CN114674971B - 一种scr脱硝催化剂综合性能评定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种SCR脱硝催化剂综合性能评定方法，该方法包括催化剂的化学组分评定、微观结构评定、机械性能评定以及工艺性能评定，上述步骤可以准确判断催化剂的综合性能，有效保障了SCR脱硝催化剂性能满足NOx控制的设计要求；有效提升SCR脱硝***运行的可靠性，减少了检修维护工作量；有效控制SCR脱硝催化剂的消耗，减少了废弃催化剂作为危废的处置成本，该评定方法还可以最大化利用催化剂的潜能，减少废弃催化剂的处置量，节约生产成本，具有较高的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及SCR脱硝催化剂领域，特别是涉及一种SCR脱硝催化剂综合性能评定方法。
背景技术
SCR烟气脱硝技术是脱硝改造的主流技术，其核心是脱硝催化剂。对脱硝催化剂进行管理是保障脱硝工程质量的关键。在前期催化剂市场供不应求和当前催化剂市场产能严重过剩的形势下，SCR催化剂质量的参差不齐严重影响了脱硝工程的质量。
为有效的把控催化剂质量，根据《烟气脱硝催化剂检测技术规范》(GB/T 38219-2019)和《火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范》(D\L T 1286-2013)可有效检测出催化剂理化特性、微观结构、机械性能和工艺性能，但由于催化剂检测最终是一项面向电厂用户的工作，而SCR催化剂的性能检测却是一项专业性较强的研究性工作。如何将SCR催化剂的十几项分项性能检测结果与电厂用户的需求进行对接一直是困扰SCR催化剂用户和检测单位的难题，因此如果能根据催化剂性能检测结果有效准确的开展SCR脱硝催化剂综合性能评定，就能准确判定催化剂的性能，有效指导电厂用户的最终使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种SCR脱硝催化剂综合性能评定方法，以解决现有技术无法准确判断催化剂的综合性能、因催化剂质量问题造成经济损失的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种SCR脱硝催化剂综合性能评定方法，包括以下步骤：
步骤一、催化剂的化学组分测定，分别测量催化剂中三氧化钨、三氧化钼、五氧化二钒、氧化硅、三氧化二铝含量百分比；
步骤二、催化剂的微观结构测定，分别测量蜂窝式催化剂和平板式催化剂的微观比表面积；
步骤三、催化剂的机械性能测定，分别测量蜂窝式催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度、硬化端磨损强度、非硬化端磨损强度；以及平板式催化剂的磨损强度和粘附强度；
步骤四、催化剂的工艺性能测定，首先确定催化剂组合的层数，测量催化剂氨逃逸为3μg/g时的脱硝效率和催化剂SO2/SO3的转化率；
步骤五、综合性能评定、催化剂综合性能的大小，判断催化剂是否可用。
优选地，所述催化剂的化学组分评定方法为：
其中，Lz为催化剂化学组分等级值；
为三氧化钨含量百分比；/>
为三氧化钼含量百分比；/>
为五氧化二钒含量百分比；/>
为氧化硅含量百分比；/>
为三氧化二铝含量百分比。/>
优选地，所述催化剂的微观结构评定方法包括：
蜂窝式催化剂：Lw＝0.1B蜂窝-5；
平板式催化剂：Lw＝0.1B平板-7；
其中，Lw为微观结构等级值；B蜂窝为蜂窝式催化剂的微观比表面积；B平板为平板式催化剂的微观比表面积。
优选地，所述催化剂的机械性能评定方法包括：
蜂窝式催化剂：LJ＝4P轴+4P径-0.4ξ硬化-0.2ξ非硬化-7；
平板式催化剂：LJ＝16-0.1M+N；
其中，LJ为机械性能等级值；P轴为蜂窝式催化剂轴向抗压强度；P径为蜂窝式催化剂径向抗压强度；ξ硬化为蜂窝式催化剂硬化端磨损强度；ξ非硬化为蜂窝式催化剂非硬化端磨损强度；M为平板式催化剂磨损强度；N为平板式催化剂粘附强度。
优选地，所述催化剂的工艺性能评定方法为：L6＝0.6ηn-0.33η0-2En+0.6n-23.1；其中，LG为工艺性能等级值；ηn为n层组合催化剂氨逃逸为3μg/g时的脱硝效率；kn为n层组合催化剂SO2/SO3转化率；n为催化剂组合的层数。
优选地，所述催化剂的综合性能评定方法为：K综合＝LZ+LW+LJ+LG；K综合为催化剂综合性能。
优选地，所述K综合≤0时，所述催化剂不能使用。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
上述技术方案中所提供的SCR脱硝催化剂综合性能评定方法，通过催化剂的化学组分评定、微观结构评定、机械性能评定以及工艺性能评定可以准确判断催化剂的综合性能，有效保障了SCR脱硝催化剂性能满足NOx控制的设计要求；有效提升SCR脱硝***运行的可靠性，减少了检修维护工作量；有效控制SCR脱硝催化剂的消耗，减少了废弃催化剂作为危废的处置成本，该评定方法还可以最大化利用催化剂的潜能，减少废弃催化剂的处置量，节约生产成本，具有较高的适用性。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种SCR脱销催化剂综合性能评定方法，选取一种平板式催化剂，进行以下步骤：
步骤一、测定催化剂的化学组分，对SCR脱销催化剂取样制粉，通过X射线荧光光谱仪对SCR脱销催化剂粉末进行化学成分分析，分别测量SCR脱销催化剂中三氧化钨、三氧化钼、五氧化二钒、氧化硅、三氧化二铝含量百分比；
其中，催化剂的化学组分评定方法为：
其中，Lz为催化剂化学组分等级值；
为三氧化钨含量百分比；/>
为三氧化钼含量百分比；/>
为五氧化二钒含量百分比；/>
为氧化硅含量百分比；/>
为三氧化二铝含量百分比。
步骤二、测定催化剂的微观结构，通过比表面仪测量平板式催化剂的微观比表面积；
其中，催化剂的微观结构评定方法包括：平板式催化剂：Lw＝0.1B平板-7；其中，Lw为微观结构等级值；B平板为平板式催化剂的微观比表面积。
步骤三、测定催化剂的机械性能，测量平板式催化剂的磨损强度和粘附强度，其中，黏附强度越高，表面活性物质在平板式催化剂的附着能力越强，活性物质不易脱落，可通过弯曲测量仪测试，计算剥离率来判定催化剂的黏附强度；磨损强度通过磨损测试仪进行测试，常用Taber Abraser磨损测试设备。
其中，平板式催化剂的的机械性能评定方法为：LJ＝16-0.1M+N；
LJ为机械性能等级值；M为平板式催化剂磨损强度；N为平板式催化剂粘附强度。
步骤四、测定催化剂的工艺性能，首先确定催化剂组合的层数，本实施例的平板式催化剂为2层，测量平板式催化剂氨逃逸3μg/g时的脱硝效率和催化剂SO2/SO3的转化率；
其中，催化剂的工艺性能评定方法为：LG＝0.6ηn-0.33η0-2En+0.6n-23.1；其中，LG为工艺性能等级值；ηn为n层组合催化剂氨逃逸为3μg/g时的脱硝效率；En为n层组合催化剂SO2/SO3转化率；n为催化剂组合的层数。
步骤五、对催化剂的综合性能进行判定，比较催化剂综合性能的大小，判断催化剂是否可以使用；
其中，催化剂的综合性能评定方法为：K综合＝LZ+LW+LJ+LG；K综合为催化剂综合性能，当K综合≤0时，所述催化剂不能使用。
上述催化剂具体测量结果如表1所示：
表1平板式催化剂性能检测表
由于上述测量结果可知，本实施例的催化剂K综合为10.1418≥0，综合性能优良，推荐使用。
实施例二
选取另一种平板式催化剂，进行以下步骤：
步骤一、测定催化剂的化学组分，对SCR脱销催化剂取样制粉，通过X射线荧光光谱仪对SCR脱销催化剂粉末进行化学成分分析，分别测量SCR脱销催化剂中三氧化钨、三氧化钼、五氧化二钒、氧化硅、三氧化二铝含量百分比；
其中，催化剂的化学组分评定方法为：
其中，Lz为催化剂化学组分等级值；
为三氧化钨含量百分比；/>
为三氧化钼含量百分比；/>
为五氧化二钒含量百分比；/>
为氧化硅含量百分比；/>
为三氧化二铝含量百分比。
步骤二、测定催化剂的微观结构，通过比表面仪测量平板式催化剂的微观比表面积；
其中，催化剂的微观结构评定方法包括：平板式催化剂：Lw＝0.1B平板-7；其中，Lw为微观结构等级值；B平板为平板式催化剂的微观比表面积。
步骤三、测定催化剂的机械性能，测量平板式催化剂的磨损强度和粘附强度，其中，黏附强度越高，表面活性物质在平板式催化剂的附着能力越强，活性物质不易脱落，可通过弯曲测量仪测试，计算剥离率来判定催化剂的黏附强度；磨损强度通过磨损测试仪进行测试，常用Taber Abraser磨损测试设备。
其中，平板式催化剂的的机械性能评定方法为：LJ＝16-0.1M+N；
LJ为机械性能等级值；M为平板式催化剂磨损强度；N为平板式催化剂粘附强度。
步骤四、测定催化剂的工艺性能，首先确定催化剂组合的层数，本实施例的平板式催化剂为2层，测量平板式催化剂氨逃逸3μg/g时的脱硝效率和催化剂SO2/SO3的转化率；
其中，催化剂的工艺性能评定方法为：LG＝0.6ηn-0.33η0-2En+0.6n-23.1；其中，LG为工艺性能等级值；ηn为n层组合催化剂氨逃逸为3μg/g时的脱硝效率；En为n层组合催化剂SO2/SO3转化率；n为催化剂组合的层数。
步骤五、对催化剂的综合性能进行判定，比较催化剂综合性能的大小，判断催化剂是否可以使用；
其中，催化剂的综合性能评定方法为：K综合＝LZ+LW，+LJ+LG；K综合为催化剂综合性能，当K综合≤0时，所述催化剂不能使用。
上述催化剂具体测量结果如表2所示：
表2平板式催化剂性能检测表
由于上述测量结果可知，本实施例的催化剂K综合为-0.9882≥0，不能使用。
上述技术方案中所提供的SCR脱硝催化剂综合性能评定方法，通过催化剂的化学组分评定、微观结构评定、机械性能评定以及工艺性能评定可以准确判断催化剂的综合性能，有效保障了SCR脱硝催化剂性能满足NOx控制的设计要求；有效提升SCR脱硝***运行的可靠性，减少了检修维护工作量；有效控制SCR脱硝催化剂的消耗，减少了废弃催化剂作为危废的处置成本，该评定方法还可以最大化利用催化剂的潜能，减少废弃催化剂的处置量，节约生产成本，具有较高的适用性。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (3)
1.一种SCR脱硝催化剂综合性能评定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、催化剂的化学组分测定，分别测量催化剂中三氧化钨、三氧化钼、五氧化二钒、氧化硅、三氧化二铝含量百分比；所述催化剂的化学组分评定方为：
其中，Lz为催化剂化学组分等级值；
为三氧化钨含量百分比；/>
为三氧化钼含量百分比；/>
为五氧化二钒含量百分比；/>
为氧化硅含量百分比；/>
为三氧化二铝含量百分比；
步骤二、催化剂的微观结构测定，分别测量蜂窝式催化剂和平板式催化剂的微观比表面积；所述催化剂的微观结构评定方法包括：
蜂窝式催化剂：Lw＝0.1B蜂窝-5；
平板式催化剂：Lw＝0.1B平板-7；
其中，Lw为微观结构等级值；B蜂窝为蜂窝式催化剂的微观比表面积；B平板为平板式催化剂的微观比表面积；
步骤三、催化剂的机械性能测定，分别测量蜂窝式催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度、硬化端磨损强度、非硬化端磨损强度；以及平板式催化剂的磨损强度和粘附强度；所述催化剂的机械性能评定方法包括：
蜂窝式催化剂：LJ＝4P轴+4P径-0.4ξ硬化-0.2ξ非硬化-7；
平板式催化剂：LJ＝16-0.1M+N；
其中，LJ为机械性能等级值；P轴为蜂窝式催化剂轴向抗压强度；P径为蜂窝式催化剂径向抗压强度；ξ硬化为蜂窝式催化剂硬化端磨损强度；ξ非硬化为蜂窝式催化剂非硬化端磨损强度；M为平板式催化剂磨损强度；N为平板式催化剂粘附强度；
步骤四、催化剂的工艺性能测定，首先确定催化剂组合的层数，测量催化剂氨逃逸为3μg/g时的脱硝效率和催化剂SO2/SO3的转化率；所述催化剂的工艺性能评定方法为：
LG＝0.6ηn-0.33η0-2En+0.6n-23.1；
其中，LG为工艺性能等级值；ηn为n层组合催化剂氨逃逸为3μg/g时的脱硝效率；En为n层组合催化剂SO2/SO3转化率；n为催化剂组合的层数；
步骤五、综合性能评定、催化剂综合性能的大小，判断催化剂是否可用。
2.根据权利要求1所述的SCR脱硝催化剂综合性能评定方法，其特征在于，所述催化剂的综合性能评定方法为：K综合＝LZ+LW+LJ+LG；K综合为催化剂综合性能。
3.根据权利要求2所述的SCR脱硝催化剂综合性能评定方法，其特征在于，所述K综合≤0时，所述催化剂不能使用。
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