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催化燃燒裝置設計時應考慮以下幾方面問題:
1、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻,并保證火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室必需具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料,或用雙層夾墻結構。
2、便于清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構,便于清洗和更換催化劑載體。
3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用天然氣作輔助燃料,也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體,如果凈化后的氣體不能作為助燃,則應引入空氣助燃。催化劑是催化燃燒法的核心,一種好的催化劑必須具備催化活性高、熱穩定性好、強度高、壽命長等特性。
4、較高的轉化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應,所以,無論反應進行到什么階段,都應在盡可能高的溫度下進行,以獲得較高的轉化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制,如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得,熱能的供應,以及是否伴有副反應等。因而實際生產中應根據實際情況恰當地選擇。
催化燃燒在鍋爐中的應用燃煤鍋爐對大氣的污染已得到公認,這些市區也已對燃煤鍋爐實施了改造,但目前的改造便是將燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐,并沒有改變燃氣鍋爐的傳統火焰燃燒方式。催化燃燒實現了貧燃料的燃燒過程,打破了傳統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”規劃低排放,高效率減少方式的要求,是一種很有發展前景的燃燒技術。 [1]。材料和載體:催化劑是一種能改變化學反應速度,而在反應前后其本身的化學性質沒有改變的物質。催化劑通常是由催化活性材料和催化載體構成。催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中金屬催化劑主要有鉑、鈀和釕等,普通金屬催化劑主要有銅、鉻、鎳、釩、錳、鐵、鈷等金屬及氧化物。催化載體是多孔材料,主要作用是使活性材料具有大的體表面積。