要意义。通过统一标准和规范，可以避免不同实验室、机构之间的数据差异，从而保证检测结果的准确性和可比性。此外，该规范还可以促进脱硝催化剂检测技术的创新和发展，推动环保行业的可持续发展。

总之，波纹板式脱硝催化剂检测技术规范GB/T39703-2020的出台是我国环保行业发展的一项重大举措，将在未来的脱硝催化剂检测中发挥重要作用。我们相信，在全社会的共同努力下，我国环保事业一定能够迈上新的高峰，为人民群众提供更加清洁、健康的生态环境。