CN102767825A - 一种无焰可调温的催化燃烧装置 - Google Patents

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胡志宇
王晓红
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Abstract

本发明公开了一种有火无焰、温度可调、数字控制式催化燃烧装置。该装置由燃烧腔体（1）、具有催化剂涂层的加热面板（2）、进气阀（3）、燃气喷嘴（4）、点火开关（5）、带有温度显示装置（7）和温度调节旋钮（8）的数字控制和显示装置（6）所组成。具有催化剂涂层的加热面板为多孔网状材料，可根据加热需要做成不同形状。加热时，燃气由进气阀经燃气喷嘴喷向具有催化剂涂层的加热面，在催化剂的作用下发生催化燃烧。利用催化燃烧可在低尺度进行的特点，通过精确控制燃气的流量来控制加热面温度。由于燃烧只在催化剂表面进行，所释放出的热量可通过催化剂加热板直接传递给被加热物体，能量损失较小，且催化燃烧时燃料燃烧充分，一氧化碳等废弃物排放量小，因此该催化燃烧装置既节能又环保，可用于厨房、实验室、工厂等多种需要加热的场合。

Description

一种无焰可调温的催化燃烧装置
技术领域
本发明涉及一种无焰的数字控制式可调温的催化燃烧装置，具体地说涉及一种利用燃料的催化燃烧进行加热的装置，该装置可以用天然气、煤气、沼气等各种可燃性气体做燃料，也可用各种挥发性有机液体做燃料。可用于厨房、实验室、工厂等多种需要加热的场合。
背景技术
随着社会的发展与进步，世界能源消费的增长与资源匮乏之间的矛盾日趋尖锐，因此，传统能源利用技术的革新成为备受关注的焦点问题。催化燃烧作为传统能源的新型利用技术，已经引起学术界和工业界的普遍重视。
与火焰燃烧相比，催化燃烧主要具有以下优点：1) 起燃温度低，容易实现稳定燃烧；2）有利于提高燃烧效率，降低污染物的排放；3）可在较大的燃气比范围内使用；4）噪音低。
正是由于具备上述优点，催化燃烧既是一种能耗低，效率高，环境友好的有机废弃物治理技术，也是能源利用的最佳途径之一。对于催化燃烧反应，研究较多的有甲烷催化燃烧、一氧化碳催化燃烧、挥发性有机物（VOC）（如甲醇、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、乙酸乙酯等）的催化燃烧，挥发性含氯有机物(CVOC)（如氯苯、三氯乙烯等）的催化燃烧。
尽管催化燃烧有如此多的优势，但迄今为止，催化燃烧技术在人们生产生活中的应用还相当有限，因此，开发简便易行的催化燃烧技术应用方法非常必要。基于此，本发明公开了一种无焰可调温的催化燃烧装置。
发明内容
针对传统的燃气炉因火焰燃烧而引起的热量损失大，燃料燃烧不充分，污染物排放量大，温度控制困难等缺点，我们公开了一种无焰可调温的催化燃烧装置，该催化燃烧装置以各种可燃性气体，挥发性有机液体为燃料，利用催化燃烧技术的优点，实现了温度可控功能。该装置由于具有节能环保，适用范围广等优点而具有非常广阔的应用前景。
本发明采用的技术路线是：先制备好燃烧催化剂，再将燃烧催化剂涂在各种耐热多孔网状材料（陶瓷网，不锈钢网，石棉网等）上制成催化剂加热板，以催化剂加热板作为腔体的顶部，以无孔耐热材料（陶瓷等）作为底部和侧壁围构而形成燃烧腔体，在催化剂加热板上装有点火装置，数字控制和显示装置装于侧壁上。
燃烧催化剂为负载型贵金属催化剂。 
催化燃烧装置温度控制系统的开发构思：
（1）调节燃烧装置的气体流量，测量不同流量下催化剂加热板的温度。                    
（2）求取气体流量与温度的函数关系，将流量和温度一一对应
（3）    编程，实现电脑控制。
本发明一种无焰可调温的催化燃烧装置，包括有燃烧腔体、催化剂涂层加热面板、燃气进气阀、燃气喷嘴、点火开关及带有温度显示仪表和温度调节旋钮的数字控制和显示装置；燃烧腔体是由顶部的催化剂涂层加热面板、底部及侧壁的无孔耐热陶瓷板围构而成；所述的催化剂涂层加热面板是涂有燃烧催化剂的耐热多孔网状材料制成；所述的燃烧催化剂为负载型贵金属催化剂；面板涂有催化剂的一面朝下，即作为燃烧腔体的顶部内表面；在腔体侧壁的一侧近底部位置设置有燃气进气阀、燃烧喷嘴和点火开关；在另一侧壁处装有带有温度显示仪表和温度调节旋钮的数字控制和显示装置。
所述的催化剂涂层加热面板，其涂有的燃烧催化剂为负载有贵金属铂或钯的质量含量为0.2~1.5 %的催化剂；作为涂有催化剂的耐热多孔网状材料为氧化铝网板、或不锈钢网板、或石棉网板；所述的催化剂涂层加热面板的形状可做成平面型或曲面型。
本发明另一种类型的无焰可调温的催化燃烧装置，包括有燃烧腔体、催化剂涂层加热面板、点火开关、鼓风口、液体燃料罐及带有温度显示仪表和温度调节旋钮的数字控制和显示装置；燃烧腔体是由顶部的催化剂涂层加热面板、底部及侧壁的无孔耐热陶瓷板围构而成；所述的催化剂涂层加热面板是涂有燃烧催化剂的耐热多孔网状材料制成；所述的燃烧催化剂为负载型贵金属催化剂；面板涂有催化剂的一面朝下，即作为燃烧腔体的顶部内表面；在腔体内设置有一液体燃料罐，并在其一端连接有一鼓风口；在端部侧壁上设置有点火开关；在另一侧壁处装有带有温度显示仪表和温度调节旋钮的数字控制和显示装置。
所述的催化剂涂层加热面板，其涂有的燃烧催化剂为负载有贵金属铂或钯的质量含量为0.2~1.5 %的催化剂；作为涂有催化剂的耐热多孔网状材料为氧化铝网板、或不锈钢网板、或石棉网板；所述的催化剂涂层加热面板的形状可做成平面型或曲面型；所述的液体燃料罐内可装盛可挥发性有机液体燃料；利用鼓风进入的空气将有机液体蒸汽带入并接触催化剂涂层表面。
本发明的优势在于，催化燃烧装置的结构简单，功能强大，节能环保。
附图说明
图1为本发明无焰可调温的催化燃烧装置示意图。
图2为本发明另一种类型的无焰可调温的催化燃烧装置示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例一种无焰可调温的催化燃烧装置，包括有燃烧腔体1、催化剂涂层加热面板2、
燃气进气阀3、燃气喷嘴4、点火开关5、及带有温度显示仪表7和温度调节旋钮8的数字控制和显示装置6；燃烧腔体1是由顶部的催化剂涂层加热面板2、底部及侧壁的无孔耐热陶瓷板围构而成；所述的催化剂涂层加热面板2是涂有燃烧催化剂的耐热多孔网状材料制成；所述的燃烧催化剂为负载型贵金属催化剂；面板涂有催化剂的一面朝下，即做为燃烧腔体1的顶部内表面；在腔体侧壁的一侧近底部位置设置有燃气进气阀3、燃烧喷嘴4和点火开关5；在另一侧壁处装有带有温度显示仪表7和温度调节旋钮8的数字控制和显示装置6。
所述的催化剂涂层加热面板2，其涂有的燃烧催化剂为负载有贵金属铂或钯的质量含量为0.2~1.5 %的催化剂；作为涂有催化剂的耐热多孔材料为氧化铝网板、或不锈钢网板、或石棉网板；所述的催化剂涂层加热面板2的形状可做成平面型或曲面型。
实施例2
本实施例另一种类型的无焰可调温的催化燃烧装置，包括有燃烧腔体1、催化剂涂层加热面板2、点火开关5、鼓风口9、液体燃料罐10及带有温度显示仪表7和温度调节旋钮8的数字控制和显示装置6；燃烧腔体1是由顶部的催化剂涂层加热面板2、底部及侧壁的无孔耐热陶瓷板围构而成；所述的催化剂涂层加热面板2是涂有燃烧催化剂的耐热多孔网状材料制成；所述的燃烧催化剂为负载型贵金属催化剂；面板涂有催化剂的一面朝下，即作为燃烧腔体1的顶部内表面；在腔体内设置有一液体燃料罐10，并在其一端连接有一鼓风口9；在端部侧壁上设置有点火开关5；在另一侧壁处装有带有温度显示仪表7和温度调节旋钮8的数字控制和显示装置6。
所述的催化剂涂层加热面板2，其涂有的燃烧催化剂为负载有贵金属铂或钯的质量含量为0.2~1.5 %的催化剂；作为涂有催化剂的耐热多孔材料为氧化铝网板、或不锈钢网板、或石棉网板；所述的催化剂涂层加热面板2的形状可做成平面型或曲面型；所述的液体燃料罐10内可装盛可挥发性有机液体燃料；利用鼓风进入的空气将有机液体蒸汽带入并接触催化剂涂层表面。

Claims (4)

1.一种无焰可调温的催化燃烧装置，包括有燃烧腔体（1）、催化剂涂层加热面板（2）、
燃气进气阀（3）、燃气喷嘴（4）、点火开关（5）、及带有温度显示仪表（7）和温度调节旋钮（8）的数字控制和显示装置（6）；其特征在于：燃烧腔体（1）是由顶部的催化剂涂层加热面板（2）、底部及侧壁的无孔耐热陶瓷板围构而成；所述的催化剂涂层加热面板（2）是涂有燃烧催化剂的耐热多孔网状材料制成；所述的燃烧催化剂为负载型贵金属催化剂；面板涂有催化剂的一面朝下，即做为燃烧腔体（1）的顶部内表面；在腔体侧壁的一侧近底部位置设置有燃气进气阀（3）、燃烧喷嘴（4）和点火开关（5）；在另一侧壁处装有带有温度显示仪表（7）和温度调节旋钮（8）的数字控制和显示装置（6）。
2.如权利要求1所述的一种无焰可调温的催化燃烧装置，其特征在于：所述的催化剂涂
层加热面板（2），其涂有的燃烧催化剂为负载有贵金属铂或钯的质量含量为0.2~1.5 %的催化剂；作为涂有催化剂的耐热多孔网状材料为氧化铝网板、或不锈钢网板、或石棉网板；所述的催化剂涂层加热面板（2）的形状可做成平面型或曲面型。
3.一种无焰可调温的催化燃烧装置，包括有燃烧腔体（1）、催化剂涂层加热面板（2）、
点火开关（5）、鼓风口（9）、液体燃料罐（10）及带有温度显示仪表（7）和温度调节旋钮（8）的数字控制和显示装置（6）；其特征在于：燃烧腔体（1）是由顶部的催化剂涂层加热面板（2）、底部及侧壁的无孔耐热陶瓷板围构而成；所述的催化剂涂层加热面板（2）是涂有燃烧催化剂的耐热多孔网状材料制成；所述的燃烧催化剂为负载型贵金属催化剂；面板涂有催化剂的一面朝下，即作为燃烧腔体（1）的顶部内表面；在腔体内设置有一液体燃料罐（10），并在其一端连接有一鼓风口（9）；在端部侧壁上设置有点火开关（5）；在另一侧壁处装有带有温度显示仪表（7）和温度调节旋钮（8）的数字控制和显示装置（6）。
4.如权利要求3所述的一种无焰可调温的催化燃烧装置，其特征在于：所述的催化剂涂
层加热面板（2），其涂有的燃烧催化剂的负载型贵金属催化剂为负载有贵金属铂或钯的质量含量为0.2~1.5% 的催化剂；作为涂有催化剂的耐热多孔网状材料为氧化铝网板、或不锈钢网板、或石棉网板；所述的催化剂涂层加热面（2）的形状可做成平面型或曲面型；所述的液体燃料罐（10）内可装盛可挥发性有机液体燃料；利用鼓风进入的空气将有机液体蒸汽带入并接触催化剂涂层表面。
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