GB/T33104-2016
船用SCR蜂窝式脱硝催化剂检测方法
TestmethodforhoneycombcatalystforremovalofNOxofmarineSCR
- 中国标准分类号（CCS）G74
- 国际标准分类号（ICS）71.100.99
- 实施日期2017-05-01
- 文件格式PDF
- 文本页数10页
- 文件大小384.18KB
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船用SCR蜂窝式脱硝催化剂检测方法
国家标准
GB/T33104一2016 船用SCR蜂窝式脱硝催化剂检测方法 范围 本标准规定了船用sCR(选择性催化还原法)蜂窝式脱硝催化剂的检测方法 本标准适用于以二氧化钛为载体,负载活性组分,用于船舶柴油机sSCR尾气处理系统中脱除氮氧 化物的蜂窝式催化剂
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GB/T19587气体吸附BET法测定固态物质比表面积 GB/T21650.1压永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;压永法 GB/T31590烟气脱硝催化剂化学成分分析方法 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 船用sCR蜂窝式脱硝催化剂hoeycombcatalsforremovalofNo.ofmarinesCR 安装在船用柴油机SCR尾气处理系统中,通过催化氧化还原反应脱除尾气中氮氧化物的蜂窝式催 化剂 3.2 蜂窝式催化剂homeyeombeatalyst 整体挤压成型,端面为蜂窝状,经焙烧而成的脱硝催化剂
3.3 孔径 aperture 蜂窝式催化剂两内孔壁之间的距离
3.4 节距 pitch 蜂窝式催化剂蜂窝孔径与单内壁厚度之和
3.5 几何比表面积gemetriespeeifiesurlaeeare 烟气通过催化剂通道的总表面积与催化剂表观体积的比值 3.6 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
轴向抗压强度 axialcompressivestrength 沿催化剂孔道方向单位面积所能承受的最大压力
GB/T33104一2016 3.8 径向抗压强度 transversecompressivestrength 与催化剂孔道垂直方向单位面积所能承受的最大压力
3.9 ahrasionrato 磨损率 催化剂经磨损前后质量损失的百分比,与所使用磨损剂质量的比值
3.10 ecificsurfaeearea 比表面积 spe 单位质量催化剂的表面和内孔的总表面积
3.11 volume 孔容 p0re 单位质量催化剂的内孔的总容积
3.12 脱硝效率 demitrifeationelffteiemey 烟气通过催化剂后脱除的NO，量与原烟气中所含No，量的百分比
3.13 氨氮摩尔比NH,/No，molarratio 烟气中氨物质的量与氮氧化物物质的量之比
3.14 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
3.15 so./so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.)的体积浓度百分比
3.16 氨逃逸 ammomiaslip 反应器出口烟气中狐的质量与烟气体积之比 催化剂规格 蜂窝式催化剂单元体外观尺寸规格为(150mm士3mm)×(150mm士3mm),单元截面上均匀排 布的孔数可根据实际需要定制
测试条件 催化剂外观质量检查及性能测试均在常温常压下进行
测试项目和方法 外观 6.1 单元外观质量采用日视法测定
GB/T33104一2016 6.2几何性能 6.2.1单元尺寸的测定和计算 6.2.1.1用卷尺测定催化剂单元体(见图1)的长度(L)和横截面(a,b),精确至1mm;用游标卡尺测量 a、b方向上的内壁厚(h.),外壁厚(b.),孔径(d.,dw),精确至0.01mm
测量点的位置应分散且分布 均匀
测量点的数量应不少于10个,取其算术平均值作为测定结果
图1催化剂单元体尺寸 6.2.1.2催化剂单元体的节距P.、P分别按式(1)和式(2)计算 V
=bw十d
P,=b
十d 式中 催化剂内壁厚的数值,单位为毫米(mm) b， d 催化剂a方向上孔径的数值,单位为毫米(mm); -催化剂b方向上孔径的数值,单位为毫米( dn mm 6.2.2几何比表面积、开孔率的计算 6.2.2.1几何比表面积 催化剂几何比表面积A,,数值以平方米每立方米(m'/m')表示,按式(3)计算 4×d×n'×1000 (3 A， a×b 式中: 催化剂猫面上孔径的数值,单位为毫米(mm) 催化剂单元体端面上一排孔的数量 催化剂端面的长度的数值,单位为毫米(mn m; 催化剂端面的宽度的数值,单位为毫米(mm 1m
6.2.2.2开孔率 催化剂单元的开孔率e,按式(4)计算
GB/T33104一2016 dl1n" ×100% ab 式中 催化剂孔径的数值,单位为毫米(mm); 催化剂单元体端面上一排孔的数量; 催化剂端面的长度的数值,单位为毫米(mm); 催化剂端面的宽度的数值,单位为毫米(mm)
6.3 理化性能 6.3.1抗压强度的测定 6.3.1.1设备和材料 6.3.1.1.1压力试验机;托盘和上施压面的面积大于催化剂试样端面积,催化剂试样端面上施压强度大 于5MPa,示值误差不大于士2%
200 6.3.1.1.2游标卡尺:量程为0mm mm,最大允许误差为士0.01mm 6.3.1.1.3衬垫片;厚度为6mm的高岭棉或陶瓷纤维纸
6.3.1.2试样制备 在催化剂单元体的两端部位,截取两个端面长度为150mm士3mm的试样
试样应保持结构完整 且无裂纹,切割面应平整光滑并与催化剂孔壁垂直
测量试样受压面4个不同位置的高度以检验受压 面的平行度,任何两个测量点的高度之差应不大于平均高度的2%
将试样装人塑料袋中折叠封好
6.3.1.3测定步骤 将两片高岭棉或陶瓷纤维纸分别放在试样受力面的顶部和底部,再将试样置于压力试验机两块压 板的中心位置
开启压力试验机,以1125N/、的加压速率连续均匀施加压力
当试样破碎时,试验机 停止加压,记录此时的最大压力示值
注对单一样品测试为单次数值,对批量样品为3次测试平均数据
6.3.1.4结果计算 催化剂的轴向和径向抗压强度,数值以兆帕(MPa)表示,按式(5)计算
5 p= 又W 式中: -最大压力示值的数值,单位为牛顿(N); -试样底部(或顶部)长度的数值,单位为毫米(mm); w 试样底部(或顶部)宽度的数值,单位为毫米(mm). 6.3.2磨损率的测定 6.3.2.1试样制备 截取高度为100mm,端面长度和宽度均为60mm一80mm的试样两块,且试样应包含催化剂端面 中心点
将试样置于烘箱中,105C士2C干燥2h后取出，于干燥器中冷却至室温,称重,精确 至0.01 g
GB/T33104一2016 6.3.2.2测定装置 磨损率测定装置由风机、风量调节机构、自动给料机、样品仓和磨损剂收集装置等主要部分组成,测 试样品和对比样品可采用串联(见图2)或并联方式(见图3),其中样品仓串联布置方法为仲裁方法
自动给料机 风机 对比样晶仓 试样样品仓 磨损剂收集装置 风速仪 风量调节阀 图2样品仓串联布置的磨损率测定装置示意图 风速仪 自动给料机 试样样品仓 磨损剂收集装置 对比样品仓 收尘装置" 风量调节阀 风速仪 风机 图3样品仓并联布置的磨损率测定装置示意图 6.3.2.3测定步骤 将样品用陶瓷纤维纸包裹后,置于样品仓中,保持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
控制并调节催化剂通道内标准风速为14.5m/s士0.5m/s,磨损剂 干燥的粒径为0.270mm0.380mm的高硬度石英砂)浓度为50g/m士5g/m',2h后停止
取出试 样,置于烘箱中,105C士2C干燥2h,取出放人密闭容器内冷却至室温后,称重,精确至0.01g
6.3.2.4结果计算 催化剂的磨损率.数值以百分数每千克(%/kg)表示,按式(6)计算 3 m 100 1 n 式中 -测试前试样质量的数值,单位为克(g); m -测试后试样质量的数值,单位为克(g); 12 测试前对比样质量的数值,单位为克(g); 13
GB/T33104一2016 -测试后对比样质量的数值,单位为克(g); 磨损剂质量的数值,单位为千克(kg)
6.3.3比表面积 按GB/T19587中的多点BET法进行测试,其中从催化剂内壁表面截取试样应不低于0.3g,精确 至0.lm'/g
6.3.4孔容,孔径及孔径分布 按GB/T21650.1规定的压汞法测定催化剂的孔容、,孔径及孔径分布,其中孔容精确至0.001cnm/g 孔径精确至0.0lnm 6.3.5钥、、钛质量分数 按GB/T31590的规定,测定结果精确至0.01%
反应性能 6,4 警示本标准所涉及的试验用烟气(含N、So.、N,No)对人体健康和安全具有中毒,易燃、易 爆危害,应严防系统漏气,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原理 尿素溶液在催化剂的作用下,有选择性地与烟气中的氮氧化物(NO,No.)反应生成N
和H.O. 通过船用柴油机台架试验,设计烟气条件,分析单元体反应器的进、出口气体参数,获得催化剂的各项反 应性能指标
6.4.2试验装置 催化剂单元体反应性能指标试验装置包括船用柴油机试验台架、反应器系统和烟气净化及排放系 统等组成,其装置流程示意图见图4
船用柴油机试验 烟气净化及排放 反应器系统 系统 台架 烟气参数测量 烟'气参数测量 图4催化剂反应性能试验装置流程示意图 6.4.3试样制备 试样宜按截面尺寸为(150mm士3mm)×(150mm士3mm)长度为400mm制备
6.4.4烟气 测试烟气参数宜按表1的规定
GB/T33104一2016 表1测试烟气参数条件 序号 名称 指标 偏差范围 标准状态下烟气流量/m/h 50 士5% 烟气温度/C 315 士1 NO，浓度(以体积计) 750×10-" 士10×10-" so
浓度(以体积计) 60×10" 士5×10 19×10-" 士5×10- co浓度(以体积计 HC浓度(以体积计 130×10-" 士5×10 Co浓度/% 士5 O浓度/% 土5 13 6.4.5测定步骤 6.4.5.1系统试漏 向系统内缓慢通人氮气,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
6.4.5.2激活 在不喷尿素的前提下,持续通烟气30h,然后每隔1h测定一次反应器出口烟气中sO，和sO的 质量浓度
当连续4次测定结果不存在同一趋势,且相对偏差小于10%时,激活结束
6.4.5.3测试 6.4.5.3.1活性测定 催化剂激活完成后,开始喷人尿素溶液,稳定并保持1h,然后每隔1h测定一次进、出口NO，的浓 度"p以及出口氨逃逸l,
连续4次测量结果不存在同一趋势,且测定结果相对偏差不大于3%时 结束活性测定
取连续4次测定结果的算术平均值作为测定结果
6.4.5.3.2so./so转化率的测定 活性测定完成后,停止尿素溶液的喷人
保持其他组分不变,且稳定1h,然后每隔1h测定一次出 口三氧化硫的浓度a,进口三氧化硫的浓度a,进口二氧化硫浓度a
连续4次测定结果不存在同一 趋势,且测定结果相对偏差不大于10%时,结束转化率的测定
取连续4次测定结果的算术平均值作 为测定结果
6.4.6结果计算 6.4.6.1脱硝效率 催化剂的脱硝效率),按式(7)计算
GB/T33104一2016 二P ×100% 7= p1 式中 反应器进口No，浓度的数值,以10-"表示; 0 反应器出口NO，浓度的数值,以10"表示 p2 6.4.6.2活性 催化剂单元体的活性K,数值以米每小时(m/h)表示,按式(8)计算: MR K=0.5× -×ln (8 1M派 V文A n×1一 一7 一7 式中: -标准状态下烟气流量的数值,单位为立方米每小时(m'/h) 催化剂体积的数值,单位为立方米(m=): -催化剂几何比表面积的数值,单位为平方米每立方米(m=/m) A， MR 氨氮摩尔比的数值,%
6.4.6.3so,/so转化率 催化剂单元体的sO./sO转化率E,按式(9)计算 -. E= ×100% .9 a 式中: 反应器出口sO浓度的数值,以10-"表示; O 反应器进口处sO浓度的数值,以10-"表示; d， 反应器进口处sO，浓度的数值,以10-"表示
a 6.4.6.4氨逃逸 折算到基准氧含量下的氨逃逸l,按式(10)计算 二P2 -.x 10) 9 式中 -实测氨逃逸的数值,单位为毫克每立方米(mg/m); l -空气中氧含量的数值,%; P1 基准氧含量的数值,%; 9 实测的氧含量的数值,%
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船用SCR蜂窝式脱硝催化剂检测方法GB/T33104-2016
一、前言
船用SCR蜂窝式脱硝催化剂检测方法GB/T33104-2016是中国国家标准化管理委员会发布的标准，用于评估船舶SCR蜂窝式脱硝催化剂的性能和寿命。该标准适用于船用SCR蜂窝式脱硝催化剂的制造、安装和维护等领域。
二、检测方法的主要内容
本标准主要包括以下内容：
- 试验原理：介绍了船用SCR蜂窝式脱硝催化剂检测的基本原理；
- 试验装置：详细描述了实验室中所需的设备、器材等；
- 试验方法：包括了实验室中所需的具体操作步骤，如样品制备、测试条件等；
- 数据处理与分析：介绍了实验数据的收集、处理以及结果分析的方法。
三、检测方法的应用
船用SCR蜂窝式脱硝催化剂广泛应用于船舶尾气的净化，能够将废气中的氮氧化物转化为无害的氮和水，达到环保和节能的目的。而GB/T33104-2016标准则为船舶SCR蜂窝式脱硝催化剂的质量控制提供了标准化的指导，有效地推动了相关产业的发展。
四、结语
本文简要介绍了船用SCR蜂窝式脱硝催化剂检测方法GB/T33104-2016的主要内容和应用。该标准的实施有助于规范化船用SCR蜂窝式脱硝催化剂的检测流程，并为企业的生产和科研提供了标准依据。
