催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成，如圖1所示。其凈化原理是：未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室以前，先經(jīng)過熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室，在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度，氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行，凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量，再由煙囪排入大氣。在水泥工業(yè)中，水泥熟料的煅燒是通過煤的燃燒來實現(xiàn)的，煤的燃燒狀況直接影響到水泥熟料的燃燒效果。煤在催化劑作用下，加速氧化物放氧，使煤炭迅速燃燒，提高燃燒的強度。給水泥煅燒提供了足夠熱能，同時也提高了水泥煅燒熱動力，加速熱傳遞，促進(jìn)質(zhì)點、固相、氣相、液相反應(yīng)，提高了物質(zhì)擴散速度和相間反應(yīng)速度。已有研究表明，“CHCT”催化劑在水泥熟料煅燒過程中通過對煤炭的催化燃燒可有效促進(jìn)固相反應(yīng)、液相反應(yīng)以及熟料急冷。另有實驗表明，MnO2的催化效果也較好，催化燃燒裝置廠家，其佳添加量為8%～ 16%，且對水泥熟料的性能不會產(chǎn)生影響。將催化燃燒技術(shù)應(yīng)用于家用熱水器已基本研制成功。其催化劑是以Fe2O3、Co3O4、MnO2為活性組分，Al2O3為載體，催化劑被制成漿液，涂覆在適用于家用熱水器燃燒室大小的整體式堇青石蜂窩陶瓷上。實驗測試表明，在熱交換器沒有充分吸熱的情況下，其熱效率已達(dá)83.5%，超過了(η≥80%);另外，NOx的排放量的體積分?jǐn)?shù)僅為24×10- 6，低于(

克羅地亞的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?？捎脕砣〈鷤鹘y(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(yīng)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?fàn)t管的燒焦操作很容易控制。國內(nèi)外主要研究的催化劑基本上有兩大類:一類為催化劑，六安催化燃燒，這類催化劑的活性和穩(wěn)定性好，催化燃燒設(shè)備生產(chǎn)廠家，技術(shù)較為成熟，但由于價格高，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。尋找來源豐富、價格低廉、性能相當(dāng)?shù)姆谴呋瘎蕴娲鷤鹘y(tǒng)的催化劑用于催化燃燒過程已成為了研究的一個重要方向。燃煤鍋爐對大氣的污染已得到公認(rèn)，某些地區(qū)也已對燃煤鍋爐進(jìn)行了改造，但改造只是將燃煤鍋爐改為燃?xì)忮仩t，并沒有改變?nèi)細(xì)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，催化燃燒處理廢氣，能進(jìn)一步提高燃?xì)鉅t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(shù)。

催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質(zhì)在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以，催化燃燒又稱為催化化學(xué)轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程，大多數(shù)碳?xì)浠衔镌?00~450℃的溫度時，通過催化劑就可以氧化完全。與熱力燃燒法相比，催化燃燒所需的輔助燃料少，能量消耗低，設(shè)備設(shè)施的體積小。但是，由于使用的催化劑的、催化床層的更換和清潔費用高等問題，影響了這種方法在工業(yè)生產(chǎn)過程中的推廣和應(yīng)用。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(yán)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(jìn)行凈化處理。重質(zhì)燃料由于含瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、大分子磷質(zhì)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(yán)重。為了節(jié)約能源，更好更廣泛地使用重質(zhì)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(zhì)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(jìn)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(zhì)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，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。

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