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燃煤锅炉对大气的污染已得到公认,某些地区也已对燃煤锅炉进行了改造,但改造只是将燃煤锅炉改为燃气锅炉,并没有改变燃气锅炉的传统火焰燃烧方式。催化燃烧实现了贫燃料的燃烧过程,打破了传统火焰燃烧的可燃界限,能进一步提高燃气炉的燃烧效率和热效率,符合我国“十一五”规划低排放、率增长方式的要求,是一种很有发展前景的燃烧技术。(1)耗能催化燃烧需要在一定温度下进行,低温气体必须加热。风量越大,能耗越大,运行成本越高。因此,在选择这种工艺时,在保证收集效率的前提下,尽可能减少废气量,既能提高废气浓度和废气的单位热值,又能减少风量和能耗。同时也要考虑从热尾气中回收热量。在水泥工业中,水泥熟料的煅烧是通过煤的燃烧来实现的,煤的燃烧状况直接影响到水泥熟料的燃烧效果。煤在催化剂作用下,加速氧化物放氧,使煤炭迅速燃烧,提高燃烧的强度。给水泥煅烧提供了足够热能,同时也提高了水泥煅烧热动力,加速热传递,促进质点、固相、气相、液相反应,提高了物质扩散速度和相间反应速度。已有研究表明,“CHCT”催化剂在水泥熟料煅烧过程中通过对煤炭的催化燃烧可有效促进固相反应、液相反应以及熟料急冷。另有实验表明,MnO2的催化效果也较好,其添加量为8%~ 16%,且对水泥熟料的性能不会产生影响。
催化燃烧气体传感器是一种用于检测催化燃烧气体传感器是一种用于检测因催化剂接触燃烧作用而产生的燃烧热的一种气体传感器。当可燃气体一旦与预先加热了的传感器相接触,在传感器表面就发生了催化燃烧现象,使传感器温度上升,这种温度变化可通过白金线圈的电阻变化进行检测。该设备可用于监测工业燃烧炉的燃烧及控制情况,检测汽车尾气中未完全燃烧物的含量,用于环境监测及可燃气体泄漏报警,矿井、车船、仓库等可燃气体危险品的检测以及用于催化动力学的研究等方面。经济、社会的发展以及工业化的需求使得催化技术,特别是催化燃烧技术日益成为一种不可或缺的工业技术手段,并随着人们生活水平的提高与需求的增长,催化产业也将不断地走入千家万户,走进人们的生活。对催化燃烧的研究,初是从发现铂对燃烧的催化作用而开始的。催化燃烧对于改善燃烧过程,降低反应温度,促进完全燃烧,抑制有毒有害物质的形成等方面有着极为重要的作用,并已广泛地应用在了工业生产与日常生活的诸多方面催化燃烧是典型的气—固相催化反应,它借助催化剂降低了反应的活化能,使其在较低的起燃温度200~ 300℃下进行无焰燃烧,有机物质氧化发生在固体催化剂表面,同时产生CO2和H2O,并放出大量的热量,因其氧化反应温度低,所以大大地抑制了空气中的N2形成高温NOx。而且由于催化剂有选择性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化过程,使其多数形成分子氮(N2)。
铂对燃烧的催化作用经济、社会的发展以及工业化的需求使得催化技术,特别是催化燃烧技术日益成为一种不可或缺的工业技术手段,并随着人们生活水平的提高与需求的增长,催化产业也将不断地走入千家万户,走进人们的生活。对催化燃烧的研究,初是从发现铂对燃烧的催化作用而开始的。催化燃烧对于改善燃烧过程,降低反应温度,促进完全燃烧,抑制有毒有害物质的形成等方面有着极为重要的作用,并已广泛地应用在了工业生产与日常生活的诸多方面催化燃烧:利用催化剂降低废气中有机物的活化能,使有机物在低温下(一般在250 ~ 300°C左右,不同组分有机物的催化燃烧温度不同)无焰燃烧。原理:废气通过催化剂时,先吸附在催化剂表面,然后在一定温度下发生催化燃烧,从而达到净化的目的。(3)安全有机废气一般。虽然高浓度可以回收有机燃烧产生的部分热量,降低能耗,但在处理过程中必须将其浓度控制在极限以内。一般需要设置防爆板、可燃气体探测器、紧急排空阀、稀释阀、防火阀等。
重质燃料由于含沥青质、胶质、大分子磷质较多,因而流动性差、粘稠,造成使用时油压高,燃烧不充分。燃烧效率低,污染环境,同时油中还含有一定量的硫、钒化合物,对窑炉、机件的腐蚀也较严重。为了节约能源,更好更广泛地使用重质燃油,由浙江省湖州埭溪化工厂、湖州市节能中心及绍兴瓷厂等单位协作研制成功了W型重质燃油助燃剂,取得了良好效果[12]。助燃剂是一种高度浓缩 的燃烧促进剂,在燃烧过程中起催化作用。在燃烧区与碳元素作用,以防止游离碳的生成。同时它重质燃油有强扩散渗透作用,减少油泥的积沉,增加流动性,使燃油雾化状态良好,燃烧效率提高,节约能源。在防腐方面由于它有呈微碱性,可以抑制硫酸形成,并能防止钒对窑体等的腐蚀,减少环境污染。(2)设备预热应是动态的,而不是静态的;初始预热阶段使用的气体一般是空气,不是废气,系统达到设计温度后才能切换为废气。目前常用于有机废气处理的催化剂有蜂窝状钯金属催化剂和铂金属催化剂。催化燃烧方式有电加热和燃气加热,燃烧方式有直接催化燃烧(CO)和再生催化燃烧(RCO)。催化燃烧一般适用于空气体积小、浓度高、温度高的气态有机物,废气中不能含有硫、铅、、、卤素灯会使催化剂的物质。对于客户来说,废气处理的一般原理是可以理解的,但是否能达到预期的处理效果却令人担忧。对于设计单位来说,如何为客户提供一套可靠、经济的加工设备是关键。
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