一种波纹式脱硝催化剂涂层牢固度的评价方法技术

本发明专利技术提供了一种波纹式脱硝催化剂涂层牢固度的评价方法，通过设定系列流量和灰分颗粒的气流冲击波纹式脱硝催化剂涂层来模拟涂层在气流冲击下的牢固度，其中通过增加设定系列浓度的石英砂颗粒气流冲击来模拟涂层在工业废气中包括飞灰在内的颗粒物冲击下的牢固度。本发明专利技术波纹式脱硝催化剂涂层牢固度评价方法能够较好地模拟波纹式脱硝催化剂在实际使用过程中经历的热冲击以及粉尘颗粒的物理冲击作用对涂层牢固度的影响，过程更为客观且该方法无需破坏催化剂，适合推广应用，本方法对波纹式脱硝催化剂的耐久性能评估具有重要意义。义。

【技术实现步骤摘要】
一种波纹式脱硝催化剂涂层牢固度的评价方法


[0001]本专利技术涉及工业废气处理
，具体涉及一种波纹式脱硝催化剂涂层牢固度的评价方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着经济的快速发展，氮氧化物(NOx)的排放量迅速增加，研究表明NOx是形成雾霾天气的重要原因，是影响环境质量的重要因素之一。目前国内外SCR脱硝涂层在陶瓷载体上的涂覆技术已经应用广泛，但在波纹式载体上的涂覆应用和检测标准还不多。
[0003]随着工业的快速发展，带动了经济的快速发展，也对生态环境造成了严重的破坏。如，工业排放污染物主要包括一氧化氮、二氧化硫、氮氧化合物、颗粒物等，为限制工业废气对生态环境造成的污染，国家出台了一系列的法规对其排放限制进行规定。为了实现上述规定设定的排放标准，工业脱硝中一般采用蜂窝式催化剂、平板式或者波纹式脱硝催化剂来对工业废气进行处理，其中波纹式脱硝催化剂，其主要包括具有一定波纹状的玻纤载体以及涂覆在载体上的催化剂涂层，该种催化剂相较于陶瓷催化剂主要优势在于单位体积重量轻、成本低，工业废气气流从进气端面开孔孔道进入载体后，由于玻纤载体气孔率较高，故气体会从载体孔道壁的微孔空隙中流动至相邻孔道，进而从相邻孔道的出气口流出，而气体中裹挟的飞灰会冲击孔道壁及涂层，同时，涂层的催化功能将净化尾气，起到净化尾气的作用。
[0004]涂层牢固度是表征催化剂耐久性能的一个重要指标，涂层牢固度越高即表明涂层与载体件的结合越牢固，高的涂层牢固度可大幅降低催化剂使用过程中的损失，保证耐久后催化剂的各项性能。在现有技术中，常见的直通式催化剂涂层牢固度测试一般采用气枪直接吹扫法或者超声法，其中，气枪吹扫法为以室温的高压气流从一端面吹入，流经孔道从另一端吹出，通过吹扫前后催化剂重量差来计算涂层脱落率并评估催化剂涂层牢固度，但是气枪吹扫法仅考虑了气流对催化剂涂层的冲刷，因为车用直通式催化剂前有捕集催化剂，而在实际玻纤催化剂应用中，工业废气气氛中的灰分颗粒也会冲击涂层，气枪吹扫无法全面客观模拟波纹式脱硝催化剂实际使用条件，无法有效评估玻纤催化剂涂层的牢固度。超声法需要将催化剂破坏切割成小块，且玻纤浸入水中超声会导致玻纤强度下降，会导致测试成本的大幅上升及结果失真。
[0005]而在壁流式催化剂的涂层牢固度评价方法中，采用石墨颗粒冲击涂层主要目的是为了冲击涂层同时，将捕集到的石墨颗粒在高温时模拟再生对催化剂涂层影响，而玻纤催化剂的应用温度一般在300
‑
500℃，无需考虑燃烧再生；同时玻纤催化剂若使用石墨颗粒冲击，由于玻纤催化剂本身气孔率高，有一部分石墨颗粒会附着在催化剂上，不燃烧会导致测试结果失真，燃烧则会使催化剂涂层性能高温劣化，故壁流式催化剂的涂层牢固度测试方法不适用于波纹式脱硝催化剂。因此，针对波纹式脱硝催化剂，还没有建立一种客观全面且非破坏性的催化剂涂层牢固度的评价方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种波纹式脱硝催化剂涂层牢固度的评价方法。本专利技术建立的波纹式脱硝催化剂涂层牢固度评价方法可以较好地模拟波纹式脱硝催化剂在实际使用过程中经历的气流冲击以及飞灰颗粒的物理冲击作用对涂层牢固度的影响，过程更为客观且该方法无需破坏催化剂，适合推广应用。
[0007]为实现以上技术目的，本专利技术实施例采用的技术方案是：
[0008]一种波纹式脱硝催化剂涂层牢固度的评价方法，包括：通过设定系列流量和灰分颗粒的气流冲击波纹式脱硝催化剂涂层来模拟涂层在气流冲击下的牢固度。
[0009]进一步地，通过增加设定系列浓度的石英砂颗粒气流冲击来模拟涂层在工业废气中包括飞灰在内的颗粒物冲击下的牢固度。
[0010]进一步地，所述评价方法具体包括如下步骤：
[0011](1)将待评价的波纹式脱硝催化剂称重，记录为M1；
[0012](2)将步骤(1)中称重后的波纹式脱硝催化剂的进气端与气体管路固定连通；然后通入气流，气流大小保持在5000
‑
20000h
‑1的催化剂体积空速，每个吹扫阶段的气流吹入持续时间为1
‑
10min，不同吹扫阶段的调整时间间隔小于1min；
[0013](3)第一阶段，调整气流流量，保持催化剂体积空速在5000
‑
10000h
‑1；将石英砂颗粒匀速分散到进气气流中，气流中石英砂颗粒浓度控制在5
‑
20mg/m3，石英砂颗粒随气流通过波纹式催化剂孔道，并与催化剂涂层充分接触；同时将催化剂进行水平振动，振动频率控制在5
‑
10Hz，振幅控制在5
‑
10cm，振动时间控制在5
‑
10min；
[0014](4)第二阶段，完成石英砂颗粒吹入后，气流大小保持在5000
‑
20000h
‑1的催化剂体积空速，持续时间控制在1
‑
10min，保证波纹式脱硝催化剂上残留的石英砂颗粒充分吹脱；
[0015](5)取出波纹式脱硝催化剂，烘干、冷却后称重，记录为M2；
[0016](6)涂层脱落率计算：(M1
‑
M2)/M1*100％。
[0017]其中，空速的计算方法：空速＝进反应器的标准体积流量(m3/h)/反应器的催化剂体积(m3)。
[0018]进一步地，步骤(3)中所述石英砂颗粒的粒径为300
‑
400μm。
[0019]进一步地，步骤(2)中，通入气流前，先通以流量在3000
‑
5000h
‑1空速的空气气流，持续时间1
‑
2min，并检查各连接处密闭。
[0020]进一步地，步骤(1)中称重前，将待评价的波纹式脱硝催化剂在烘箱中120
‑
150℃下烘干1
‑
2h，烘干完成后将波纹式脱硝催化剂取出并置于干燥器中自然冷却至20
‑
30℃。
[0021]进一步地，步骤(5)中将波纹式脱硝催化剂置于烘箱中90
‑
150℃烘干1
‑
2h，烘干完成后将波纹式脱硝催化剂取出并置于干燥器中自然冷却至20
‑
30℃。
[0022]进一步地，步骤(2)中将波纹式脱硝催化剂使用高岭棉包裹，置于样品仓中，样品外壁与样品仓内壁空隙被高岭棉充分填充，保证气流完全从玻纤催化剂孔道中通过，样品仓前后与出气端与出气管固定连通。
[0023]进一步地，所述波纹式脱硝催化剂为工业脱硝催化剂或脱硫催化剂。
[0024]本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0025]本专利技术建立的波纹式脱硝催化剂涂层牢固度评价方法可以较好地模拟波纹式脱硝催化剂在实际使用过程中经历的气流冲击以及飞灰颗粒的物理冲击作用对涂层牢固度
的影响，过程更为客观且该方法无需破坏催化剂，适合推广应用；同时，在评价方法中，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波纹式脱硝催化剂涂层牢固度的评价方法，其特征在于，包括：通过设定系列流量和灰分颗粒的气流冲击波纹式脱硝催化剂涂层来模拟涂层在气流冲击下的牢固度。2.根据权利要求1所述的波纹式脱硝催化剂涂层牢固度的评价方法，其特征在于，通过增加设定系列浓度的石英砂颗粒气流冲击来模拟涂层在工业废气中包括飞灰在内的颗粒物冲击下的牢固度。3.根据权利要求1或2所述的波纹式脱硝催化剂涂层牢固度的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将待评价的波纹式脱硝催化剂称重，记录为M1；（2）将步骤（1）中称重后的波纹式脱硝催化剂的进气端与气体管路固定连通；然后通入气流，气流大小保持在5000
‑
20000 h
‑1的催化剂体积空速，每个吹扫阶段的气流吹入持续时间为1
‑
10 min，不同吹扫阶段的调整时间间隔小于1 min；（3）第一阶段，调整气流流量，保持催化剂体积空速在5000
‑
10000h
‑1；将石英砂颗粒匀速分散到进气气流中，气流中石英砂颗粒浓度控制在5
‑
20 mg/m3，石英砂颗粒随气流通过波纹式催化剂孔道，并与催化剂涂层充分接触；同时将催化剂进行水平振动，振动频率控制在5
‑
10 Hz，振幅控制在5
‑
10 cm，振动时间控制在5
‑
10 min；（4）第二阶段，完成石英砂颗粒吹入后，气流大小保持在5000
‑
20000h
‑1的催化剂体积空速，持续时间控制在1
‑
10 min，保证波纹式脱硝催化剂上残留的石英砂颗粒充分吹脱；（5）取出波纹式脱硝催化剂，烘干、冷却后称重，记...

【专利技术属性】
技术研发人员：周钧，孙亮，肖川，金炜阳，施文杰，薛辰，岳军，
申请(专利权)人：无锡威孚环保催化剂有限公司，
类型：发明
国别省市：