催化燃燒背景

經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展以及工業(yè)化的需求使得催化技術(shù)，特別是催化燃燒技術(shù)日益成為一種不可或缺的工業(yè)技術(shù)手段，并隨著人們生活水平的提高與需求的增長(zhǎng)，催化產(chǎn)業(yè)也將不斷地走入千家萬(wàn)戶，走進(jìn)人們的生活。對(duì)催化燃燒的研究，*初是從發(fā)現(xiàn)鉑對(duì)甲烷燃燒的催化作用而開(kāi)始的。催化燃燒對(duì)于改善燃燒過(guò)程，降低反應(yīng)溫度，促進(jìn)完全燃燒，抑制有毒有害物質(zhì)的形成等方面有著極為重要的作用，并已廣泛地應(yīng)用在了工業(yè)生產(chǎn)與日常生活的諸多方面。

催化燃燒實(shí)質(zhì)及催化劑要求

折疊催化燃燒的實(shí)質(zhì)及其優(yōu)勢(shì)

催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng)，它借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能，使其在較低的起燃溫度200~ 300℃下進(jìn)行無(wú)焰燃燒，有機(jī)物質(zhì)氧化發(fā)生在固體催化劑表面，同時(shí)產(chǎn)生CO2和H2O，并放出大量的熱量，因其氧化反應(yīng)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(guò)程，使其多數(shù)形成分子氮(N2)。

與傳統(tǒng)的火焰燃燒相比,催化燃燒有著很大的優(yōu)勢(shì):

(1)起燃溫度低，能耗少，燃燒易達(dá)穩(wěn)定，甚至到起燃溫度后無(wú)需外界傳熱就能完成氧化反應(yīng)。

(2)凈化效率高，污染物(如NOx及不完全燃燒產(chǎn)物等)的排放水平較低。

(3)適應(yīng)氧濃度范圍大，噪音小，無(wú)二次污染，且燃燒緩和，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，操作管理也很方便。

折疊催化劑的類型及性能要求

目前國(guó)內(nèi)外主要研究的催化劑基本上有兩大類:一類為貴金屬催化劑，這類催化劑的活性和穩(wěn)定性好，技術(shù)較為成熟，但由于貴金屬價(jià)格高，資源短缺，所以，未能將其產(chǎn)業(yè)化;另一類為非金屬催化劑，主要集中在過(guò)渡金屬氧化物催化劑、復(fù)氧化物催化劑(鈣鈦型復(fù)氧化物和尖晶石型復(fù)氧化物)的研究方面。目前，尋找來(lái)源豐富、價(jià)格低廉、性能相當(dāng)?shù)姆琴F金屬催化劑，以替代傳統(tǒng)的貴金屬催化劑用于催化燃燒過(guò)程已成為了研究的一個(gè)重要方向。

催化燃燒對(duì)催化劑的基本要求是:既能抑制燒結(jié)、保持活性物質(zhì)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?yàn)檠芯恳呀?jīng)證明氧化物的活性和熱穩(wěn)定性成反比。同時(shí)，需有高的機(jī)械強(qiáng)度以及對(duì)燃料中所含毒素有高的耐腐蝕性。