氫燃料內(nèi)燃機 涂覆式 SCR 催化劑

ICS27.020

CCSJ92

團體標(biāo)準(zhǔn)

T/CICEIA/CAMSXX—20XX

氫燃料內(nèi)燃機涂覆式SCR催化劑

Hydrogeninternalcombustionengine-Coatingcatalystforselectivecatalytic

reduction

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會

發(fā)布

中國機械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會

T/CICEIA/CAMSXX—20XX

氫燃料內(nèi)燃機涂覆式SCR催化劑

1范圍

本文件規(guī)定了氫燃料內(nèi)燃機涂覆式SCR催化劑的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及包裝、運輸和貯

存。

本文件適用于氫燃料內(nèi)燃機涂覆式SCR催化劑，其他用途的SCR系統(tǒng)催化劑亦可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分：按接收質(zhì)量限（AQL）檢索的逐批檢驗抽樣計劃

GB/T25994-2010蜂窩陶瓷

XB/T505汽油車排氣凈化催化劑載體

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

涂覆式SCR催化劑coatingcatalystforSCR

一種將催化劑粉體涂覆在蜂窩載體上，能夠加速富氧排氣中的氮氧化物（NOx,指NO和NO2）與還原

劑（如氨氣）發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)，來降低NOx排放量的芯體。

催化劑小樣testsampleofcatalyst

采用機械切割方法，從催化劑特定部位截取的一小部分，通常為長方體或圓柱體。

新鮮態(tài)催化劑freshcatalyst

無任何附加處理，按照正常的生產(chǎn)工藝流程得到的催化劑成品。

老化態(tài)催化劑agedcatalyst

將新鮮態(tài)催化劑置于某一試驗條件（溫度、氣氛、空速等）下處理一段時間后，得到催化轉(zhuǎn)化性能

降低的催化劑。

空速spacevelocity

折算成標(biāo)準(zhǔn)溫度（25℃）和標(biāo)準(zhǔn)壓力（100kPa）狀態(tài)下，排氣體積流量（L/h）與催化劑容積（L）

之比值，單位為h-1。

1

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堵孔率percentageofpluggedhole

催化劑中堵塞的孔數(shù)量占總孔數(shù)的比例，計算方法如下：

?

?=1×100%········································································(1)

?

式中：

φ——堵孔率，%；

n1——堵塞孔數(shù)；

n——總孔數(shù)。

涂層脫落率coatingweightlossratio

催化劑經(jīng)涂層脫落試驗后，涂層損失量與催化劑涂層質(zhì)量之比，計算方法如下：

???

?=12×100%·····································································(2)

?0

式中：

μ——涂層脫落率，%；

M1——測試前的樣品質(zhì)量，單位為克（g）；

M2——測試后的樣品質(zhì)量，單位為克（g）；

M0——催化劑中的涂層質(zhì)量，單位為克（g）。

4技術(shù)要求

外觀要求

催化劑外觀要求應(yīng)滿足表1的要求。

表1外觀要求

檢測項目缺陷允許范圍

表面裂紋端面及側(cè)面不應(yīng)存在肉眼可見裂紋。

最大缺陷尺寸（半徑×弧長×高度）不應(yīng)超過5mm×15mm×5mm，且累計缺損弧長不應(yīng)超過載

邊緣缺陷

體理論周長的5%。

最大缺損尺度（半徑×弧長×高度）不應(yīng)超過5mm×15mm×7mm，缺損深度不應(yīng)達到載體內(nèi)部

側(cè)面缺損

網(wǎng)格；圓周上不應(yīng)出現(xiàn)側(cè)面缺損。

單處缺損最大尺寸（長度×寬度×深度）不應(yīng)超過10mm×10mm×3mm;在端面距邊緣25mm

端面缺損

環(huán)形區(qū)域內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)有端面缺損；每個端面的端面缺損數(shù)量應(yīng)小于3個。

堵孔率堵孔率應(yīng)不高于0.5%（載體邊緣5mm內(nèi)環(huán)形區(qū)域范圍內(nèi)的孔道堵塞不計在內(nèi)）。

尺寸偏差

催化劑尺寸偏差應(yīng)符合表2的規(guī)定。

表2尺寸偏差

項目規(guī)格允許偏差

外徑DD＜200mm±1.0mm

2

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項目規(guī)格允許偏差

200mm≤D＜350mm±1.5mm

L＜150mm±1.5mm

高度L

L≥150mm±2.0mm

L＜100mm≤1.0mm

軸向垂直度

L≥100mm≤1%×Lmm

端面不平度≤1.5mm

孔目數(shù)±10%

涂層脫落率

按照5.3的要求進行脫落率試驗，完成試驗后，催化劑涂層脫落率應(yīng)不高于1%。

等靜壓強度

按照5.4規(guī)定進行等靜壓強度試驗，完成試驗后，催化劑應(yīng)保持完好，即催化劑等靜壓強度應(yīng)不低

于1.0MPa。

抗熱震性

按照5.5規(guī)定進行抗熱震性試驗，完成試驗后，催化劑應(yīng)保持完好且涂層脫落率滿足4.3的要求。

催化性能

催化劑小樣按照5.6的要求進行催化性能測試試驗，其NOx轉(zhuǎn)化效率下限應(yīng)滿足表3的要求。

表3催化劑小樣NOx轉(zhuǎn)化效率指標(biāo)

溫度（℃））

類別項目

200250300350400450500550

新鮮態(tài)催化劑NOx轉(zhuǎn)化效率下限（%）7596999999989590

SCR催化劑

老化態(tài)催化劑NOx轉(zhuǎn)化效率下限（%）6095999999979388

5試驗方法

外觀質(zhì)量

堵孔率檢測項目按XB/T505中規(guī)定的方法進行，其余檢測項目按GB/T25994-2010中A.4的規(guī)定進行。

尺寸偏差

按GB/T25994-2010中規(guī)定的方法進行檢測。

涂層脫落率試驗

5.3.1烘干

將催化劑置于120℃的烘箱中保溫，保溫時間達到30min，并在其后每隔10min進行稱重，質(zhì)量變

化相對前一次樣品質(zhì)量小于0.5%，則判定已被烘干。

5.3.2稱重

在分析天平上稱重催化劑，要求分析天平的精度為±1mg，樣品自保溫爐中取出至稱重之間的時間

應(yīng)不超過2min。

5.3.3脫落試驗

3

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將被測樣品自然冷卻至室溫后，在距離催化劑端面1.5cm的地方，用0.6Mpa，500m3/h的壓縮空

氣吹掃催化劑并在端面均勻緩慢移動，每個端面吹掃時間為60s。若60s后仍然有粉塵脫落物，則直至

通過燈光觀察載體的中心位置無明顯粉塵脫落為止。再將催化劑置于烘干設(shè)備中，徹底烘干后，測試樣

品質(zhì)量。

5.3.4涂層脫落率的計算

根據(jù)脫落試驗前后的樣品質(zhì)量以及催化劑中涂層的質(zhì)量，按照公式（2）計算催化劑涂層脫落率。

等靜壓強度試驗

按GB/T25994-2010中規(guī)定的方法進行檢測。具體過程如下：

把試樣包裹后（防液體滲入），放置于盛滿液體的密閉容器中。通過增壓系統(tǒng)對試樣以0.1MPa/min

的速度加壓至1.0MPa，保持3min后泄壓，取出后打開包裹，查看產(chǎn)品有無開裂。

抗熱震性試驗

按GB/T25994-2010中規(guī)定的方法進行檢測。具體過程如下：

加熱爐爐溫升至650℃并保持穩(wěn)定后，將試樣放入爐膛內(nèi)。待爐溫回歸至預(yù)定溫度后保持30min，

取出試樣，在空氣中自然冷卻至室溫。

對試樣如此進行3次循環(huán)操作，查看試樣有無開裂。如無開裂，按照5.3進行涂層脫落率試驗。

催化性能測試

按附錄A的規(guī)定對催化劑小樣進行新鮮性能測試試驗、水熱老化試驗。

6檢驗規(guī)則

檢驗分類

催化劑的檢驗分為出廠檢驗、抽樣檢驗和型式檢驗三類。

出廠檢驗

每個產(chǎn)品出廠前均應(yīng)進行出廠檢測，檢測合格后才能出廠，并應(yīng)出具合格證明。

抽樣檢驗

成批生產(chǎn)的產(chǎn)品均應(yīng)定期進行抽樣檢驗，以檢驗產(chǎn)品制造過程中的質(zhì)量穩(wěn)定性。

型式檢驗

有下列情況之一時，產(chǎn)品應(yīng)進行型式檢驗：

a)新產(chǎn)品的定型鑒定；

b)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行重大改進；

c)產(chǎn)品的設(shè)計、工藝或所用材料的改變影響到產(chǎn)品性能；

d)產(chǎn)品長期停產(chǎn)后，恢復(fù)生產(chǎn)；

e)正常生產(chǎn)時，每三年進行一次；

f)國家有關(guān)部門提出進行型式檢驗的要求。

檢驗項目

檢驗項目見表4。

表4檢驗項目

序號項目出廠檢驗抽樣檢驗型式檢驗技術(shù)要求試驗方法

1外觀質(zhì)量√√√4.15.1

2尺寸偏差—√√4.25.2

3涂層脫落率—√√4.35.3

4

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序號項目出廠檢驗抽樣檢驗型式檢驗技術(shù)要求試驗方法

4等靜壓強度——√4.45.4

5抗熱震性——√4.55.5

新鮮態(tài)√√√4.65.6

6催化性能

水熱老化態(tài)——√4.65.6

注：“√”為必檢項，“—”為非檢查項

抽樣方法及判定規(guī)則

抽樣方案及評定規(guī)則由供需雙方按GB/T2828.1-2012的規(guī)定確定。

7包裝、運輸和貯存

包裝

產(chǎn)品宜用內(nèi)襯雙層聚乙烯塑料袋的碳鋼箱內(nèi)包裝，防水、防油，保證產(chǎn)品在運輸中不受污染、損傷。

包裝箱上應(yīng)印有產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品規(guī)格、批號、數(shù)量、供方名稱、供方地址、出廠日期以及防水、防油等

標(biāo)志。

運輸

產(chǎn)品在運輸過程中應(yīng)避免振動，防止油、水等液體物質(zhì)滲入。

貯存

產(chǎn)品應(yīng)在通風(fēng)、干燥、無腐蝕的庫房中貯存，并定期檢查。

質(zhì)量說明書

每批產(chǎn)品應(yīng)附有質(zhì)量說明書，注明：

——供方名稱；

——產(chǎn)品名稱、牌號、規(guī)格；

——生產(chǎn)批號；

——件數(shù)；

——出廠日期。

A

A

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附錄A

（規(guī)范性）

催化劑小樣性能試驗方法

A.1試驗原理

SCR反應(yīng)對溫度敏感，不同催化劑具有不同的反應(yīng)溫度窗口。在一定溫度條件下，以NH3為還原劑在

催化劑小樣上進行SCR反應(yīng)，其反應(yīng)式如下：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

A.2試驗裝置

新鮮態(tài)和老化態(tài)催化劑小樣試驗裝置如圖A.1所示。

圖A.1試驗裝置圖

A.3試驗條件

采用固定床連續(xù)流動式反應(yīng)器，催化性能試驗條件按表A.1規(guī)定。

表A.1試驗條件

試驗項目測試條件

空速（60000±1000）h-1

溫度550℃

催化劑活化

活化時間1h

模擬尾氣組成[O2]=15%；[H2O]=15%；N2平衡氣

測試溫度（200～550）℃

催化劑性能測試模擬尾氣組成[NO]=500ppm,[NH3]=550ppm,[O2]=15%,[H2O]=15%,N2平衡氣

空速（90000±1000）h-1

處理溫度和時間600±10℃，恒溫100h

催化劑水熱老化空速（30000±1000）h-1

氣體組分[H2O]=15%，空氣為平衡氣

A.4試驗