GB T 31587-2015 蜂窝式烟气脱硝催化剂.pdf

1、4 ICS 71. 100.99 G 75 中华人民共和国国家标准GB/T 31587-2015 蜂窝式烟气脱硝催化剂Honeycomb-type DeNOx catalysts 2015-06-02发布2015-12-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局也世哈哈j中国国家标准化管理委员会。叩中华人民共和国国家标准蜂窝式烟气脱硝催化剂GB/T 31587-2015 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平墨西街甲2号(100029)北京市西城区三里柯北街16号(10004日网址总编室:(010)68533533发行中心1(010)51780238读者服务部:(010)68523946中

2、国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销 开本880X1230 1/16 印张1.25字数34千字2015年7月第一版2015年7月第一次印刷* 号:155066. 1-52005定价21.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107 前本标准按照GBjT1.12009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(SACjTC63)归口。GB/T 31587-2015 本标准起草单位z重庆远达催化剂制造有限公司、南化集团研究院、江苏龙源催化剂有限公司、成都东方凯特瑞环保催化剂有限责任公司、西安热工研究院有

3、限公司、浙江德创环保科技股份有限公司、西安元创化工科技股份有限公司.本标准主要起草人z黄锐、周林、艾生炳、汪德志、白伟、解晓斌、孔凡海、牛磊、赵博、卢继跃，I GB/T 31587-2015 蜂窝式烟气脱硝催化剂1 范围本标准规定了蜂窝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。本标准适用于辄铁系氨选择性催化还原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

4、志GB/T 19587 气体吸附BET法测定固态物质比表面积GB/T 21650.1 压乘法和气体暖附法测定固体材料孔径分布和孔隙度第1部分z压乘法GB/T 31590-2015 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 蜡窝式脱硝催化知Uhoneycomb-type catalyst 整体挤压成型，端面为蜂窝状，经蜡烧而成的脱硝催化剂。3.2 氨选择性催化还原法NH3 selectivetalytic reduction 在催化剂作用下，氨还原剂与氮氧化物反应，生成氯气和水的脱硝方法。3.3 单元log 截面尺寸为150mm X 150 mm的蜂窝式催

5、化剂单体。3.4 摸块module 由一定数量的催化剂单元在模块框内组装而成.3.5 开孔率opening ratio 烟气流通催化剂通道的截面租与催化剂总截面棋的比值。3.6 磨损率abrasion ratio 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。3.7 缺口chip 催化剂单元端面及外壁上出现的开口，具体见图1.1 GB/T 31587-2015 圄1缺口3.8 孔变形dis阳此edcell 构成催化剂孔道的壁出现变形，偏离了水平线或垂直线。3.9 轴向抗压强度皿ialcompre部ivestrengtb 沿催化剂孔道方向单位面积所能承受的最太压力。3.10 径向抗

6、压强度transverse compressive strength 与催化剂孔道垂直方向单位面积所能承受的最大压力。3.11 比表面积sp创ialsorface町盹单位质量催化剂的表面和内孔的总表面积。3.12 孔容pore volume 单位质量催化剂的内孔的总容积。3.13 几何比表面积geometric specific sorface area 烟气通过催化剂通道的总表面军民与催化剂体租的比值。3.14 脱硝效率denitrification efficiency 烟气通过催化剂后脱除的NO军量与原烟气中所含NO量的百分比。3.15 氨逃逸ammonia slip 反应器出口烟气中氨

7、的质量与烟气体积之比。3.16 面速度时崎vel倪ity烟气流量与催化剂的总几何表面棋催化剂体积与几何比表面积的乘现之比。3.17 氯氯摩尔比NH3/NO molar ratio 烟气中氨物质的量与氮氧化物物质的量之比。2 GB/T 31587-2015 3.18 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。3.19 SOdSo，转化率S02/So, conversion rate 烟气中的二氧化硫(S03)在催化反应过程中被氧化成三氧化硫(S03)的体积浓度百分比。4 产品规格蜂窝式烟气脱硝催化剂产品的规格按单元截面上均匀排布的方形孔道数划分，有18

8、孔(18孔18孔、22孔(22孔X22孔、35孔(35孔X35孔)等。5 要求5.1 外观5.1.1 单元产品单元外观应符合表1的规定。表1单元外观要求要求缺陷名称25孔及以内25孔以上端困缺口每处最大深度不超出25mm，宽度不超出2个孔s每处最大深度不超出25mm，不超过总孔数的2%有缺陷孔壁不超过3个端面裂缝宽度不超出0.8mm，最多允许8条p不允许出现贯宽度不超出0.8mm，不允许出现贯穿性的裂缝穿性的裂缝外壁缺口每处宽度不超出2个孔，长度不超出催化剂单元最多8个孔退，长度不超出催化剂单元总长度的一半总长度的一半，有缺陷孔壁不超出4个外壁裂缝宽度不超出0.8mm，长度不超出催化剂单元总长

9、宽度不超出0.8mm，每一面不得超过1条非贯穿性度的一半，最多允许2条裂缝，或仅有一条贯穿性裂缝孔变形超过1/3孔塌陷的孔扭曲不超过5个孔超过1/3孔塌陷的孔扭曲不超过总孔数的4%内部横裂不允许出现内部裂纹导致的表面径向凹陷不允许出现内部裂纹导致的表面径向凹陷5. 1.2 模块模块应符合表2的规定.3 GB/T 31587-2015 表2摸块要求项目名称要求组装方式宜采用6X12的单元排列方式组装焊接应元气孔、弧坑、漏焊、虚焊和夹渣等缺陷取样模块应设置包含取梓单元的模块，且便于提取滤网模块单元迎风面应安装防灰滤网5.2 单元变形单元变形应符合表3的规定.表3变形要求单位为毫米单元位置尺寸范围变

10、形值宽度方向150 2 1000 6 5.3 几何性能5.3.1 单元几何性能单元几何性能应符合表4的规定。表4单元几何性能要求项目指标允许偏差*度/mm100-1350 士3截丽边长/mm150 -2/+4 0.50-1.00 士0.10内壁厚/mm1.00 土0.151.50 士0.255.3.2 摸块几何性能模块几何性能应满足表5的规定。4 GB/T 31587-2015 表5模块儿何性能要求项目指标允许偏差长度/mm1901-1 930 士5宽度/mm950-980 士35.4 理化性能理化性能应满足表6的规定.a 表6理化性能要求项目指标允许偏差轴向抗压强度2.0 抗压强度/MPa径

11、向抗压强度二:0.4硬化端磨损率0.10 磨损率/(%/kg)非硬化端磨损率骂王0.15比表面狈/(m2/g)注40孔容/(mL/g)二:0.25二氧化铁(Ti02)的质量分数/%二:.750.50 士0.080.5-1.0 士0.10五氧化二饥(V20S)的质量分数/%1.0-2.0 土0.15二2.0士0.30注1:表示该项目无此要求.注2:磨损率指标适用于25孔以内的产品。5.5 反应性能反应性能包含活性和502/503转化率，应满足表7的规定。表7反应性能要求活性/(m/h)S02/S03 规格转化率/%0.1%1.0% 15孔注2426 三28主主3016孔二注25注28注3032

12、18孔注26二注34二注37二39骂王1.020孔二27二注36主主38二主4021孔注27二37二注3840 22孔注2737 二38主主40注g反应性能指标适用于22孔及以内的产品.一5 GB/T 31587-2015 6 试瞌方法6.1 外观6.1.1 单元单元外观质量采用目视法测定。裂缝宽度采用塞尺测量，精确至0.1mm;裂纹长度和缺口深度采用刻度尺测量，精确至1mm. 6.1.2 模块模块外观质量采用目视法测定.模块几何尺寸用刻度尺测量，精确至1mm. 6.2 单元变形的测定6.2.1 设备和材料6.2.1.1 水平平台E平面度精度大于或等于0级。6.2.1.2 钢直尺或钢条z长度不

13、低于200mm. 6.2.1.3 塞规或塞尺z量程不低于10mm、精度不低于0.1mm. 6.2. 1.4 催化剂单元体试样z原始状态、单元表面整洁。6.2.2 宽度方向变形的测定将催化剂单元放在平台上，观察宽度方向变形最大的表面。将钢直尺或钢条放在单元宽度方向变形最大的部位。用塞尺或塞规测量单元表面与钢直尺或钢条之间的距离.测量宽度方向各面变形值，其中最大值即为该单元宽度方向变形值。宽度测量示意图见图2.圈2宽度方向变形测量示意圄6.2.3 长度方向变形的测定将催化剂单元的1、2点(3、4点)按在平台上并固定，用塞规读取第3、4点(1、2点和工作平台的问隙(h)如图3所示，测量4个点与工作平

14、台的最大间隙儿6 GB/T 31587-2015 。 圄3长度方向变形测量示意圄6.2.4 结果计算催化剂单元变形x，数值以毫米(mm)表示，按式(1)计算zX=2 .( 1 ) 式中zh一一测定的最大间隙的数值，单位为毫米(mm)o6.3 几何性能的测定6.3.1 单元尺寸的测定用卷尺测量单元体的长度(l)，精确至1.0mm;用游标卡尺测量单元体的横截面尺寸(a、的、内壁厚(bw)、外壁厚(bow)和孔径(旬，db)，精确至0.01mmo孔径d为a，b方向的孔径da、db的算术平均值。测量点的位置应分散且分布均句，孔径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。单元体示意图见图4

15、.至1:!也a) 偏化剂单元体外形示意圄UULI!uUUULJ 口口C二二口口口口口口口口己口口J口口lpa1口口己口口口口口巳口口口口口口口口口!丁lda二J丁丁It_-lf !丁:口口口二口口口仁3巳IHw了=:J巳=口口二=二口1G己二:11irI112门，伽b) 催化剂单元体穰面示意图圄4催化割单元体示意圄7 GB/T 31587-2015 6.3.2 模块尺寸的副定模块尺寸采用卷尺测量，测量结果精确至1mmo 6.3.3 单元几何比毒面积、开孔翠的计算催化剂单元几何比表面枫Ap，数值以平方米每立方米(m2/m3)表示，按式(2)计算z式中zAft = 4dn2 X 1 000 -P

16、ab d 一一催化剂孔径的数值，单位为毫米(mm)，n 一二催化剂单元体端面上一排孔的数量Fa ，b一一单元横截面长和度，一般取150mmo 催化剂单元的开孔率，按式(3)计算z式中ze=些X100% ao d 一一催化剂孔径的数值，单位为毫米(mm);n 一一催化剂单元体端面上一排孔的数量Fa、b一一单元横截面宽度，一般取150mmo 6.4 理化性能的测定6.4.1 抗压强度的测定6.4. 1. 1 设备和材料6.4. 1.1. 1 压力试验机E量程不大于1125kN，示值误差不大于土2%。6.4.1. 1.2 游标卡尺E量程为omm-200 mm.精确至0.01mmo 6.4.1. 1.

17、3 衬垫片E厚度为6mm的高岭棉或陶器纤维纸。6.4.1.2 试样的制备 ( 2 ) ( 3 ) 在催化剂单元体的未经硬化部位，截取6个长度为150mm士2mm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%。将试样装入塑料袋中折叠封好。待用。6.4.1.3 副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试梓应被试验机压板全部覆盖。开启压力试验机并以1125 N/s的加压速率连续均匀施加压力，直至试样完全破碎或压力

18、试验机完全停止。轴向和径向各测试3个试样，取3次测定结果的平均值作为测定结果。6.4.1.4 结果计算催化剂的轴向和径向抗压强度P.数值以兆帕(MPa)表示，按式(4)计算z8 P一王一LW . ( 4 ) 式中EF一一最大压力示值的数值，单位为牛顿(N);L一一试样底部(或顶部长度的数值，单位为毫米(mm);W一一试样底部(或顶部宽度的数值，单位为毫米(mm)。6.4.2 磨损率的测定6.4.2.1 试样制备GB/T 31587-2015 截取长度和宽度均为60mm70 mm、高度为100mm土2mm的试样两块应保持孔型完整.22孔采用10X10孔规格。将试样置于烘箱中.105C士2C干燥2

19、h后取出，自然冷却至室温，称重，精确至0.01g。待用。6.4.2.2 副试装置催化剂的磨损率的测试装置由风机、风量调节机构、自动给料机、样品仓和磨损剂收集系统、除尘系统等组成.测试样品和对比样品可采用串联或并联方式，其中样品仓串联布置方法为仲裁方法.测试装置流程示意图见图5、图6.对比样品仓测试样品仓腾损剂收集装置除尘装置风量调节阀风速仪圄5梓晶仓串联布置的磨损率副试装置施程示意圈风边仪测试样品仓对比样品仓风量调节阀压差仪圄6样晶仓并联布置的磨损率测试装置斑程示意圄9 GB/T 31587-2015 6.4.2.3 测定步骤将试样用海绵或高岭棉包裹后，置于样品仓中(若样品经过硬化处理，应将硬

20、化端作为迎风面。保持样品外壁与仓壁之间应完全密封，使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风速为14.5m/s士0.5m/s(标准状态).进人样品仓前的风管直径为;65mm.磨损剂(干燥的粒径为0.300mm0.425 mm的高硬度石英砂)浓度为50g/m3士5g/m3, 2 h后停止。取出试样，置于烘箱中.105c士2C干燥2h，取出并自然冷却至室温后，称重，精确至0.01g。6.4.2.4 结果计算催化剂的磨损率h.数值以百分数每千克(%/kg)表示，按式(5)计算z式中z(1一年生)X 100 ,1 A. h= m ma一一测试后试样质量的数值，单位为克(g); m)

21、一一测试前试样质量的数值，单位为克(g); m3-一一测试前对比样质量的数值，单位为克(g);m4 测试后对比样质量的数值，单位为克(g); m一一一磨损剂质量的数值，单位为千克(kg)。6.4.3 比表面朝的测定 ( 5 ) 按GB/T19587中的多点BET法进行测试，其中从催化剂表面上截取的试样不低于0.3000g. 6.4.4 孔窑的测定按GB/T21650.1的规定。6.4.5 二氧化铁(Ti)、五氧化工舰(VzOs)质量分数的测定按GB/T31590-2015的规定。6.5 反应性能的测定警告一一本栋准所语及的试验用烟气(含NH，、S、NO等对人体健康和安全具有中毒、昌耀、昌爆危害

22、，必须严防藏统漏气，现场严禁高明火，并且应配有必要的灭火器材和排凤设备等预防设施。6.5.1 试验装置催化剂反应性能试验装置示意图见图7.10 说明g1 一一烟气发生楼自2 一一气体加热器s3 一一质量流量计14 一一气体混合气s5 一一反应楞F6 一一烟气分析仪，7 一一计算机p8，9，10，11-催化剂单元，6.5.2 测试步骤6.5.2.1 烟气圄7催化剂反应性能试瞌装置示意圈烟气参数见表8，其成分分析方法参见附录A.囊8测试烟气条件名称指标烟气流量/(m3/h)(标准状态，湿基)150 烟气温度/C380 SOz浓度/(L/L)(标准状态，于基)500 NO浓度/(L/L)(标准状态，

23、于基300 0%浓度/%(标准状态，于基4 氮氮摩尔比1.0-1. 1 HzO含量/%10 GB/T 31587-2015 偏差范围土5士3士10土6土0.2%土10%(相对值11 GB/T 31587 2015 6.5.2.2 试样的制备及装填截取长度为500mm(截面尺寸为150mmX 150 mm)无明显物理损伤的单元作为待测试样，将催化剂样晶两端缠绕耐高温陶瓷纤维棉后，装人反应器，并将催化剂两端空隙处用陶器纤维棉密封严实，待用。6.5.2.3 系统试漏向系统内缓慢通入空气，在压力不低于0.1MPa条件下，保持10min后，用涂刷中性发泡剂等方法检查所有密封点，如有世漏应进行处理。试漏合

24、格后，打开排气，使系统降至常压。6.5.2.4 老化在不通人NI仁和NO的情况下，调节其他烟气条件满足表8要求，并保持30h。然后每隔1h.测定反应器进出口烟气中S02和S03的体税分数。当连续4次测试数据不存在同一种趋势且相对偏差小于10%时，老化结束。6.5.2.5 副试6.5.2.5.1 活性测定老化完成后，按表8中的试验要求通人全部气体，稳定并保持1h.然后每隔1h测定一次进出口NO萃的体棋分数和出口氨逃逸体现分数。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。6.5.2.5.2 80，/803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

25、不变，稳定并保持1h。然后每隔1.0h-1.5 h 测定一次进出口S03体积分数和人口S02体权分数。当连续4次测定结果不存在同一种趋势且两次测定结果相对偏差不大于10%时.S02/S03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。6.5.3 结果计算6.5.3. 1 脱硝效率催化剂的脱硝效率7J按式(6)计算z式中zc, -C.川7J =.:.:.石7二X100% C1-一反应器人口NO萃体积分数(标准状态，干基)的数值，单位为微升每升L/L);Cz 反应器出口NO体现分数(标准状态，干基的数值，单位为微升每升(L/L)。6.5.3.2 氨氯摩尔比氨氮摩尔比MR.按式(7)计

26、算z12 c N目MR =1J+节乒二- NO ( 6 ) .( 7 ) GB/T 31587-2015 式中zq 一一催化剂单元体的脱硝效率.%;CNH3一一实测的氨逃逸体积分数，单位为微升每升L/L);CNO一一实测人口NO萃体飘分数，单位为微升每升(L/L)。6.5.3.3 面速度面速度AV.按式(8)计算zAV二是式中zQ一一标准状态下烟气流量，单位为立方米每小时(m3/h); V一一催化剂体权的数值，单位为立方米(m3), Ap -催化剂几何比表面棋的数值，单位为平方米每立方米(m2/m3).6.5.3.4 活性活性K.按式(9)计算zK = - A V lnO- 1J) 式中zAV

27、一一面速度的数值，单位为米每小时(m/h); , 一一催化剂的脱硝效率的数值，以百分数表示.6.5.3.5 S/S转换率催化剂单元体的SOa/SOa转换率E.按式(10)计算z式中zE=巴二(/)2x 100% (/)3 伊1一一反应器出口S03体积分数(标准状态，干基的数值，单位为微升每升(L/L), (/)2 反应器人口S03体现分数(标准状态，于基的数值，单位为微升每升(L/L);伊3一一反应器人口S02体现分数标准状态，干基)的数值，单位为微升每升L/L)。7 栓瞌规则7.1 撞验分类产品检验分出厂检验和型式检验。7.2 出厂栓瞌出厂检验按每个项目作为一个交货批，检验项目及抽样颇次见表

28、9. ( 8 ) ( 9 ) .( 10 ) 13 GB/T 31587-2015 表9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注2根催化剂单元/50m3 抗压强度1次/50m3 磨损率2次/300m3 比表面坝、孔容2次/300m3 二氧化铁、五氧化二饥含量2次/300m3 模块外形尺寸1次/10个7.3 型式栓验7.3.1 栓瞌项目型式检验包括第5章要求的全部项目。7.3.2 检瞌条件有下列条件之一时，应进行型式检验za) 新产品或者产品转厂生产的试制定型鉴定Fb) 正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时FO 长期停产后恢复生产时gd

29、) 正常生产每半年一次Fe) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时zf) 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时，g) 用户提出进行型式检验的要求时。7.4 J定规则检验不合格的项目应加倍抽样复捡，复检结果合格，则该批次产品合格z否则该批次产品不合格。8 标志、包装、运输和储存8.1 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。8.2 包装催化剂模块应采用钢结构外框，井有符合GB/T191规定的易碎、防雨和允许叠放层数的标志。8.3 运输模块在运输过程中应保持水平状态，并采取防雨措施z在运输和装卸过程中，应避免机械冲击，14 GB/

30、T 31587-2015 8.4 储存催化剂模块应室内存放，并采取防水措施F储存的地面应平整，模块应水平放置。9 产品随行文件脱硝催化剂出厂应附有随行文件，包括催化剂模块外形圈，催化剂模块安装组装圈，检验报告，产品合格证，产品说明书。产品说明书应至少包含以下内容za) 安全防护z包含人员安全、搬运卸载防护、应急处理等zb) 模块的装卸、运输、存储zc) 模块安装z包括模块的翻转、起吊、安装、密封等sd) SCR脱硝催化剂的运行与维护。由FONlh的户H阁。附录(资料性附录)烟气成分分析方法A GB/T 31587-2015 脱硝催化剂反应性能测试装置的烟气成分分析方法及参考标准见表A.l.烟气

31、成分分析方法及参考标准序号烟气成分推荐的检测方法参考标准化学发光法ISO 7996 1 NO/NOz/NzO 盐酸菜乙二胶分光光度法HJ/T 43 非分散红外吸收法HJ 692 磁力机械式氧分析仪法JJG 662 2 O2 气体中微量氧的测量一电化学法GB/T 6285 碗量法HJ/T 56 3 SOz 离子色谱法GB/T 14642 紫外荧光法ISO 10498 S03 离子色潜法GB/T 14642 4 高氨酸钢一牡试剂法GB/T 21508 氯气敏电极法GB/T 14669 次氨酸销一水杨酸分光光度法HJ 534 5 NH3 离子色谱法GB/T 15454 凯民定氮法ISO 5663 6 HzO 冷凝法GB/T 16157 重量法表A.1 侵权必究书号:155066 1-52005 21. 00元* 版权专有定价g