CN113447386B - 一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及板式催化剂技术领域,具体涉及一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法。
背景技术
燃煤机组SCR脱硝系统大多为高温高尘布置,催化剂活性会随着运行时间的增加逐渐降低,机械性能也会逐渐下降甚至出现破损。催化剂失活可以分为化学失活、物理失活和热失活、机械破损。催化剂是否能够进行再生,以及再生过程中选用某种方案,需要根据失活的原因进行判断。在上述各种失活方式中,机械破损是不可逆的,当机械破损的催化剂比例增加时,催化剂的可再生比例相应降低。
板式催化剂具有耐磨损,防堵灰等优良性能,也越来越多应用于SCR脱硝系统中。对板式催化剂进行再生可行性的判断,不仅要考虑化学元素,物理积灰程度的判断,还需要考虑板式催化剂本身容易发生剥离,当催化剂单体发生大面积剥离后,将无法通过常规再生手段实现催化剂活性的恢复。这部分催化剂可以直接淘汰,不参与整体催化剂的再生工艺流程,降低能耗,节约时间。
传统的板式催化剂再生工艺涉及清水浸泡、药剂浸泡、活性负载等水溶液体系的长时间浸泡,并伴有通气鼓泡、超声震荡的等物理辅助手段的作用。所以在再生实验及再生工艺开始之前,对板式催化剂的机械强度做出快速测定,以便判断能否承受整个再生过程的工艺强度是很有必要的。
目前尚未有板式催化剂机械强度对再生工艺适应性的判断方法,鉴于此、开发一种板式催化剂再生适应性的判断方法,能有效鉴别,快速淘汰难以再生的板式催化剂尤为重要。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,操作简单,通过对板式催化剂的质量损失及磨损强度的测定计算,能够快速判断该板式催化剂能否适用于再生工艺。
为了达到上述目的,本发明的技术方案如下:
本发明提供一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,包括以下步骤:
S1配制混合溶液作为模拟再生药剂浸泡液;
S2将裁剪钻孔后的板式催化剂试样块浸没于再生药剂浸泡液中进行超声震荡,超声震荡后的板式催化剂试样块表面通过清水冲洗,将清水冲洗后的板式催化剂试样块进行干燥、冷却,称重经模拟再生药剂处理后的试样块质量,命名为m1;
板式催化剂在模拟再生药剂的质量损耗计算公式如下:
m0为未经模拟再生药剂处理的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
m1为经模拟再生药剂处理后的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
k为膏料占板式催化剂的质量百分比;
S3将经模拟再生药剂处理后的试样块设置于磨耗测试仪上,通过磨轮对试样块进行研磨,研磨结束后,将研磨后的试样块进行干燥、冷却,并进行称重磨耗后试样块质量,命名为m2;
板式催化剂耐磨强度计算公式如下:
m1:经模拟再生药剂处理后的试样块的质量数值,单位为毫克(mg);
m2:经磨耗后试样块质量数值,单位为毫克(mg);
n:磨轮的转数。
本发明提供一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,操作简单,通过对板式催化剂的质量损失及磨损强度的测定计算,能够快速判断该板式催化剂能否适用于再生工艺。
作为优选技术方案,步骤S2中裁剪钻孔后的板式催化剂试样块,具体包括以下步骤:
截取正方形状的板式催化剂试样块,在板式催化剂试样块的中心钻孔,将钻孔后的板式催化剂试样块放入干燥箱中在55-65℃温度下干燥25-35min,然后放入干燥器中冷却25-35min,称重并记录板式催化剂试样块质量,并命名为m0。
作为优选技术方案,步骤S1中所述模拟再生药剂浸泡液通过在0.01wt%-0.09wt%的无机酸溶液中加入壬基酚聚氧乙烯醚0.5wt%-1.5wt%混合配制得到。
作为优选技术方案,步骤S2中将裁剪钻孔后的板式催化剂试样块浸没于再生药剂浸泡液中进行超声震荡的震动频率为40HZ-60HZ,超声震荡的温度为20-35℃,超声震荡的时间为20-40min。
作为优选技术方案,步骤S2中将清水冲洗后的板式催化剂试样块放入干燥箱中在50℃-70℃温度下干燥20min-40min,然后放入干燥器中冷却20-40min。
作为优选技术方案,步骤S3中在环境温度为10℃~30℃,环境相对湿度为15%~75%的条件下,通过多个橡胶磨轮对经模拟再生药剂处理后的试样块进行研磨。
作为优选技术方案,包括:吸尘管,所述吸尘管与所述橡胶磨轮相对应且相互配合用于对试样块在研磨过程中产生的灰尘进行吸收。
作为优选技术方案,所述橡胶磨轮的硬度为85HA-95HA,所述橡胶磨轮的宽度为12mm-14mm;单个橡胶磨轮的附加砝码质量为700-800g,所述橡胶磨轮转速为55-65r/min,所述橡胶磨轮的转数为250-350r。
作为优选技术方案,所述吸尘管与研磨的再生后的试样块之间的距离为5.5mm-6.5mm,所述吸尘管管口内径为7-8mm。
作为优选技术方案,在步骤S3中,研磨结束后,将研磨后的试样块放入干燥箱中在55-65℃温度下干燥25-35min,然后放入干燥器中冷却25-35min。
具体实施方式
下面详细说明本发明的优选实施方式。
一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,包括以下判断方法:
1)判断方法1:模拟再生药剂浸泡液包含了无机酸及表面活性剂,模拟了药剂再生过程的酸性物质对催化剂软化带来的影响,表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚作为为清洗剂,能够有效起泡并增加药剂的亲和力,能够模拟灰垢部分松动带来的影响。所以利用该药剂的浸泡,并辅助以强度略高于实际应用的的超声震荡作用,能够在模拟再生工艺对催化剂机械强度影响的前提下,简化流程,缩短时间。超声震荡为了考察再生工艺过程中的物理作用对催化剂膏体和板材结合性能的损耗。对该简易实验后的样品,烘干后,进行磨耗测试,若再生后的板式催化剂耐磨强度≤130mg/100r,即可判断全过程再生后的板式催化剂的耐磨强度也≤130mg/100r,即该板式催化剂的机械强度可以适应再生工艺;
2)判断方法2:简化再生工艺实验后的样品,同步测定样品质量,并计算质量损失,在现场条件简陋,没有磨耗测定设备的情况下,也可以通过质量损失估算磨耗的区间,即质量损失不超过0.6%时,磨耗大概率≤130mg/100r。
判断参照标准:
《烟气脱硝催化剂再生技术规范》(GB/T 35209-2017),板式催化剂再生前脱硝催化剂的外观应符合,迎风端膏料磨损长度不大于50mm,单板磨损面积小于整个单板面积的10%。平板催化剂的耐磨强度不大于200mg/100r。
《火电机组脱硝催化剂再生与报废技术导则》(Q/HN-1-0000.19.008-2016),板式催化剂单板磨损面积大于整个单板面积的10%,无具备再生经济和技术可行性,可以报废处置。再生后的板式催化剂的耐磨强度≤130mg/100r。
由于再生后的耐磨强度会有降低,按照较为严格的标准判断,再生前的耐磨强度必须<130mg/100r。
实施例1
本发明提供一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,包括以下步骤:
S1仪器准备:旋转式磨耗测试仪、卷尺(最大允许误差±1mm)、超声震荡仪、烧杯、电子天平(最大允许误差±0.001g)、干燥箱、干燥器、切割机、锥钻(钻头直径8mm);
S2试样准备:截取长度和宽度均为90mm的板式催化剂试样块A(板式催化剂试样块A表面平整,不包含波形部分),用锥钻在板式催化剂试样块A中心钻孔,将钻孔后的试样块放入60℃干燥箱中干燥30分钟,然后放入干燥器中冷却30分钟,用电子天平称重并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成),命名m0;
S3制备模拟再生药剂浸泡液:用大烧杯配制0.05wt%的硫酸溶液,加入壬基酚聚氧乙烯醚1wt%,配制总量2000ml溶液,制备得到模拟再生药剂浸泡液;
S4实验过程:将其中板式催化剂试样块A浸泡于装有模拟再生药剂浸泡液的大烧杯中,板式催化剂试样块A竖直摆放,模拟再生药剂浸泡液浸没板式催化剂试样块A;将大烧杯置于超声震荡器中进行超声震荡,设置震动频率为60HZ,超声震荡温度为25℃,超声震荡时间为30min,超声震荡后的板式催化剂试样块表面通过清水冲洗,将清水冲洗后的板式催化剂试样块放入干燥箱中在60℃温度下干燥30分钟,然后放入干燥器中冷却30分钟,用电子天平测量并记录模拟再生后的试样质量,再生后的试样块质量,命名为m1,通过板式催化剂在模拟再生药剂的质量损耗计算公式计算得到板式催化剂试样块A在模拟再生药剂的质量损耗为13.81%;
板式催化剂在模拟再生药剂的质量损耗计算公式如下:
m0为未经模拟再生药剂处理的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
m1为经模拟再生药剂处理后的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
k为膏料占板式催化剂的质量百分比;
S5将再生后的试样块A固定在磨耗测试仪中,按照表1要求参数设置磨耗测试仪,启动测试,在环境温度10℃,相对湿度为15%的环境条件下,将再生后的试样块A固定在磨耗仪上通过磨轮对再生后的试样块A进行研磨,在研磨过程中吸尘管与样品之间的距离为6mm,吸尘管管口内径为7.5mm,所述吸尘管与所述橡胶磨轮相对应且相互配合用于对再生后的试样块研磨过程中产生的灰尘进行吸收,测试时采用硬度为90HA的橡胶磨轮,橡胶磨轮的宽度为13mm;单个磨轮的附加砝码质量为750g(单个磨轮的附加砝码及砝码臂总质量为1.0kg),磨轮转速为60r/min、转数为300r。研磨结束后,将试样块A再次放入60℃干燥箱中干燥30min,然后放入干燥器中冷却30min,测量并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成),命名为m2;通过板式催化剂耐磨强度计算公式计算得到试样块A的耐磨强度为124.1mg/100r;
板式催化剂耐磨强度计算公式如下:
m1:经模拟再生药剂处理后的试样块的质量数值,单位为毫克(mg);
m2:经磨耗后试样块质量数值,单位为毫克(mg);
n:磨轮的转数。
实施例2
本发明提供一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,包括以下步骤:
S1仪器准备:旋转式磨耗测试仪、卷尺(最大允许误差±1mm)、超声震荡仪、烧杯、电子天平(最大允许误差±0.001g)、干燥箱、干燥器、切割机、锥钻(钻头直径8mm);
S2试样准备:截取长度和宽度均为90mm的板式催化剂试样块B(板式催化剂试样块B表面平整,不包含波形部分),用锥钻在板式催化剂试样块B中心钻孔,将钻孔后的试样块B放入55℃干燥箱中干燥25分钟,然后放入干燥器中冷却25分钟,用电子天平称重并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成),命名m0;
S3制备模拟再生药剂浸泡液:用大烧杯配制0.01wt%的硫酸溶液,加入壬基酚聚氧乙烯醚0.5wt%,配制总量2000ml溶液,制备得到模拟再生药剂浸泡液;
S4实验过程:将其中板式催化剂试样块B浸泡于装有模拟再生药剂浸泡液的大烧杯中,板式催化剂试样块B竖直摆放,模拟再生药剂浸泡液浸没板式催化剂试样块B;将大烧杯置于超声震荡器中进行超声震荡,设置震动频率为40HZ,超声震荡温度为20℃,超声震荡时间为40min,超声震荡后的板式催化剂试样块表面通过清水冲洗,将清水冲洗后的板式催化剂试样块放入干燥箱中在55℃温度下干燥35分钟,然后放入干燥器中冷却35分钟,用电子天平测量并记录模拟再生后的试样质量,再生后的试样块质量,命名m1,通过板式催化剂在模拟再生药剂的质量损耗计算公式计算得到板式催化剂试样块B在模拟再生药剂的质量损耗为10.48%;
板式催化剂在模拟再生药剂的质量损耗计算公式如下:
m0为未经模拟再生药剂处理的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
m1为经模拟再生药剂处理后的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
k为膏料占板式催化剂的质量百分比;
S5将再生后的试样块B固定在磨耗测试仪中,按照表1要求参数设置磨耗测试仪,启动测试,在环境温度30℃,相对湿度为75%的环境条件下,将再生后的试样块B固定在磨耗仪上通过磨轮对再生后的试样块B进行研磨,在研磨过程中吸尘管与样品之间的距离为5.5mm,吸尘管管口内径为7mm,所述吸尘管与所述橡胶磨轮相对应且相互配合用于对再生后的试样块研磨过程中的产生的灰尘进行吸收,测试时采用硬度为95HA的橡胶磨轮,橡胶磨轮的宽度为14mm;单个磨轮的附加砝码质量为700g(单个磨轮的附加砝码及砝码臂总质量为1.0kg),磨轮转速为65r/min、转数为250r。研磨结束后,将试样块B再次放入65℃干燥箱中干燥35min,然后放入干燥器中冷却35min,测量并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成),命名m2;通过板式催化剂耐磨强度计算公式计算得到试样块B的耐磨强度为114.1mg/100r;
板式催化剂耐磨强度计算公式如下:
m1:经模拟再生药剂处理后的试样块的质量数值,单位为毫克(mg);
m2:经磨耗后试样块质量数值,单位为毫克(mg);
n:磨轮的转数。
实施例3
本发明提供一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,包括以下步骤:
S1仪器准备:旋转式磨耗测试仪、卷尺(最大允许误差±1mm)、超声震荡仪、烧杯、电子天平(最大允许误差±0.001g)、干燥箱、干燥器、切割机、锥钻(钻头直径8mm);
S2试样准备:截取长度和宽度均为85mm的板式催化剂试样块C(板式催化剂试样块C表面平整,不包含波形部分),用锥钻在板式催化剂试样块C中心钻孔,将钻孔后的试样块C放入65℃干燥箱中干燥35分钟,然后放入干燥器中冷却35分钟,用电子天平称重并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成),命名m0;
S3制备模拟再生药剂浸泡液:用大烧杯配制0.09wt%的硫酸溶液,加入壬基酚聚氧乙烯醚1.5wt%,配制总量2000ml溶液,制备得到模拟再生药剂浸泡液;
S4实验过程:将其中板式催化剂试样块C浸泡于装有模拟再生药剂浸泡液的大烧杯中,板式催化剂试样块C竖直摆放,模拟再生药剂浸泡液浸没板式催化剂试样块C;将大烧杯置于超声震荡器中进行超声震荡,设置超声震动频率为50HZ,超声震荡温度为35℃,超声震荡时间为20min,超声震荡后的板式催化剂试样块表面通过清水冲洗,将清水冲洗后的板式催化剂试样块放入干燥箱中在70℃温度下干燥35分钟,然后放入干燥器中冷却35分钟,用电子天平测量并记录模拟再生后的试样质量,再生后的试样块质量,命名为m1,通过板式催化剂在模拟再生药剂的质量损耗计算公式计算得到板式催化剂试样块C在模拟再生药剂的质量损耗为25.94%;
板式催化剂在模拟再生药剂的质量损耗计算公式如下:
m0为未经模拟再生药剂处理的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
m1为经模拟再生药剂处理后的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
k为膏料占板式催化剂的质量百分比;
S5将再生后的试样块C固定在磨耗测试仪中,按照表1要求参数设置磨耗测试仪,启动测试,在环境温度20℃,相对湿度为50%的环境条件下,将再生后的试样块C固定在磨耗仪上通过磨轮对再生后的试样块C进行研磨,在研磨过程中吸尘管与样品之间的距离为6.5mm,吸尘管管口内径为8mm,所述吸尘管与所述橡胶磨轮相对应且相互配合用于对再生后的试样块研磨过程中的产生的灰尘进行吸收,测试时采用硬度为95HA的橡胶磨轮,橡胶磨轮的宽度为14mm;单个磨轮的附加砝码质量为750g(单个磨轮的附加砝码及砝码臂总质量为1.0kg),磨轮转速为55r/min、转数为350r。研磨结束后,将试样块C再次放入65℃干燥箱中干燥30min,然后放入干燥器中冷却30min,测量并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成),命名m2;通过板式催化剂耐磨强度计算公式计算得到试样块C的耐磨强度为195.7mg/100r;
板式催化剂耐磨强度计算公式如下:
m1:经模拟再生药剂处理后的试样块的质量数值,单位为毫克(mg);
m2:经磨耗后试样块质量数值,单位为毫克(mg);
n:磨轮的转数。
实施例4
本发明提供一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,包括以下步骤:
S1仪器准备:旋转式磨耗测试仪、卷尺(最大允许误差±1mm)、超声震荡仪、烧杯、电子天平(最大允许误差±0.001g)、干燥箱、干燥器、切割机、锥钻(钻头直径8mm);
S2试样准备:截取长度和宽度均为95mm的板式催化剂试样块D(板式催化剂试样块D表面平整,不包含波形部分),用锥钻在板式催化剂试样块D中心钻孔,将钻孔后的试样块放入58℃干燥箱中干燥28分钟,然后放入干燥器中冷却28分钟,用电子天平称重并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成),命名m0;
S3制备模拟再生药剂浸泡液:用大烧杯配制0.05wt%的硫酸溶液,加入壬基酚聚氧乙烯醚1wt%,配制总量2000ml溶液,制备得到模拟再生药剂浸泡液;
S4实验过程:将其中板式催化剂试样块D浸泡于装有模拟再生药剂浸泡液的大烧杯中,板式催化剂试样块D竖直摆放,模拟再生药剂浸泡液浸没板式催化剂试样块D;将大烧杯置于超声震荡器中进行超声震荡,设置震动频率为60HZ,超声震荡温度为25℃,超声震荡时间30min,超声震荡后的板式催化剂试样块表面通过清水冲洗,将清水冲洗后的板式催化剂试样块放入干燥箱中在60℃温度下干燥30分钟,然后放入干燥器中冷却30分钟,用电子天平测量并记录模拟再生后的试样质量,再生后的试样块质量,命名为m1,通过板式催化剂在模拟再生药剂的质量损耗计算公式计算得到板式催化剂试样块D在模拟再生药剂的质量损耗为8.05%;
板式催化剂在模拟再生药剂的质量损耗计算公式如下:
m0为未经模拟再生药剂处理的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
m1为经模拟再生药剂处理后的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
k为膏料占板式催化剂的质量百分比;
S5将再生后的试样块D固定在磨耗测试仪中,按照表1要求参数设置磨耗测试仪,启动测试,在环境温度10℃,相对湿度为15%的环境条件下,将再生后的试样块D固定在磨耗仪上通过磨轮对再生后的试样块D进行研磨,在研磨过程中吸尘管与样品之间的距离为6mm,吸尘管管口内径为7.5mm,所述吸尘管与所述橡胶磨轮相对应且相互配合用于对再生后的试样块研磨过程中的产生的灰尘进行吸收,测试时采用硬度为90HA的橡胶磨轮,橡胶磨轮的宽度为13mm;单个磨轮的附加砝码质量为750g(单个磨轮的附加砝码及砝码臂总质量为1.0kg),磨轮转速为60r/min、转数为300r。研磨结束后,将试样块D再次放入60℃干燥箱中干燥30min,然后放入干燥器中冷却30min,测量并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成),命名为m2;通过板式催化剂耐磨强度计算公式计算得到试样块D的耐磨强度为100.2mg/100r;
板式催化剂耐磨强度计算公式如下:
m1:经模拟再生药剂处理后的试样块的质量数值,单位为毫克(mg);
m2:经磨耗后试样块质量数值,单位为毫克(mg);
n:磨轮的转数。
实施例5
本发明提供一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,包括以下步骤:
S1仪器准备:旋转式磨耗测试仪、卷尺(最大允许误差±1mm)、超声震荡仪、烧杯、电子天平(最大允许误差±0.001g)、干燥箱、干燥器、切割机、锥钻(钻头直径8mm);
S2试样准备:截取长度和宽度均为88mm的板式催化剂试样块E(板式催化剂试样块E表面平整,不包含波形部分),用锥钻在板式催化剂试样块E中心钻孔,将钻孔后的试样块E放入55℃干燥箱中干燥25分钟,然后放入干燥器中冷却25分钟,用电子天平称重并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成),命名m0;
S3制备模拟再生药剂浸泡液:用大烧杯配制0.09wt%的硫酸溶液,加入壬基酚聚氧乙烯醚1.5wt%,配制总量2000ml溶液,制备得到模拟再生药剂浸泡液;
S4实验过程:将其中板式催化剂试样块E浸泡于装有模拟再生药剂浸泡液的大烧杯中,板式催化剂试样块E竖直摆放,模拟再生药剂浸泡液浸没板式催化剂试样块E;将大烧杯置于超声震荡器中进行超声震荡,设置震动频率为40HZ,超声震荡温度为20℃,超声震荡时间为40min,超声震荡后的板式催化剂试样块表面通过清水冲洗,将清水冲洗后的板式催化剂试样块放入干燥箱中在55℃温度下干燥35分钟,然后放入干燥器中冷却35分钟,用电子天平测量并记录模拟再生后的试样质量,再生后的试样块质量,命名为m1,通过板式催化剂在模拟再生药剂的质量损耗计算公式计算得到板式催化剂试样块E在模拟再生药剂的质量损耗为14.78%;
板式催化剂在模拟再生药剂的质量损耗计算公式如下:
m0为未经模拟再生药剂处理的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
m1为经模拟再生药剂处理后的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
k为膏料占板式催化剂的质量百分比;
S5将再生后的试样块E固定在磨耗测试仪中,按照表1要求参数设置磨耗测试仪,启动测试,在环境温度30℃,相对湿度为75%的环境条件下,将再生后的试样块E固定在磨耗仪上通过磨轮对再生后的试样块E进行研磨,在研磨过程中吸尘管与样品之间的距离为5.5mm,吸尘管管口内径为7mm,所述吸尘管与所述橡胶磨轮相对应且相互配合用于对再生后的试样块研磨过程中的产生的灰尘进行吸收,测试时采用硬度为95HA的橡胶磨轮,橡胶磨轮的宽度为14mm;单个磨轮的附加砝码质量为700g(单个磨轮的附加砝码及砝码臂总质量为1.0kg),磨轮转速为65r/min、转数为250r。研磨结束后,将试样块E再次放入65℃干燥箱中干燥35min,然后放入干燥器中冷却35min,测量并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成),命名为m2;通过板式催化剂耐磨强度计算公式计算得到试样块B的耐磨强度为140.3mg/100r;
板式催化剂耐磨强度计算公式如下:
m1:经模拟再生药剂处理后的试样块的质量数值,单位为毫克(mg);
m2:经磨耗后试样块质量数值,单位为毫克(mg);
n:磨轮的转数。
实施例6
本发明提供一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,包括以下步骤:
S1仪器准备:旋转式磨耗测试仪、卷尺(最大允许误差±1mm)、超声震荡仪、烧杯、电子天平(最大允许误差±0.001g)、干燥箱、干燥器、切割机、锥钻(钻头直径8mm);
S2试样准备:截取长度和宽度均为84mm的板式催化剂试样块F(板式催化剂试样块F表面平整,不包含波形部分),用锥钻在板式催化剂试样块F中心钻孔,将钻孔后的试样块放入60℃干燥箱中干燥30分钟,然后放入干燥器中冷却30分钟,用电子天平称重并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成),命名m0;
S3制备模拟再生药剂浸泡液:用大烧杯配制0.05wt%的硫酸溶液,加入壬基酚聚氧乙烯醚1wt%,配制总量2000ml溶液,制备得到模拟再生药剂浸泡液;
S4实验过程:将其中板式催化剂试样块F浸泡于装有模拟再生药剂浸泡液的大烧杯中,板式催化剂试样块F竖直摆放,模拟再生药剂浸泡液浸没板式催化剂试样块F;将大烧杯置于超声震荡器中进行超声震荡,设置震动频率为60HZ,超声震荡温度为25℃,超声震荡时间30min,超声震荡后的板式催化剂试样块表面通过清水冲洗,将清水冲洗后的板式催化剂试样块放入干燥箱中在60℃温度下干燥30分钟,然后放入干燥器中冷却30分钟,用电子天平测量并记录模拟再生后的试样质量,再生后的试样块质量,命名m1,通过板式催化剂在模拟再生药剂的质量损耗计算公式计算得到板式催化剂试样块F在模拟再生药剂的质量损耗为10.41%;
板式催化剂在模拟再生药剂的质量损耗计算公式如下:
m0为未经模拟再生药剂处理的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
m1为经模拟再生药剂处理后的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
k为膏料占板式催化剂的质量百分比;
S5将将再生后的试样块F固定在磨耗测试仪中,按照表1要求参数设置磨耗测试仪,启动测试,在环境温度10℃,相对湿度为15%的环境条件下,将再生后的试样块F固定在磨耗仪上通过磨轮对再生后的试样块F进行研磨,在研磨过程中吸尘管与样品之间的距离为6mm,吸尘管管口内径为7.5mm,所述吸尘管与所述橡胶磨轮相对应且相互配合用于对再生后的试样块研磨过程中的产生的灰尘进行吸收,测试时采用硬度为90HA的橡胶磨轮,橡胶磨轮的宽度为13mm;单个磨轮的附加砝码质量为750g(单个磨轮的附加砝码及砝码臂总质量为1.0kg),磨轮转速为60r/min、转数为300r。研磨结束后,将试样块F再次放入60℃干燥箱中干燥30min,然后放入干燥器中冷却30min,测量并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成),命名m2;通过板式催化剂耐磨强度计算公式计算得到试样块F的耐磨强度为109.8mg/100r;
板式催化剂耐磨强度计算公式如下:
m1:经模拟再生药剂处理后的试样块的质量数值,单位为毫克(mg);
m2:经磨耗后试样块质量数值,单位为毫克(mg);
n:磨轮的转数。
将实施例1-6中的板式催化剂试样块A、板式催化剂试样块B、板式催化剂试样块C、板式催化剂试样块D、板式催化剂试样块E和板式催化剂试样块F分别测试经过判断方法1全过程再生实验后的质量损失及磨耗。将板式催化剂试样块A、板式催化剂试样块B、板式催化剂试样块C、板式催化剂试样块D、板式催化剂试样块E和板式催化剂试样块F浸泡于再生药剂浸泡液内,通过质量损失及磨耗评估板式催化剂对药剂的机械耐受性,为催化剂再生可行性判断提供数据如下表1:
表1
将实施例1-6中的板式催化剂试样块A、板式催化剂试样块B、板式催化剂试样块C、板式催化剂试样块D、板式催化剂试样块E和板式催化剂试样块F分别测试经过判断方法2简易再生实验后的质量损失及磨耗。为催化剂再生可行性判断提供数据如下表2:
表2
催化剂质量占单张板式催化剂总质量的50%-60%。膏料占比为质量损失占膏料总质量的占比。
从表2中,我们可以观察到试样块A经简易再生实验后,质量损失占膏体比为13.21%,磨耗测试值为120.7mg/100r;从表1中,我们可以观察到经全过程再生工艺实验后,质量损失占膏体比为13.81%,磨耗测试值为124.1mg/100r。经简易再生后磨耗符合可再生催化剂要求,即磨耗测试值≤130mg/100r;经全过程再生工艺实验后,磨耗符合可再生催化剂要求,即磨耗测试值≤130mg/100r。即该批次板式催化剂试样块A机械强度能够耐受再生工艺,数据表明,本发明提供的一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法能够快速判定板式催化剂机械强度对再生工艺的适应性。
从表2中,我们可以观察到试样块B经简易再生实验后,质量损失占膏体比为10.10%,磨耗测试值为111.5mg/100r;经全过程再生工艺实验后,质量损失占膏体比为10.48%,磨耗测试值为114.1mg/100r。磨耗符合可再生催化剂要求,即磨耗测试值≤130mg/100r,即该批次板式催化剂试样块B机械强度能够耐受再生工艺过程,数据表明,本发明提供的一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法能够快速判定板式催化剂机械强度对再生工艺的适应性。
从表2中,我们可以观察到试样块C经简易再生实验后,质量损失占膏体比为25.57%,磨耗测试值为186.2mg/100r;从表1中,我们可以观察到经全过程再生工艺实验后,质量损失占膏体比为25.94%,磨耗测试值为195.7mg/100r。磨耗测试值均远超130mg/100r,即该批次板式催化剂试样块C机械强度不能耐受再生工艺过程。数据表明,本发明提供的一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法能够快速判定板式催化剂机械强度对再生工艺的适应性。
从表2中,我们可以观察到试样块D经简易再生实验后,质量损失占膏体比为7.90%,磨耗测试值为98.6mg/100r;从表1中,我们可以观察到经全过程再生工艺实验后,质量损失占膏体比为8.05%,磨耗测试值为100.2mg/100r。,即磨耗测试值≤130mg/100r,即该批次板式催化剂试样块D机械强度能够耐受再生工艺过程,数据表明,本发明提供的一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法能够快速判定板式催化剂机械强度对再生工艺的适应性。
从表2中,我们可以观察到试样块E经简易再生实验后,质量损失占膏体比为14.54%,磨耗测试值为136.9mg/100r;从表1中,我们可以观察到经全过程再生工艺实验后,质量损失占膏体比为14.78%,磨耗测试值为140.3mg/100r。磨耗测试值均超过130mg/100r,即该批次板式催化剂试样块E机械强度不能耐受再生工艺过程。数据表明,本发明提供的一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法能够快速判定板式催化剂机械强度对再生工艺的适应性。
从表2中,我们可以观察到试样块F经简易再生实验后,质量损失占膏体比为10.28%,磨耗测试值为105.8mg/100r;从表1中,我们可以观察到经全过程再生工艺实验后,质量损失占膏体比为10.41%,磨耗测试值为109.8mg/100r。磨耗测试值均低于130mg/100r,即该批次板式催化剂试样块F机械强度能够耐受再生工艺过程,数据表明,本发明提供的一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法能够快速判定板式催化剂机械强度对再生工艺的适应性。
通过简易的再生实验,能够高效快速的判断板式催化剂的机械强度对再生工艺的适应性。当简易实验后的板式催化剂的磨耗测试值超过130mg/100r时,全过程实验后的板式催化剂的磨耗测试值也超过130mg/100r,即可判断不能再生。
当现场条件简陋时,更可简化为质量称重,计算质量损失占膏体比重,当质量损失占膏体比不大于13.81%时,磨耗测试值不超过130mg/100r,但通过质量估算偏差相对较大,临界线范围的参数,做判断方法1实验论证结果。
本发明提供一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,操作简单,通过对板式催化剂的质量损失及磨损强度的测定,能够快速判断该板式催化剂能否适用于再生工艺。
可以理解,本发明是通过一些实施例进行描述的,本领域技术人员知悉的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1配制混合溶液作为模拟再生药剂浸泡液;
S2将裁剪钻孔后的板式催化剂试样块浸没于模拟再生药剂浸泡液中进行超声震荡,超声震荡后的板式催化剂试样块表面通过清水冲洗,将清水冲洗后的板式催化剂试样块进行干燥、冷却,称重经模拟再生药剂浸泡液处理后的试样块质量,命名为m1;
板式催化剂在模拟再生药剂浸泡液的质量损耗计算公式如下:
m0为未经模拟再生药剂浸泡液处理的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
m1为经模拟再生药剂浸泡液处理后的试样块质量数值,单位为毫克(mg);
k为膏料占板式催化剂的质量百分比;
S3将经模拟再生药剂浸泡液处理后的试样块设置于磨耗测试仪上,通过磨轮对试样块进行研磨,研磨结束后,将研磨后的试样块进行干燥、冷却,并进行称重磨耗后试样块质量,命名为m2;
板式催化剂耐磨强度计算公式如下:
m1:经模拟再生药剂浸泡液处理后的试样块的质量数值,单位为毫克(mg);
m2:经磨耗后试样块质量数值,单位为毫克(mg);
n:磨轮的转数;
所述判断方法的判断条件是:当经模拟再生药剂浸泡液处理后的试样块的耐磨强度≤130mg/100r时,可判断出该板式催化剂的机械强度可以适应再生工艺,或者当质量损失不超过0.6%时,磨耗≤130mg/100r,可判断出该板式催化剂的机械强度可以适应再生工艺。
2.根据权利要求1所述的板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,其特征在于,步骤S2中裁剪钻孔后的板式催化剂试样块,具体包括以下步骤:
截取正方形状的板式催化剂试样块,在板式催化剂试样块的中心钻孔,将钻孔后的板式催化剂试样块放入干燥箱中在55-65℃温度下干燥25-35min,然后放入干燥器中冷却25-35min,称重并记录板式催化剂试样块质量,并命名为m0。
3.根据权利要求2所述的板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,其特征在于,步骤S1中所述模拟再生药剂浸泡液通过在0.01wt%-0.09wt%的无机酸溶液中加入壬基酚聚氧乙烯醚0.5wt%-1.5wt%混合配制得到。
4.根据权利要求1所述的板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,其特征在于,步骤S2中将裁剪钻孔后的板式催化剂试样块浸没于模拟再生药剂浸泡液中进行超声震荡的震动频率为40HZ-60HZ,超声震荡的温度为20-35℃,超声震荡的时间为20-40min。
5.根据权利要求1所述的板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,其特征在于,步骤S2中将清水冲洗后的板式催化剂试样块放入干燥箱中在50℃-70℃温度下干燥20min-40min,然后放入干燥器中冷却20-40min。
6.根据权利要求1所述的板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,其特征在于,步骤S3中在环境温度为10℃~30℃,环境相对湿度为15%~75%的条件下,通过多个橡胶磨轮对经模拟再生药剂浸泡液处理后的试样块进行研磨。
7.根据权利要求6所述的板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,其特征在于,包括:吸尘管,所述吸尘管与所述橡胶磨轮相对应且相互配合用于对试样块在研磨过程中产生的灰尘进行吸收。
8.根据权利要求6所述的板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,其特征在于,所述橡胶磨轮的硬度为85HA-95HA,所述橡胶磨轮的宽度为12mm-14mm;单个橡胶磨轮的附加砝码质量为700-800g,所述橡胶磨轮转速为55-65r/min,所述橡胶磨轮的转数为300r。
9.根据权利要求7所述的板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,其特征在于,所述吸尘管与研磨的再生后的试样块之间的距离为5.5mm-6.5mm,所述吸尘管管口内径为7-8mm。
10.根据权利要求1所述的板式催化剂对再生工艺适应性的判断方法,其特征在于,在步骤S3中,研磨结束后,将研磨后的试样块放入干燥箱中在55-65℃温度下干燥25-35min,然后放入干燥器中冷却25-35min。
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