催化剂烧嘴相关原理简介

催化剂烧嘴相关原理简介


网站编辑:admin │ 发表时间:2016-05-13 │

催化剂烧嘴是指烧嘴在燃烧时利用催化剂促进点火、强化燃烧和抑制氮氧化物生成的一种燃烧设备,可燃气体和空气的混合物在固体催化剂表面上进行的燃烧反应。

催化燃烧技术是上世纪初发明的,但只是在最近几十年才受到重视,并得到迅速完善,相继开发出多种催化烧嘴。催化烧嘴在节约能源、提高产品质量及防止环境污染方面都具有显著的效果。这项技术在我国应用的时间不长,可是发展得很快,目前广泛用于烘烤、干燥等领域。

催化燃烧是多相催化反应中的完全氧化反应,目前关于催化反应的机理主要有活性中心理论、活化络合物理论和多位理论,它们解释催化反应的观点彼此之间有些不同,不过每种理论都认为,催化剂表面存在活性中心,反应物分子和活性中心的作用可使反应物分子的价键发生松弛,有利于新键的形成。这样即使在温度较低、反应物分子的活化能较小的情况下,燃烧反应也能很快进行,这是催化燃烧不同于常规燃烧的重要特点。研究认为,整个催化燃烧反应可分为五个阶段:参与燃烧反应的气体(包括燃料和氧化剂)分子向催化剂表面扩散;

上述气体的分子被催化剂表面吸附;

处于吸附状态的分子发生化学反应生成燃烧产物;

燃烧产物的解吸;

解吸后的燃烧产物向外部空间扩散出去。

这几个阶段分别属于物理的和化学的两种过程。

催化燃烧适合于催化燃烧的设备可按温度分类如下:

低温类 (室温~300℃):防毒面具、点火器、石油取暖炉、气相色谱仪、电池等。

中温类 (300~800℃):汽车排气净化、各种脱臭装置、暖房设备等。

高温类 (800~1500℃):燃气轮机和锅炉等设备的燃烧室、商业和家庭用的烧嘴。

采取空气两段供给的分段燃烧是降低NOx生成的有效手段。在第一段供应的空气量一般低于燃烧所需空气量的80%,该阶段形成的富燃料燃烧有利于控制NOx生成。然而在第二段中,为了使剩余的燃料燃尽,故应保持较高的燃烧温度,这将有利于NOx的生成。因此若在第二阶段采用催化燃烧可以显著提高燃烧状况。

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