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燃煤鍋爐對大氣的污染已得到公認,某些地區(qū)也已對燃煤鍋爐進行了改造,但改造只是將燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐,并沒有改變?nèi)細忮仩t的傳統(tǒng)火焰燃燒方式。催化燃燒實現(xiàn)了貧燃料的燃燒過程,打破了傳統(tǒng)火焰燃燒的可燃界限,能進一步提高燃氣爐的燃燒效率和熱效率,符合我國“十一五”規(guī)劃低排放、率增長方式的要求,是一種很有發(fā)展前景的燃燒技術。重質燃料由于含瀝青質、膠質、大分子磷質較多,因而流動性差、粘稠,造成使用時油壓高,燃燒不充分。燃燒效率低,污染環(huán)境,同時油中還含有一定量的硫、釩化合物,對窯爐、機件的腐蝕也較嚴重。為了節(jié)約能源,更好更廣泛地使用重質燃油,由浙江省湖州埭溪化工廠、湖州市節(jié)能中心及紹興瓷廠等單位協(xié)作研制成功了W型重質燃油助燃劑,取得了良好效果[12]。助燃劑是一種高度濃縮 的燃燒促進劑,在燃燒過程中起催化作用。在燃燒區(qū)與碳元素作用,以防止游離碳的生成。同時它重質燃油有強擴散滲透作用,減少油泥的積沉,增加流動性,使燃油霧化狀態(tài)良好,催化燃燒處理價格,燃燒效率提高,節(jié)約能源。在防腐方面由于它有呈微堿性,可以抑制硫酸形成,并能防止釩對窯體等的腐蝕,減少環(huán)境污染。在化學反應過程中,利用催化劑降低燃燒溫度,加速有毒有害氣體完全氧化的方法,叫做催化燃燒法。由于催化劑的載體是由多孔材料制作的,具有較大的比表面積和合適的孔徑,當加熱到300~450℃的有機氣體通過催化層時,氧和有機氣體被吸附在多孔材料表層的催化劑上,增加了氧和有機氣體接觸碰撞的機會,提高了活性,使有機氣體與氧產(chǎn)生劇烈的化學反應而生成CO2和H2O,同時產(chǎn)生熱量,從而使得有機氣體變成無毒無害氣體。

催化燃燒對催化劑的基本要求是:既能抑制燒結、保持活性物質具有較大的比表面積及良好的熱穩(wěn)定性,又要具有一定的活性,可起到催化劑活性組分或助催化劑的作用。這在某種程度上是互相矛盾的,因為研究已經(jīng)證明氧化物的活性和熱穩(wěn)定性成反比。同時,需有高的機械強度以及對燃料中所含有高的耐腐蝕性??肆_地亞的INOSd.O.O(Zagreb,Croatia)開發(fā)了一種適用于烴油加熱爐爐管的催化燒焦方法。可用來取代傳統(tǒng)的使用蒸汽+空氣的爐管燒焦方法。新方法是在蒸汽中混入催化劑,使燒焦反應熱大大減少,故其燒焦速度比傳統(tǒng)熱燒焦方法倍。由于燒焦時間大大縮短,也即減少了時間,因而提高了爐子開工率。所用催化劑是一種不含重金屬的無毒化合物,以水溶液形式被注入通入爐管的蒸汽流中,爐溫可由燃燒器控制穩(wěn)定。因燒焦速度快,又不存在超溫過熱的危險,所以使爐管的燒焦操作很容易控制。催化燃燒是典型的氣—固相催化反應,它借助催化劑降低了反應的活化能,使其在較低的起燃溫度200~ 300℃下進行無焰燃燒,有機物質氧化發(fā)生在固體催化劑表面,同時產(chǎn)生CO2和H2O,并放出大量的熱量,因其氧化反應溫度低,所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx。而且由于催化劑有選擇性催化作用,有可能限制燃料中含氮化合物(RNH)的氧化過程,使其多數(shù)形成分子氮(N2)。

催化燃燒對催化劑的基本要求是:既能抑制燒結、保持活性物質具有較大的比表面積及良好的熱穩(wěn)定性,又要具有一定的活性,可起到催化劑活性組分或助催化劑的作用。這在某種程度上是互相矛盾的,因為研究已經(jīng)證明氧化物的活性和熱穩(wěn)定性成反比。同時,需有高的機械強度以及對燃料中所含有高的耐腐蝕性。石油化工、油漆、電鍍、印刷、涂料、輪胎制造等工業(yè)的生產(chǎn)過程中都涉及到有機揮發(fā)化合物的使用和排放。有害的有機揮發(fā)物通常是烴類化合物、含氧有機化合物、含氯、硫、磷及鹵素有機化合物,這些揮發(fā)性有機物如不經(jīng)處理直接排入大氣會造成嚴重的環(huán)境污染。傳統(tǒng)的有機廢氣凈化處理方法(如吸附法、冷凝法、直接燃燒法等)均存在缺陷,如易造成二次污染等。為了克服傳統(tǒng)有機廢氣處理方法的缺陷,人們采用催化燃燒方法來對有機廢氣進行凈化處理。燃煤鍋爐對大氣的污染已得到公認,某些地區(qū)也已對燃煤鍋爐進行了改造,但改造只是將燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐,并沒有改變?nèi)細忮仩t的傳統(tǒng)火焰燃燒方式。催化燃燒實現(xiàn)了貧燃料的燃燒過程,打破了傳統(tǒng)火焰燃燒的可燃界限,能進一步提高燃氣爐的燃燒效率和熱效率,符合我國“十一五”規(guī)劃低排放、增長方式的要求,是一種很有發(fā)展前景的燃燒技術。

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