GB/T 34700-2017 稀土型选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂

　　ICS 7 1 . 100 . 99 G 75

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 34700—2017

　　稀土型选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂

　　Rareearthtypeselectivecatalyticreduction(SCR)denitrationcatalysts

　　2017-1 1-01 发布 2018-05-01 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

　　GB/T 34700—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 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化工催化剂分技术委员会(SAC/TC 63/SC 10)归口 。

　　本标准起草单位：山东天璨环保科技有限公司、南京工业大学、武汉京运通环保工程有限公司、内蒙古希捷环保科技有限责任公司、包头稀土研究院、南化集团研究院、山东东佳集团股份有限公司、北京低碳清洁能源研究所。

　　本标准主要起草人：王志民、祝社民、张延东、李喜红、隋秀芬、张红超、郭咏梅、李化全、王宝冬、孙琦、许磊。

　　GB/T 34700—20 17

　　稀土型选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂

　　1 范围

　　本标准规定了稀土型选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、储存和产品随行文件。

　　本标准适用于稀土型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 包装储运图示标志

　　GB/T 601 化学试剂 标准滴定溶液的制备

　　GB/T 603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备

　　GB/T 6003 . 1 试验筛 技术要求和检验 第 1 部分：金属丝编织网试验筛

　　GB/T 6678 化工产品采样总则

　　GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法

　　GB/T 16597 冶金产品分析方法 X射线荧光光谱法通则

　　GB/T 31587 蜂窝式烟气脱硝催化剂

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　稀土型蜂窝式烟气脱硝催化剂 rare-earthhoneycombdenitrationcatalyst

　　以稀土氧化物为活性成分，整体挤压成型，端面为蜂窝状，经焙烧而成的脱硝催化剂。

　　3.2

　　测试模块 testmodule

　　实现对催化剂单元的定期性能检测，在模块内设置测试单元，并设计测试单元方便提取。

　　3.3

　　老化 agingtest

　　新鲜催化剂在一定烟气条件下进行的预处理。

　　4 要求

　　4 . 1 外观

　　4 . 1 . 1 单元

　　产品单元外观应符合表 1 的规定。

　　GB/T 34700—20 17

　　表 1 单元外观要求

　　4 . 1 . 2 模块

　　模块应符合表 2 的规定。

　　表 2 模块要求

　　4 . 2 几何性能

　　4 . 2 . 1 单元几何性能

　　单元几何性能应符合表 3 的规定。

　　表 3 单元几何性能要求

　　GB/T 34700—20 17

　　表 3(续)

　　4 . 2 . 2 模块几何性能

　　模块几何性能应满足表 4 的规定。

　　表 4 模块几何性能要求

　　4 . 3 理化性能

　　理化性能应满足表 5 的规定。

　　表 5 理化性能要求

　　4 . 4 反应性能

　　反应性能应满足表 6 的规定。

　　表 6 反应性能要求

　　GB/T 34700—20 17

　　5 试验方法

　　5 . 1 外观

　　按 GB/T 31587 的规定。

　　5 . 2 几何性能

　　按 GB/T 31587 的规定。

　　5 . 3 理化性能

　　5 . 3 . 1 抗压强度、磨损率、比表面积

　　按 GB/T 31587 的规定。

　　5 . 3 . 2 二氧化铈(ceo2)、二氧化钛(Tio2)质量分数

　　二氧化铈(CeO2)、二氧化钛(TiO2)质量分数的测定见附录 A。

　　5 . 4 反应性能

　　5 . 4 . 1 试验装置

　　催化剂反应性能试验装置示意图见图 1 。

　　图 1 催化剂反应性能试验装置示意图

　　5 . 4 . 2 试验步骤

　　5 . 4 . 2 . 1 烟气

　　烟气参数见表 7,取样按 GB/T 16157 的规定，分析按 GB/T 31587 的规定。

　　表 7 烟气参数要求

　　GB/T 34700—20 17

　　表 7(续)

　　5 . 4 . 2 . 2 试样制备

　　截取长度为 1 000 mm(截面尺寸为 150 mm×150 mm),无明显物理损伤的单元作为待测试样，将催化剂样品两端缠绕耐高温陶瓷纤维棉后，装入反应器，并将催化剂两端空隙处用陶瓷纤维棉密封严实，待用。

　　5 . 4 . 3 装置气密性检测

　　向系统内缓慢通 入 空 气，在 压 力 不 低 于 0 . 1 MPa 条 件 下，保 持 10 min 后，如 压 力 表 下 降 小 于0.02 MPa,则视为系统密封。 试漏合格，打开排气，使系统降至常压。

　　5 . 4 . 4 老化

　　在不通入 NH 3 和 NO 的情况下，调节其他烟气条件满足表 7 要求，并保持 30 h。然后每隔 1 h 测定一次反应器进出口烟气中 SO 2 和 SO 3 的体积分数。 当连续 4 次测定数据不存在同一种趋势，且测定数据相对偏差小于 10%时，老化结束。

　　5 . 4 . 5 测试

　　5 . 4 . 5 . 1 活性测定

　　老化完成后，按表 7 中的试验要求通入全部气体，稳定并保持 30 min。然后每隔 1 h测定一次进出口 NO狓 的体积分数。 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。

　　5.4.5.2 so2/so3 转化率测定

　　活性测定完成后，切断 NH 3 供应，其他烟气条件保持不变，稳定并保持 1 h,然后每隔 1 h测定一次进出口 SO 3 体积分数和入口 SO 2 体积分数。 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 10%时，SO2/SO3 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。

　　5 . 4 . 6 试验数据处理

　　5 . 4 . 6 . 1 脱硝效率

　　催化剂的脱硝效率 η,按式(1)计算：

　　……………………( 1 )

　　式中：

　　C1 —反应器入口 NO狓 体积分数(标态，干基)的数值，单位为微升每升(μL/L) ;

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　　C2 —反应器出口 NOX 体积分数(标态，干基)的数值，单位为微升每升(μL/L) 。

　　5 . 4 . 6 . 2 面速度

　　面速度 AV，按式(2)计算：

　　AV ……………………( 2 )

　　式中：

　　Q —标准状态下烟气流量，单位为立方米每小时(m3 /h) ;

　　V —催化剂体积的数值，单位为立方米(m3 ) ;

　　AP —催化剂几何比表面积的数值，单位为平方米每立方米(m2 /m3 ) 。

　　5 . 4 . 6 . 3 活性

　　活性 K，按式(3)计算：

　　K=-AV · ln(1 -η) ……………………( 3 )

　　式中：

　　AV — 面速度的数值，单位为米每小时(m/h) ;

　　η —催化剂的脱硝效率的数值，以%表示。

　　5 .4 .6 .4 so2/so3 转换率

　　催化剂单元体的 SO2/SO 3 转换率 E，按式(4)计算：

　　E ……………………( 4 )

　　式中：

　　φ1 —反应器出口 SO 3 体积分数(标准状态，干基)的数值，单位为微升每升(μL/L) ;

　　φ2 —反应器入口 SO 3 体积分数(标准状态，干基)的数值，单位为微升每升(μL/L) ;

　　φ3 —反应器入口 SO 2 体积分数(标准状态，干基)的数值，单位为微升每升(μL/L) 。

　　6 检验规则

　　6 . 1 检验分类

　　产品检验分出厂检验和型式检验。

　　6 . 2 出厂检验

　　出厂检验按每个项目作为一个交货批检验项目及抽样频次见表 8 。

　　表 8 各项目的检测频次

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　　表 8(续)

　　6 . 3 型式试验

　　6 . 3 . 1 检验项目

　　型式检验包括第 4 章要求的全部项 目 。

　　6 . 3 . 2 检验条件

　　有下列条件之一时，应进行型式检验：

　　a) 新产品定型生产或鉴定时;

　　b) 原料、工艺、设备有较大变化时;

　　c) 停产 6 个月及以上恢复生产时;

　　d) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;

　　e) 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时;

　　f) 用户提出进行型式检验的要求时。

　　6 . 4 判定规则

　　检验不合格的项目应加倍抽样复检，复检结果合格则该批次产品合格;否则该批次产品不合格。

　　7 标志、包装、运输和储存

　　7 . 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。

　　7 . 2 包装

　　催化剂模块应采用钢结构外框，并有符合 GB/T 191 规定的易碎、防雨和允许叠放层数的标志。

　　7 . 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;在运输和装卸过程中应避免机械冲击。

　　7 . 4 储存

　　催化剂模块应在室内存放，并采取防水措施，储存的地面应平整，模块应水平放置。

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　　8 产品随行文件

　　脱硝催化剂出厂应附有随行文件，包括催化剂模块安装组装图，检验报告，产品合格证，产品运行维护手册。 产品运行维护手册应至少包含以下内容：

　　a) 安全防护：包含人员安全、搬运卸载防护、应急处理等;

　　b) 模块的装卸、运输、存储;

　　c) 模块安装：包括模块的翻转、起吊、安装、密封等;

　　d) SCR脱硝催化剂的运行与维护。

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　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　二氧化钛(Tio2)、二氧化铈(ceo2)质量分数的测定

　　A.1 原理

　　元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁，同时发出具有一定特征波长的 X 射线，根据测得谱线的波长和强度进行元素定性和定量分析。

　　A.2 -般规定

　　本标准所用试剂和水在没有注明其他要求时，均指分析试剂和 GB/T 6682 中规定的二级水。 试验中所用制剂及制品，在没有注明其他要求时，均按 GB/T 601 和 GB/T 603 的规定制备。

　　A.3 试剂

　　A.3 . 1 二氧化钛：高纯。

　　A.3 . 2 二氧化铈：高纯。

　　A.3 . 3 二氧化钨：高纯。

　　A.3 . 4 二氧化锆：高纯。

　　A.3 . 5 二氧化硅：高纯。

　　A.3 . 6 三氧化二铝：高纯。

　　A.3 . 7 氧化钙：高纯。

　　A.3 . 8 氧化钡：高纯。

　　A.3 . 9 偏硼酸锂。

　　A.3 . 10 无水四硼酸锂。

　　A.3 . 1 1 溴化锂溶液：20 g/L。 将 20 g溴化锂于烧杯中加水溶解，然后转移到 1 000 mL 的容量瓶中，用水稀释至 1 000 mL。

　　A.3 . 12 碘化铵饱和溶液：将 20 g碘化铵溶于 20 mL水中，搅拌使其溶解，静置，取上清液。

　　A.4 仪器设备

　　A.4 . 1 X射线荧光光谱仪：符合 GB/T 16597 。

　　A.4.2 烘箱：温度可达 105 ℃。

　　A.4 . 3 铂-金坩埚：底部平整光滑。

　　A.4.4 瓷坩埚：体积 30 mL。

　　A.4.5 马弗炉：温度可达 1 150 ℃。

　　A.4.6 天平：精确至 0.000 1 g。

　　A.4.7 移液管：精确至 0.1 mL。

　　A.4 . 8 压片机及磨具：压片厚度不小于 5 mm、压力不小于 25 MPa、磨具内径不小于 35 mm。

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　　A.4 . 9 干燥器：直径不小于 300 mm。

　　A.5 样品

　　A.5 . 1 实验样品

　　按 GB/T 6678 中的规定取得。

　　A.5 . 2 试样

　　取适量实验室样品置于瓷研钵内破碎研细，用孔径 φ75 μm 的试验筛(按照 GB/T 6003 . 1 中 R40/3系列)筛分。 取 15 g~20 g粒度小于 75 μm 的试样，置于烘箱中，105 ℃干燥 2 h,取出放入干燥器中冷却，备用。

　　A.5 . 3 试验步骤

　　A.5 . 3 . 1 熔融法(仲裁法)

　　A.5 . 3 . 1 . 1 灼烧减量的测定

　　称取约 1 . 0 g试样，精确至 0 . 000 1 g,置于预先在 1 150 ℃恒量的瓷坩埚内。 将瓷坩埚连同试样 一起放入马弗炉内，于 1 150 ℃灼烧至恒量。

　　灼烧减量的质量分数 狑1 ,按式(A. 1)计算：

　　狑 ……………………( A.1 )

　　式中：

　　犿1 —灼烧前试样和坩埚质量的数值，单位为克(g) ;

　　犿2 —灼烧后试样和坩埚质量的数值，单位为克(g) ;

　　犿 —灼烧前试样质量的数值，单位为克(g) 。

　　计算结果保留到小数点后两位。

　　A.5 . 3 . 1 . 2 样片的制备

　　称取质量为[0 . 6/(1-狑1) ]g 的试样(见 A. 5 . 2),精确至 0 . 000 1 g, 与 6 g偏硼酸锂或无水四硼酸锂混匀后，置于铂-金坩埚中，加入 1 mL 溴化锂溶液或碘化铵溶液。 将铂-金坩埚移至马弗炉中，1 150 ℃熔融 15 min后，取出置于耐火材料上，冷却。 熔融时需转动或振动铂-金坩埚以保证熔融均匀。 制得的样片应是均匀的玻璃体，无气泡或未熔小颗粒，下表面平整光滑。

　　注：熔融法试样制备方法测得的结果为灼烧基。

　　A.5 . 3 . 1 . 3 校准曲线的绘制

　　A.5 . 3 . 1 . 3 . 1 校准样片的制备

　　将二氧化钛、三氧化钨、二氧化铈、二氧化锆、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁 置于称量瓶中 。 于 105 ℃干燥 2 h,取出放入干燥器内，冷却至室温后，按 A. 5 . 3 . 1 . 2 的步骤配制校准样片。 配制的校准样片中各物质的质量分数见表 A. 1 。

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　　表 A.1 蜂窝式催化剂校准样片中各物质的质量分数 %

　　A.5 . 3 . 1 . 3 . 2 校准曲线的建立

　　在仪器的工作条件下，用 X射线荧光光谱测量校准样片(见 A. 5 . 3 . 1 . 3 . 1),每个样片至少测量 2 次 。用仪器所配软件，根据实际情况选择合适的校准方程，以标准校准样片中该元素质量分数和测量的荧光强度平均值计算出校准曲线参数和系数，得到校准曲线。

　　A.5 . 3 . 1 . 4 样片的测量

　　将分析样片(见 A. 5 . 3 . 1 . 2)置于 X射线荧光光谱仪的样品盒中，将平滑的一面朝向靶源，避免人手接触表面。 对样片进行扫描得到灼烧基分析结果。

　　A.5 . 3 . 1 . 5 试验数据处理

　　干基下测得元素的质量分数 狑犻，按式(A. 2)计算：

　　狑犻=狑犿犻(1 -狑1) ……………………( A.2 )

　　式中：

　　狑犿犻—灼烧基测得元素的质量分数的数值，以%表示;

　　狑1 —灼烧减量的质量分数的数值，以%表示。

　　取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的相对偏差应小于或等于 0 . 6%。

　　A.5 . 3 . 2 压片法

　　A.5 . 3 . 2 . 1 样片的制备

　　称取一定量的试样(见 A. 5 . 2),倒入模具中，用压片机加压至 25 MPa 以上，并保持 15 s,取出置于干燥器内，待用。 制得的样片表面应平整光滑，无裂缝或松散。

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　　A.5 . 3 . 2 . 2 校准曲线的绘制

　　A.5 . 3 . 2 . 3 校准样品的制备

　　将二氧化钛、二氧化铈、三氧化钨、二氧化锆、二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化钡置于称量瓶中。于 105 ℃干燥 2 h,取出放入干燥器内，冷却至室温后，按 A. 5 . 3 . 1 . 2 的步骤配制校准样片。 配制的校准样片中各物质的质量分数见表 A. 1 。

　　A.5 . 3 . 2 . 4 校准曲线的建立

　　在仪器的工作条件下，用 X射线荧光光谱测量校准样片(见 A. 5 . 3 . 2 . 1),每个样片至少测量 2 次 。用仪器所配软件，根据实际情况选择合适的校准方程，以标准校准样片中该元素质量分数和测量的荧光强度平均值计算出校准曲线参数和系数，得到校准曲线。

　　A.5 . 3 . 2 . 5 样片的测量

　　将分析样片置于 X射线荧光光谱仪的样品盒中，将平滑的一面朝向靶源，避免人手接触表面。 对样片进行扫描得到灼烧基分析结果。

　　取平行测量结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的相对偏差应小于或等于 0 . 6%。