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催化燃燒技術應用

制作催化燃燒式氣體傳感器

催化燃燒氣體傳感器是一種用于檢測因催化劑接觸燃燒作用而產生的燃燒熱的一種氣體傳感器。當可燃氣體一旦與預先加熱了的傳感器相接觸，在傳感器表面就發生了催化燃燒現象，使傳感器溫度上升，這種溫度變化可通過白金線圈的電阻變化進行檢測。

該設備可用于監測工業燃燒爐的燃燒及控制情況，檢測汽車尾氣中未完全燃燒物的含量，用于環境監測及可燃氣體泄漏報警，礦井、車船、倉庫等可燃氣體危險品的檢測以及用于催化動力學的研究等方面。

?催化燃燒應用在燃氣輪機發電領域

催化燃燒應用于燃氣輪機發電不僅能夠降低對環境的破壞，還大大提高了燃氣輪機的效率。美國在20世紀末蕞后10年里，天燃氣電廠以每年6000MW裝機容量的速率逐年遞增。隨著“西氣東輸”世紀工程的啟動，我國天燃氣發電領域也逐漸與世界接軌，因此對該領域中存在的應用技術問題的探索已是刻不容緩。

燃燒中的環境問題是由于天燃氣的熱值較高，使得燃燒室溫度高達1800℃ ，助燃空氣中的N2發生高溫氧化，造成NOX污染。它以催化燃燒代替傳統的火焰燃燒方式,燃燒室溫度被降至1500℃以下,能夠有效地抑制熱效應NOX生成反應的發生。

工業領域對催化燃燒技術的興趣還在于,催化劑能夠穩定貧燃火焰,進行高空燃比燃燒,增大了燃料的利用率;另外，催化劑促進的無焰燃燒,產生的熱流溫度適中，無須冷卻空氣進行稀釋,可直接驅動燃氣輪機,從而提高熱效。

催化燃燒方法是一種實用簡便的有機廢氣凈化處理技術，該技術是將有機物分子在催化劑表面作用發生深度氧化轉化為無害的二氧化碳和水的方法,又稱為催化完全氧化或催化深度氧化方法。

一種發明為工業苯廢氣的催化燃燒技術，應用的是低成本的非催化劑，催化劑基本由CuO、MnO2、銅錳尖晶石、ZrO2、CeO2、鋯、固溶體構成，可大大降低催化燃燒的反應溫度，提高催化活性，還可以大幅度延長催化劑壽命。一種發明為催化燃燒催化劑，用于有機廢氣凈化處理的催化燃燒催化劑，由塊狀的蜂窩陶瓷載體骨架與涂覆其上的涂層以及活性組分組成。

該催化劑的涂層由Al2O3、SiO2和一種或幾種堿土金屬氧化物共同形成的復合氧化物組成，因而具有良好的耐高溫性能，活性組分以浸漬法擔載，其有效利用率高。

催化燃燒裝置一般采用固定床催化反應器。反應器的設計按規范進行，應便于操作，維修方便，便于裝卸催化劑。

在進行催化燃燒的工藝設計時，應根據具體情況，對于處理氣量較大的場合，設計成分建式流程，即預熱器、反應器獨立裝設，其間用管道連接。對于處理氣量小的場合，可采用催化焚燒爐，把預熱與反應組合在一起，但要注意預熱段與反應段間的距離。

催化燃燒過程的熱平衡：催化燃燒是放熱反應，放熱量的大小取決于有機物的種類及其含量。依靠廢氣燃燒的反應熱，維持催化燃燒過程持續進行是蕞經濟的操作方法，而能否以自熱維持體系的正常反應，則取決于燃燒過程的放熱量、催化劑的起燃溫度、熱量回收率、廢氣的初始溫度。