GB/T 31590-2015 烟气脱硝催化剂化学成分分析方法

　　ICS 71. 100.99 G 74

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31590—2015

　　烟气脱硝催化剂化学成分分析方法

　　Analyticalmethod ofchemicalcomposition for fluegasDeNOx catalysts

　　2015-06-02发布 2016-01-01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 31590—2015

　　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(SAC/TC63)归 口 。

　　本标准起草单位 :南化集团研究院 、大唐南京环保科技有限责任公司 、成都东方凯特瑞环保催化剂有限责任公司 、江苏龙源催化剂有限公司 、浙江德创环保科技股份有限公司 、国电科学技术研究院 。

　　本标准主要起草人 :邱爱玲 、徐旭升 、李红波 、肖雨亭 、梁材 、赵博 、刘涛 、陆金丰 、刘忠彬 、李浙飞 。

　　烟气脱硝催化剂化学成分分析方法

　　1 范围

　　本标准规定了烟气脱硝催化剂中钒 、钛 、钨 、钼 、硅 、铝 、钡 、钙质量分数的测定方法 。

　　本标准适用于钒钛系选择性催化还原法烟气脱硝催化剂化学成分分析 。

　　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 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 16597 冶金产品分析方法 X射线荧光光谱法通则

　　3 一般规定

　　本标准所用试剂和水在没有注明其他要求时 ,均指分析纯试剂和 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 。

　　4 采样

　　4. 1 实验样品

　　按 GB/T 6678中的规定取得 。

　　4.2 试样

　　取适量实 验 室 样 品 置 于 瓷 研 钵 内 破 碎 研 细 , 用 孔 径 为 ϕ75 μm 的 试 验 筛(符 合 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 。

　　5 钒、钛、钨、钼、硅、铝、钡、钙质量分数的测定—X射线荧光光谱法(XRF)

　　5. 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 。

　　GB/T 31590—2015

　　5.2 试剂

　　5.2. 1 偏硼酸锂 。

　　5.2.2 无水四硼酸锂 。

　　5.2.3 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。

　　5.2.4 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 。

　　5.2.5 二氧化钛 :高纯 。

　　5.2.6 二氧化硅 :高纯 。

　　5.2.7 三氧化钼 :高纯 。

　　5.2. 8 三氧化钨 :高纯 。

　　5.2.9 五氧化二钒 :高纯 。

　　5.2. 10 三氧化二铝 :高纯 。

　　5.2. 11 氧化钡 :高纯 。

　　5.2. 12 氧化钙 :高纯 。

　　5.3 仪器和设备

　　5.3. 1 X射线荧光光谱仪(符合 GB/T 16597的规定) 。

　　5.3.2 烘箱 :温度可达 105 ℃ 。

　　5.3.3 铂-金坩埚 :底部平整光滑 。

　　5.3.4 瓷坩埚 :体积 30 mL。

　　5.3.5 马弗炉 :温度可达 1 150 ℃ 。

　　5.3.6 天平 :精确至 0. 000 1 g。

　　5.3.7 移液管 :精确至 0. 1 mL。

　　5.3. 8 压片机及模具 :压片厚度 ≥5 mm、压力 ≥25MPa、模具内径 ≥35 mm。

　　5.3.9 干燥器 :直径 ≥300 mm。

　　5.4 分析步骤

　　5.4. 1 熔融法(仲裁法)

　　5.4. 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 w1 ,按式(1)计算 :

　　w …………………………( 1 )

　　式中 :

　　m1— 灼烧前试样和坩埚质量的数值 ,单位为克(g) ;

　　m2— 灼烧后试样和坩埚质量的数值 ,单位为克(g) ;

　　m — 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 2位 。

　　5.4. 1.2 样片的制备

　　称取质量为[0. 6/(1-w1 )]g的试样(见 4. 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 。

　　5.4. 1.3 校准曲线的绘制

　　5.4. 1.3. 1 校准样片的制备

　　将氧化钛 、二氧化硅 、三氧化钼 、三氧化钨 、五氧化二钒 、三氧化二铝 、氧化钡和氧化钙置于称量瓶中 ,于 105 ℃干燥 2 h,取出放入干燥器内 ,冷却至室温后 ,按 5. 4. 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 1 和表 2。

　　表 1 平板式催化剂校准样片中各物质的质量分数 %

　　表 2 蜂窝式催化剂校准样片中各物质的质量分数 %

　　5.4. 1.3.2 校准曲线的建立

　　在仪器的工作条件下 ,用 X射线荧光光谱仪测量校准样片(见 5. 4. 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 。

　　5.4. 1.4 样片的测定

　　将分析样片(见 5. 4. 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得到灼烧基分析结果 。

　　5.4. 1.5 结果计算

　　干基下测得元素的质量分数 wi,按式(2)计算 :

　　wi =wmi(1- w1 ) …………………………( 2 )

　　式中 :

　　wmi— 灼烧基测得元素的质量分数的数值 , % ;

　　w1 — 灼烧减量的质量分数的数值 , % 。

　　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等于 0. 6% 。

　　5.4.2 压片法

　　5.4.2. 1 样片的制备

　　称取一定量的试样(见 4. 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 。

　　5.4.2.2 校准曲线的绘制

　　5.4.2.2. 1 校准样品的制备

　　将氧化钛 、二氧化硅 、三氧化钼 、三氧化钨 、五氧化二钒 、三氧化二铝 、氧化钡和氧化钙置于称量瓶中 ,于 105 ℃干燥 2 h,取出放入干燥器内 ,冷却至室温后 ,按 5. 4. 2. 1 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 3 和表 4。

　　表 3 平板式催化剂校准样品中各物质的质量分数 %

　　表 3 (续) %

　　表 4 蜂窝式催化剂校准样品中各物质的质量分数 %

　　5.4.2.2.2 校准曲线的建立

　　在仪器的工作条件下 ,用 X射线荧光光谱仪测量校准样片(见 5. 4. 2. 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 。

　　5.4.2.3 样片的测定

　　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分析结果 。

　　取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不大于 0. 6% 。