GB/T 33104-2016 船用SCR蜂窝式脱硝催化剂检测方法 GB/T33104-2016 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS 71.100.99
中华人民共和国国家标准
GB/T 33104---2016
船用SCR蜂窝式脱硝催化剂检测方法Test method for honeycomb catalyst for removal of NOx of marine SCR2016-10-13发布
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
2017-05-01实施
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。GB/T 33104—2016
本标准由金国化学标准化技术委员会化工.催化剂分技术委员会（SAC/TC63/SC10)归口。术标雅起草单位：南通业泰工程技术有限公司、中国船舶工业综合技术经济研究院、南化集团研究院。
本标滩主要起草人：王德荣、顾文才、魏华兴、马帅、郭小炜、邱爱玲。1范围
船用SCR蜂窝式脱硝催化剂检测方法本标推规定了船用SCR(选择性催化还原法)蜂窝式脱硝催化剂的检测方法。GB/T33104—2016
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SCR尾气处现系统中脱除氮氧化物的蜂窝式催化剂。
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，仪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法測定固态物质比表面积GB/T21650.1压汞法和气体啵附法測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
船用 ScR 蜂窝式脱硝催化剂honeycomb catalyst for remaval of NO, of marine SCR安装在船用柴油机SCR尾气处现系统中，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。
蜂窝式催化剂
honeycomb catalyst
整体挤床成型，端面为蜂窝状，经焙烧而殿的脱硝催化剂。3.3
孔径aperture
蜂离式催化剂两内孔壁之闻的距离。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
几比面积
geometric specific surface arca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
opening ratic
烟气流通催化剂通道的截面积与催化剂总截面积的比值。3.7
轴向抗压强度axialcompressivestrength沿催化剂孔道方间单位面积所能承受的最火压力：GB/T 33104--2016
transverse compressive strength径向抗压强度
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
磨损率
ahraston ratic
催化剂经磨损前后质量摄失的百分比，与所使用磨损剂质量的比值。3.10
specific surface area
比表面积
单莅质最催化剂的表面和内孔的总表面积。3.11
pore vulumce
单位质量催化剂的内孔的总容积。3.12
denitrification efficiency
脱硝效率
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
氨氨摩尔比
NH/NO, molar ratio
烟气中氨物质的量与氮氧化物物质的量之比。3.t4
主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化作用的能力。3.15
SO,/SO: 转化率SO2/SO, conversion rate烟气中的二氧化硫(SO.)在催化反应过程巾被氧化成三氧化硫(SO)的体积浓度百分比。3.16
ammonia slip
氨逃逸
反府器出口烟气中氢的质量与娴气体积之比，4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），单元截面上均句排布的孔数可根据实际需要定制。5测试条件
催化剂外观质量查及性能测试均在觉温微压下进行，6测试项目和方法
6.1外观
单元外观质量采用目视法测定。2
6.2几何性能
6,2.1单元尺寸的测定和计算
GB/T33104—2016
6.2.1.1用卷尺测定催化剂单元体(见图1)的长度(L)和横面(α，b）,精确至1mm;用游标卡尺测量a、b方向t的内壁厚（b）、外壁厚（baw）、孔径（da，d,），精确至0.01mm。测量点的位置应分散且分布均勾。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。间
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：P=bu+d.
Pr=h+dh
武中：
b催化剂内壁厚的数值，单位为毫米(mm)；d。-催化剂a方向.上孔径的数值，单位为毫米(mm)；ds
催化剂6方向上孔径的数值，单位为毫米（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：A,=4Xd×n°×1 000
式中：
催化剂端面上孔径的数值，单位为毫米（mm）；催化剂单元体端面[-排孔的数量；催化剂端面的长度的数值，单位为毫米（mm）；b一：催化剂端面的宽度的数值，单位为毫来（mm)。6.2.2.2开孔率
催化剂单元的开孔率s，按式（1)计算：(1)
GB/T 33104—-2016
式中：
d.催化剂孔径的数值，单位为毫米（mm)n……催化剂单元体端面上一排孔的数量；a—-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（m）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
....(4)
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5 MPa,示值误差不大于手士2%。6.3.1.1.2游标卡尺：量程为0mm~200mm，最大允许误差为±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3tmm的试样。试样应保持结构完整耳无裂纹，切割面放平整光滑并与催化剂孔壁垂直。，测量试样压面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，再将试样置于压归试验机两块压板的中心位置，开房压力试验机，以I1.25N/s的压速率连续均勾施加压力。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：对单一样品测战为单欧数值，对批虽样解为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力，数值以兆帕(MPa)表示,按式(5)计算。F
我中；
F…·最大压力示值的数值，单位为牛频(N)；L—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
（5）
截取高度为100mm，端面长度和宽度均为60mm~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2℃下燥2h后取出，于干燥器中冷却至案温，称重，精确至0.01g。
6.3.2.2测定装置
GB/T33104—2016
磨拥率测定装置由风机、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。白动给科机
6.3.2.3测定步骤
风益训节阀
风速收
对比样品仓
风速仪
试摔样品仓
样品仓串联布置的磨损率测定装置示意图白动给料机
试样样品仓
对比推品仓
风止谣节函
风速仪
收尘装置
图3样品仓并联布置的磨损率测定装置示意图磨损剂收策裂罩
磨损剂收装量
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。挖制并调节催化剂通道内标准风速为14.5m/g土0.5m/s，磨损剂（干燥的粒径为0.270mm～0.380mm的商硬度石英砂）浓度为50g/m士5g/m2，2h后停止。取出试样，置于烘箱中，105℃±2℃十燥2lh,取出放入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：m=×m=)×100
戏中：
ml—·测试前试样质量的数值，单位为克(g)；m2
测试后试样质量的数值，单位为克（）：一测试前对比样质量的数值，单位为克（:)；（6）
GB/T33104—2016
m。-一测试后对比样质量的数值,单位为克(g);m
磨损剂质量的数值，单位为千克(kg)。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裁取试样应不低于0.3g，精确至 0.1 m2/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0.001cm/g，孔径精确至0.01nm。
6.3.5钒、钨、钛质量分数
按GB/T31590的规定，测定结果精确至0.01%。6.4反应性能
誉示一一本标准所涉及的试验用烟气（含NH、SO2、Nz,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,NOz）反应生成N2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
6.4.3试样制备
避气参数测
度成器系统
烟气参数测盘
图4催化剂反应性能试验装置流程示赢图烟气净化及排放
试样宜按截面尺寸为（150mm±3mm）×（150mm±3mm）.长度为40mm制备，6.4.4烟气
测试烟气参数宫按表1的规定，www.bzxz.net
标准状态下烟气流量/（m/h)
燃气温度/℃
NO，装度（以体积计）
S0浓度（以体积计）
CO浓度（以体积计)
HC淤度（以体积计）
CO.浓度/%
0.浓度/%
测定步骤
系统试漏
表1测试烟气参数条件
750×10-8
60 ×10 -6
19×10-6
130×10-
GB/T33104—2016
偏差范围
±10×10-5
±5×10-
±5×10-
+5×10-5
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，如有泄露应进行处现。试漏含格后，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SOs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，开始喷入尿素溶液，稳定并保持1h，然后每隔1h测定一次进、出口NO的浓度p1~02以及山口氮逃逸1。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。6.4.5.3.2S02/sO，转化率的测定活性测定完成后，停止尿素溶液的愤入。保持其他组分不变，且稳定1h，然后每隔1h测定一次出口三氢化硫的浓度，逃口三氧化硫的浓度，进口二氧化硫浓度。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—-2016
式中：
=×100%
反应器进口NO浓度的数值，以10“表示；P2…．·反应器出口NO，浓度的数值，以10-\表示。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：K=0.5×
(MR)×(1-)
标准状态下炳气流量的数值，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）；催化剂儿何比表面积的数值，单位为平方米每立方来（m/m\）；氨氮摩尔比的数值，%。
6.4.6.3SO2/SO,转化率
催化剂单元体的SOz/SO，转化率E，按式（9)计算：31 ×100%
式中，
,—反应器出口SO浓度的数值，以10-\表示，22——反应器进处SO，浓度的数值，以10-\表示；a：—反应器进口处S0，浓度的数值，以10-表示。6.4.6.4逃逸
折算到基准氨含量下的氨逃逸t，按式（10)计算：1 -lo× pt-x
式中：
1。-实测氮逃逸的数值，单位为毫克每立方米（mg/m*）；$—空气中氧含量的数值，%;
Φ2基准氧含量的数值，%；
中—实测的氧含量的数值，%。
（9）
（10)
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