CN103953929A - 一种氢气催化燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氢气催化燃烧器。本发明属于氢气催化燃烧技术领域。一种氢气催化燃烧器，其特点是：氢气催化燃烧器包括气体混合腔，多孔衬板，催化剂层，隔板和温度传感器。多孔衬板置于氢气催化燃烧器底部，催化剂层为多层结构，催化剂层之间设有隔板。本发明具有结构简单，催化效果好，使用方便，催化燃烧效率高，排放低等优点；特别适合家庭住宅和办公场所的取暖使用。
Description
技术领域
本发明属于氢气催化燃烧技术领域，特别是涉及一种氢气催化燃烧器。
背景技术
人类的能源发展历史从柴薪时代，煤炭时代，发展到目前的石油时代，已经到了资源和环境压力的顶峰.节约能源和发展可再生能源已经成为实现经济可持续发展的一个必然要求.氢是一种能源载体，它既可以直接燃烧产生热量用于住宅的供热，也可以通过燃料电池(FC)或氢气内燃机(ICEs)发电以用于住宅照明或驱动汽车等。氢能的利用过程并不产生温室气体，是一种清洁的能源，当与可再生能源如风能太阳能联用时，就也不存在资源枯竭的问题，因此被认为是解决目前经济社会发展过程中面临的资源和环境压力的一种理想解决办法。
氢气在贵金属催化剂如钯，铂和钌等存在的条件下可以实现低温下的无焰燃烧，产生的热量可以用于供暖。与有焰燃烧相比，无焰燃烧能源利用效率更高，不会产生NOx排放，使用更安全，因此在国内外受到广泛关注，有望市场前景广阔的民用领域得到应用。由于氢气的扩散速度很快，因此在设计氢气催化燃烧器时，如何使氢气/空气混合气最大限度接触催化剂，使氢气具备足够的反应时间是提高氢气催化燃烧器效率的一项关键技术。在实际应用过程中，由于现有一些氢气催化燃烧器中气路的不当设计，往往造成氢气/空气混合气无法跟催化剂有效接触，大部分氢气会从快速通道中流失，使燃烧效率大为降低，严重时还会在尾气端由于氢气浓度过高而带来危险性。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种氢气催化燃烧器。
本发明的目的是提供一种具有结构简单，催化效果好，使用方便，催化燃烧效率高，排放低等特点的氢气催化燃烧器。
本发明氢气催化燃烧器所采取的技术方案是：
一种氢气催化燃烧器，其特征是：氢气催化燃烧器包括气体混合腔，多孔衬板，催化剂层，隔板和温度传感器。多孔衬板置于氢气催化燃烧器底部，催化剂层为多层结构，催化剂层之间设有隔板。
本发明氢气催化燃烧器还可以采取如下技术方案：
所述的氢气催化燃烧器，其特点是：催化剂层为负载有贵金属的陶瓷粉末或玻璃纤维毡。
所述的氢气催化燃烧器，其特点是：催化剂层隔板为翻边多孔隔板，通过过赢配合方式与燃烧器器壁密封。
所述的氢气催化燃烧器，其特点是：催化剂层隔板为铝合金或紫铜材料。
本发明具的优点和积极效果是：
氢气催化燃烧器由于采取了本发明全新的技术方案，使氢气在催化燃烧器中“漏气“概率大为降低。与现有技术相比，本发明具有结构简单，催化效果好，使用方便，催化燃烧效率高，排放低等优点，特别适合家庭住宅和办公场所的取暖使用。
附图说明
图1是本发明氢气催化燃烧器结构示意图。
图中，1-气体混合腔；2-多空衬板；3-催化剂层；4-隔板；5-温度传感器；6-催化燃烧器。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
参照附图1。
实施例1
一种氢气催化燃烧器，设有氢气/空气气体混合腔1和多孔衬板2，多孔衬板2置于氢气催化燃烧器底部。催化剂层3为多层结构，催化剂层之间设有隔板4，隔板4为翻边多孔隔板。隔板4与氢气催化燃烧器6的器壁通过过盈配合密封。来自气体混合腔1的氢气/空气混合气通过多孔衬板2进入第一层催化剂层3，然后通过隔板4上的孔进入第二层催化剂层。由于隔板4与氢气催化燃烧器6的器壁紧密密封，氢气/空气混合气不会通过燃烧器6的器壁通过。
催化剂层共三层，催化剂层为负载有贵金属的陶瓷粉末，催化剂载体为γ-Al2O3陶瓷粉末，催化剂为Pd和Pt两种复合，催化剂负载量为载体质量的2％。当燃空比为1/40的氢气/空气混合气通过催化燃烧器时，获得220℃的热空气(实测温度)，尾气中氢气浓度小于50PPM。
实施例2
一种氢气催化燃烧器设有气体混合腔，多孔衬板，催化剂层，隔板和温度传感器。多孔衬板置于氢气催化燃烧器底部，催化剂层为多层结构，催化 剂层之间设有隔板。隔板为翻边多孔铝合金板，隔板与催化燃烧器的器壁通过过盈配合密封。
催化剂层共六层，催化剂层为负载有贵金属的玻璃纤维毡。催化剂载体为玻璃纤维毡，催化剂为贵金属钌，催化剂负载量为载体质量的1％。当燃空比为1/25的氢气/空气混合气通过催化燃烧器时，获得280℃的热空气(实测温度)，尾气中氢气浓度小于10PPM。
实施例3
一种氢气催化燃烧器设有气体混合腔，多孔衬板，催化剂层，隔板和温度传感器。多孔衬板置于氢气催化燃烧器底部，催化剂层为多层结构，催化剂层之间设有隔板。隔板为翻边多孔紫铜板，隔板与催化燃烧器的器壁通过过盈配合密封。
催化剂层共六层，催化剂层为负载有贵金属的玻璃纤维毡。催化剂载体为玻璃纤维毡，催化剂为Pd、Pt和Ru三种复合，催化剂负载量为载体质量的0.8％。当燃空比为1/25的氢气/空气混合气通过催化燃烧器时，获得280℃的热空气(实测温度)，尾气中氢气浓度小于5PPM。
本实施例具有所述的本发明具有结构简单，催化效果好，使用方便，催化燃烧效率高，排放低等优点，特别适合家庭住宅和办公场所的取暖使用。
Claims (4)
1.一种氢气催化燃烧器，其特征是：氢气催化燃烧器包括气体混合腔，多孔衬板，催化剂层，隔板和温度传感器。多孔衬板置于氢气催化燃烧器底部，催化剂层为多层结构，催化剂层之间设有隔板。
2.根据权利要求1所述的氢气催化燃烧器，其特征是：催化剂层为负载有贵金属的陶瓷粉末或玻璃纤维毡。
3.根据权利要求1所述的氢气催化燃烧器，其特征是：催化剂层隔板为翻边多孔隔板，通过过赢配合方式与燃烧器器壁密封。
4.根据权利要求1或3所述的氢气催化燃烧器，其特征是：催化剂层隔板为铝合金或紫铜材料。
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