柴油车排气后处理装置技术要求 第4部分:氨逃逸催化器( ASC )(T-CAEPI 12.4-2017)_第1页
柴油车排气后处理装置技术要求 第4部分:氨逃逸催化器( ASC )(T-CAEPI 12.4-2017)_第2页
柴油车排气后处理装置技术要求 第4部分:氨逃逸催化器( ASC )(T-CAEPI 12.4-2017)_第3页
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文档简介

CAEPI

中国环境保护产业协会标准

T/CAEPI12.4-2017

柴油车排气后处理装置技术要求

第4部分:氨逃逸催化器(ASC)

Technicalrequirementsfordieselvehicleexhaustafter-treatmentdevices

Part4:Ammoniaslipcatalyst(ASC)

(发布稿)

本电子版为发布稿,请以正式出版的标准文本为准。

2017-9-7发布2017-10-1实施

中国环境保护产业协会发布

T/CAEPI12.4-2017

前言

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,促进环保技术发展,规范柴油车排气后处理装置的技术

要求和试验方法,降低柴油车尾气排放中的污染物对空气质量的影响,特制定本标准。

T/CAEPI12-2017《柴油车排气后处理装置技术要求》分为如下几个部分:

——第1部分:氧化型催化转化器(DOC)

——第2部分:选择性催化还原转化器(SCR)

——第3部分:柴油颗粒捕集器(DPF)

——第4部分:氨逃逸催化器(ASC)

——第5部分:机械性能

本部分为T/CAEPI12-2017第4部分。

本部分规定了氨逃逸催化器(ASC)的技术要求和试验方法。

本标准由中国环境保护产业协会组织制订。

本标准起草单位:托普索贸易(北京)有限公司、中国汽车技术研究中心、天津索克汽车试验

有限公司、巴斯夫催化剂(上海)有限公司、中自环保科技股份有限公司、天纳克(苏州)排放系统

有限公司、潍柴动力股份有限公司、广西玉柴机器股份有限公司、中国重型汽车集团有限公司、北

汽福田汽车股份有限公司。

本标准主要起草人:王健、冯曦、迟鹤津、唐为勇、方茂东、吴干学、王林、郑贯宇、陶泽民、

郭佳栋、雷卫。

II

T/CAEPI12.4-2017

引言

柴油车排气后处理装置是减少柴油车排气污染的重要设备。随着大气污染控制的需求和技术进

步,柴油车排气后处理装置的种类与组合方式也在不断发展。本系列标准对主要的柴油车排气后处

理装置进行了技术规定。在标准的使用过程中,应注意以下几点:

1、本系列标准是对相应的柴油车排气后处理装置生产制造的基本要求。当柴油车排气后处理装

置安装到某一型号柴油车时,必须结合该车型实际,进行配套设计调整,并按国家柴油车排放标准

检测验证。

2、柴油车排气后处理装置在实际使用中可能以单一或者多类产品技术组合使用,在使用时需专

项进行配套设计调整,并按国家柴油车排放标准检测验证。

3、随着国家对柴油车污染排放控制的加严,可能不同阶段排放标准使用的柴油车排气后处理装

置和技术指标有所不同,但不能简单反推该柴油车排气后处理装置即为保证某型柴油车达到国家某

阶段排放标准的污染控制装置,即不应将某种或某几种组合的柴油车排气后处理装置等同国家某阶

段柴油车排放标准。

I

T/CAEPI12.4-2017

柴油车排气后处理装置技术要求

第4部分:氨逃逸催化器(ASC)

1适用范围

本标准规定了氨逃逸催化器(ASC)的技术要求和试验方法。

本标准适用于柴油车发动机中具有氧化逃逸出氨气功能的催化器。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过在本文件的引用而成为本文件的条款。凡是注日期的引用文件,仅所注日期

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/T1804一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差

GB/T5181汽车排放术语和定义

GB17691车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法

GB/T19055汽车发动机可靠性试验方法

GB/T19804焊接结构的一般尺寸公差和形位公差

HJ509车用陶瓷催化转化器中铂、钯、铑的测定电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦

合等离子体质谱法

QC/T968金属催化转化器中铂、钯、铑含量的测定方法

T/CAEPI12.5柴油车排气后处理装置技术要求第5部分:机械性能

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1柴油车排气后处理装置after-treatmentdevicesfordieselvehicleexhaust

指安装在柴油车排气系统中,能够降低排气中的一种或多种污染物排放量的装置的统称。

3.2选择性催化还原转化器selectivecatalyticreductionconverter(SCR)

指安装在发动机排气系统中,将排气中有毒的氮氧化物(NOx)通过发生选择性催化还原反应转化

1

T/CAEPI12.4-2017

为无毒的氮气(N2)和水(H2O),以降低NOx排放量的催化转化器。其中以金属氧化物五氧化二钒

(V2O5)作为催化剂活性组分的转化器称为钒基选择性催化还原转化器,以铜基、铁基以及铜铁复合

基作为活性组分的转化器称为分子筛催化还原转化器。

3.3氨逃逸催化器ammoniaslipcatalyst(ASC)

柴油车排气后处理装置的一种,装在SCR后端,通过催化氧化作用降低SCR后端排气中泄漏出的

氨(NH3)的装置。

3.4转化效率conversionefficiency

指标准气模拟试验台按指定的工况运行时,ASC入口和出口的NH3排放量的变化率,单位为%。

3.5NOx选择性转化效率NOxselectiveconversionefficiency

选择性即产物产量与反应物的转化量之比,计算公式如下:

NOx(o)NOx(i)

S(NOx)100%………(1)

NH33(i)-NH(o)

式中:

S(NOx)——NOx选择性转化效率,%;

NOx(i)——ASC入口处NOx浓度;

NOx(o)——ASC出口处NOx浓度;

NH3(i)——ASC入口处NH3浓度;

NH3(o)——ASC出口处NH3浓度。

3.6新鲜态freshstate

指催化剂预处理之后的状态。

3.7老化态agedstate

指催化剂老化之后的状态。

4技术要求

4.1一般要求

4.1.1ASC应使用标记标明生产厂家名称或商标、装置型号、出厂编号、制造日期、排气进出流向。

4.1.2ASC的设计、制造和安装应合理,防止使用中可能发生的腐蚀、氧化、振动现象。

2

T/CAEPI12.4-2017

4.1.3ASC应确保使用安全性,具备隔热防护等措施。

4.1.4ASC应附带下述资料:

a)载体结构、材料和生产厂家;

b)载体规格(形状、尺寸、孔密度、壁厚);

c)载体数量;

d)催化剂涂层类型、贵金属含量和比例;

e)衬垫型号及生产厂家;

f)封装形式及生产厂家。

4.1.5外观、尺寸

4.1.5.1ASC外表面应光滑,无伤痕及其它明显缺陷。

4.1.5.2ASC焊缝应牢固平整,无虚焊,漏焊等缺陷,无残留焊丝。

4.1.5.3ASC的几何尺寸、公差应符合产品图纸规定。未标注加工公差按GB/T1804中C级的规定执

行,未标注焊接公差按GB/T19804中B级的规定执行。

4.1.6ASC的设计、制造应满足T/CAEPI12.5中密封性要求。

4.2贵金属含量

按5.3.3进行贵金属含量试验,试验结果应在制造厂申报值的(0.8~1.2)倍范围内。

4.3ASC性能

4.3.1按5.3.4进行NH3转化效率试验,275℃时NH3的转化效率不得低于70%,其余各温度点NH3

的转化效率均不得低于80%。

4.3.2按5.3.4进行NOx的选择性试验,记录每个温度点下NOx的选择性转化效率。

4.4耐久性

按5.3.5进行ASC快速老化试验,老化后NH3转化效率的下降量不得高于15%,NOx选择性转化

效率的上升量不得高于15%。

4.5机械性能

ASC的机械性能应满足T/CAEPI12.5的要求。

3

T/CAEPI12.4-2017

5试验条件、试验程序及试验方法

5.1试验条件

5.1.1试验室环境

试验室环境条件应符合GB/T19055的规定。

5.1.2气体分析系统

排气取样和分析系统应能测量NOX和NH3等气相组分的浓度,并应满足GB17691中相关规定。

5.1.3小样取样方法

将ASC载体从纵向1/2和横向l/2处分别切开,得到左上(下)部或右上(下)部四部分。任取其

中一部分,从靠近载体中心处取样,取样规格为Φ(20~25)mm×(45~50)mm,取样示意图见图1。

后用压缩空气吹扫清理。

图1小样取样示意图

5.1.4预处理

对小样进行预处理。测量入口温度的热电偶应安装在ASC入口端面上游25mm附近的中心线上。

在模拟尾气组成的气氛条件下,入口温度(550±10)℃,空速(150000±7500)h-1,时间1h。预处理

结束后,关闭反应气,通入干燥空气,快速降温至100℃以下并维持稳定。

5.2试验程序

试验使用两套样品进行。第一套样件进行贵金属含量试验;另一套样品在进行外观、尺寸及密封性

检查后,进行小样取样,对小样样件依次进行预处理、新鲜态ASC性能试验、快速老化试验、老化态

ASC性能试验。机械性能试验按T/CAEPI12.5规定的程序进行。

4

T/CAEPI12.4-2017

5.3试验方法

5.3.1外观、尺寸

ASC的外观采用目测,几何尺寸和公差用直尺或钢卷尺测定。

5.3.2密封性试验

按照T/CAEPI12.5中有关方法进行试验。

5.3.3贵金属含量试验

根据试验样品载体材质的不同,选择HJ509或QC/T968进行贵金属含量检测。

5.3.4ASC性能试验

试验时,空速为(150000±7500)h-1,按照表1设置气体气氛,样品的入口温度分别为500℃、450℃、

350℃、300℃、275℃,控制精度为±5℃;温度由高温到低温逐个测量。试验条件见表1。

表1性能试验条件

组分NH3O2H2ON2

浓度(200±20)×10-6(10±0.5)%(7±0.5)%平衡气

5.3.5快速老化试验

快速老化试验使用小样在管式炉或者气氛马弗炉里进行水热老化,试验条件见表2。

表2快速老化试验条件

入口温度(℃)空速(h-1)快速老化时间(h)

550±1030000±1500100

(1):如在气氛马弗炉里进行水热老化,则不对空速进行要求。

5.3.6机械性能试验

按照T/CAEPI12.5中有关方法进行试验。

6检验规则

6.1检验分类

检验分为出厂检验和型式检验两类。

5

T/CAEPI12.4-2017

6.1.1出厂检验

每件产品出厂前均应进行出厂检验,由厂质检部门检验合格,并出具合格证明。

6.1.2型式检验

有下列情况之一时,产品应进行型式检验:

a)新产品投产或者产品转厂生产时;

b)正常生产时,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时;

c)产品正常生产时,每三年进行一次型式检验;

d)产品长期停产一年及以上恢复生产时。

6.2检验项目

检验项目按表3所列。

表3检验项目分类

序检验类别标准章、条、号

检验项目

号型式检验出厂检验技术要求试验方法

1外观、尺寸√√4.1.55.3.1

2密封性√—4.1.65.3.2

3贵金属含量√—4.25.3.3

4ASC性能√—4.35.3.4

5耐久性√—4.45.3.5

6机械性能√—4.55.3.6

7包装、运输、储存

7.1包装

7.1.1产品应妥善包装,包装内应附有产品质量检验合格证或制造厂说明、产品安装使用说明书。

7.1.2包装箱外应标明:

a)产品名称和型号;

b)制造厂名、地址、邮编和电话;

c)出厂编号(批号)或出厂日期;

7.2运输

产品在运输中防止磕碰、变形。在长途运输中有防锈蚀措施。

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7.3储存

产品应在通风、干燥、无腐蚀的库房中储存。

7

T/CAEPI12.4-2017

目次

前言........................................................................................................................................................II

1适用范围..................................................................................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................................................................................1

3术语和定义..............................................................................................................................................1

4技术要求..................................................................................................................................................2

4.1一般要求.............................................................................................................................................2

4.2贵金属含量.........................................................................................................................................3

4.3ASC性能............................................................................................................................................3

4.4耐久性.................................................................................................................................................3

4.5机械性能.............................................................................................................................................3

5试验条件、试验程序及试验方法...........................................................................................................4

5.1试验条件.............................................................................................................................................4

5.2试验程序.............................................................................................................................................4

5.3试验方法.............................................................................................................................................5

6检验规则..................................................................................................................................................5

6.1检验分类.............................................................................................................................................5

6.2检验项目.............................................................................................................................................6

7包装、运输、储存..................................................................................................................................6

7.1包装.....................................................................................................................................................6

7.2运输.....................................................................................................................................................6

7.3储存.....................................................................................................................................................7

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柴油车排气后处理装置技术要求

第4部分:氨逃逸催化器(ASC)

1适用范围

本标准规定了氨逃逸催化器(ASC)的技术要求和试验方法。

本标准适用于柴油车发动机中具有氧化逃逸出氨气功能的催化器。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过在本文件的引用而成为本文件的条款。凡是注日期的引用文件,仅所注日期

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/T1804一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差

GB/T5181汽车排放术语和定义

GB17691车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法

GB/T19055汽车发动机可靠性试验方法

GB/T19804焊接结构的一般尺寸公差和形位公差

HJ509车用陶瓷催化转化器中铂、钯、铑的测定电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦

合等离子体质谱法

QC/T968金属催化转化器中铂、钯、铑含量的测定方法

T/CAEPI12.5柴油车排气后处理装置技术要求第5部分:机械性能

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1柴油车排气后处理装置after-treatmentdevicesfordieselvehicleexhaust

指安装在柴油车排气系统中,能够降低排气中的一种或多种污染物排放量的装置的统称。

3.2选择性催化还原转化器selectivecatalyticreductionconverter(SCR)

指安装在发动机排气系统中,将排气中有毒的氮氧化物(NOx)通过发生选择性催化还原反应转化

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为无毒的氮气(N2)和水(H2O),以降低NOx排放量的催化转化器。其中以金属氧化物五氧化二钒

(V2O5)作为催化剂活性组分的转化器称为钒基选择性催化还原转化器,以铜基、铁基以及铜铁复合

基作为活性组分的转化器称为分子筛催化还原转化器。

3.3氨逃逸催化器ammoniaslipcatalyst(ASC)

柴油车排气后处理装置的一种,装在SCR后端,通过催化氧化作用降低SCR后端排气中泄漏出的

氨(NH3)的装置。

3.4转化效率conversionefficiency

指标准气模拟试验台按指定的工况运行时,ASC入口和出口的NH3排放量的变化率,单位为%。

3.5NOx选择性转化效率NOxselectiveconversionefficiency

选择性即产物产量与反应物的转化量之比,计算公式如下:

NOx(o)NOx(i)

S(NOx)100%………(1)

NH33(i)-NH(o)

式中:

S(NOx)——NOx选择性转化效率,%;

NOx(i)——ASC入口处NOx浓度;

NOx(o)——ASC出口处NOx浓度;

NH3(i)——ASC入口处NH3浓度;

NH3(o)——ASC出口处NH3浓度。

3.6新鲜态freshstate

指催化剂预处理之后的状态。

3.7老化态agedstate

指催化剂老化之后的状态。

4技术要求

4.1一般要求

4.1.1ASC应使用标记标明生产厂家名称或商标、装置型号、出厂编号、制造日期、排气进出流向。

4.1.2ASC的设计、制造和安装应合理,防止使用中可能发生的腐蚀、氧化、振动现象。

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4.1.3ASC应确保使用安全性,具备隔热防护等措施。

4.1.4ASC应附带下述资料:

a)载体结构、材料和生产厂家;

b)载体规格(形状、尺寸、孔密度、壁厚);

c)载体数量;

d)催化剂涂层类型、贵金属含量和比例;

e)衬垫型号及生产厂家;

f)封装形式及生产厂家。

4.1.5外观、尺寸

4.1.5.1ASC外表面应光滑,无伤痕及其它明显缺陷。

4.1.5.2ASC焊缝应牢固平整,无虚焊,漏焊等缺陷,无残留焊丝。

4.1.5.3ASC的几何尺寸、公差应符合产品图纸规定。未标注加工公差按GB/T1804中C级的规定执

行,未标注焊接公差按GB/T19804中B级的规定执行。

4.1.6ASC的设计、制造应满足T/CAEPI12.5中密封性要求。

4.2贵金属含量

按5.3.3进行贵金属含量试验,试验结果应在制造厂申报值的(0.8~1.2)倍范围内。

4.3ASC性能

4.3.1按5.3.4进行NH3转化效率试验,275℃时NH3的转化效率不得低于70%,其余各温度点NH3

的转化效率均不得低于80%。

4.3.2按5.3.4进行NOx的选择性试验,记录每个温度点下NOx的选择性转化效率。

4.4耐久性

按5.3.5进行ASC快速老化试验,老化后NH3转化效率的下降量不得高于15%,NOx选择性转化

效率的上升量不得高于15%。

4.5机械性能

ASC的机械性能应满足T/CAEPI12.5的要求。

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5试验条件、试验程序及试验方法

5.1试验条件

5.1.1试验室环境

试验室环境条件应符合GB/T19055的规定。

5.1.2气体分析系统

排气取样和分析系统应能测量NOX和NH3等气相组分的浓度,并应满足GB17691中相关规定。

5.1.3小样取样方法

将ASC载体从纵向1/2和横向l/2处分别切开,得到左上(下)部或右上(下)部四部分。任取其

中一部分,从靠近载体中心处取样,取样规格为Φ(20~25)mm×(45~50)mm,取样示意图见图1。

后用压缩空气吹扫清理。

图1小样取样示意图

5.1.4预处理

对小样进行预处理。测量入口温度的热电偶应安装在ASC入口端面上游25mm附近的中心线上。

在模拟尾气组成的气氛条件下,入口温度(550±10)℃,空速(150000±7500)h-1,时间1h。预处理

结束后,关闭反应气,通入干燥空气,快速降温至100℃以下并维持稳定。

5.2试验程序

试验使用两套样品进行。第一套样件进行贵金属含量试验;另一套样品在进行外观、尺寸及密封性

检查后,进行小样取样,对小样样件依次进行预处理、新鲜态ASC性能试验、快速老化试验、老化态

ASC性能试验。机械性能试验按T/CAEPI12.5规定的程序进行。

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5.3试验方法

5.3.1外观、尺寸

ASC的外观采用目测,几何尺寸和公差用直尺或钢卷尺测定。

5.3.2密封性试验

按照T/CAEPI12.5中有关方法进行试验。

5.3.3贵金属含量试验

根据试验样品载体材质的不同,选择HJ509或QC/T968进行贵金属含量检测。

5.3.4ASC性能试验

试验时,空速为

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