CN104456637A - 一种燃气式红外线陶瓷泛能灶片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气式红外线陶瓷泛能灶片，按重量100份计，配方如下：催化剂10～20份、吸附剂8～12份、余量为载体；所述催化剂选自氧化镨、氧化钕中的至少一种；更优选，所述催化剂中还含有氧化锆；所述吸附剂选自天然沸石、白土中的至少一种；所述载体选自堇青石、页岩石中的至少一种。所述陶瓷片为圆形，其尺寸为：直径50～190mm×厚度为8～16mm；每个陶瓷片上有开孔1000～10000个/片；孔径为1.0～1.5mm。本发明红外线燃气灶泛能陶瓷片广泛适用于天然气﹑液化气﹑煤制气﹑沼气等燃气灶，产品正常使用周期为8000小时以上，能大大提高燃气的“能效”，节省能源消耗，减少有毒有害气体减排，提高热效率值，提高劳动生产率。

Description

一种燃气式红外线陶瓷泛能灶片

技术领域

本发明涉及泛能技术在燃气能源领域的应用，尤其涉及一种燃气式红外线陶瓷泛能灶片。

背景技术

燃气作为一种清洁能源，资源丰富、来源广泛、管道输送方便、价格低廉，给城乡居民生活带来极大方便和实惠，已被普遍接纳。目前，国内广泛使用的燃气主要有天然气﹑液化气﹑煤制气﹑沼气等。与之配套的燃气灶具燃烧方式主要为大气式和红外线式。红外线燃气灶具在国外较为普遍，在国内起步较晚，普及率不高，但作为烤火炉使用较早。因红外线灶具具有高效、节能、环保、安全等特点，国内各燃气灶具生产厂商都大力投入人﹑财﹑物进行产品的开发和研制。

大气式燃气灶具，按照现行国家标准，热负荷3.8～4.0kw，热效率值≥55％，一氧化碳排放量≤0.05％。目前的大气式燃气灶具存在的主要问题是:

(1)燃气燃烧不充分，在锅底面容易积碳﹑结垢，严重影响热传导性，浪费燃气；

(2)火焰长，受环境气速影响大，传热方向性不强，散热面积大，热损失多；

(3)锅底面积碳﹑燃烧不充分等造成一氧化碳﹑硫化物﹑氮氧化合物等空气和环境污染；

(4)虽然燃气铺展在锅底面燃烧，但终因积碳﹑结垢﹑环境影响等诸多综合因素，造成燃气热效率不高，能效低；

红外线式燃气灶具，按照现行国家标准，热负荷≥3kw，热效率值≥50％，一氧化碳排放量≤0.05％。目前的红外线式燃气灶具存在的主要问题是:

(1)热效率不高，能效低，效能一般为50％左右。

(2)没有根本转变燃气的催化燃烧方式，虽有方向性，但热辐射强度不够，红外线质量差，热渗透能力弱。

(3)使用周期短，一般在6个月～1.5年将逐渐减少或失去红外线功能。

随着国民经济的发展，工业化和城乡一体化的稳步推进，我国能源供求矛盾日趋突显，环境污染形势也日趋严竣。随着人们对环境污染和能源短缺问题的日益重视，如何提高燃气燃烧时的热效率值，提高热“能效”，节约能源，减少燃烧产物NO﹑CO等造成环境污染，成为人们研究的热点。“新能源”转化为以“能效”为表象的能源形式，“能效”当前是继炭能、核能、风能、太阳能四大能源之后，又统领于四大能源之上的“第五大能源”。“能效”本身，已成为能源创新的重中之重。“泛能”是一种系统能源的能效新技术。实现系统能源使用效率最大化的方法，称为“泛能技术”。催化燃烧被认为是提高能效的最有效的途径。以天然气燃烧为例:甲烷是最稳定的烃类，通常很难活化或氧化，且甲烷催化燃烧工作温度较高，燃烧反应过程中会产生大量水蒸气，同时天然气中含少量硫，因此，甲烷催化燃烧催化剂必须具备较高的活性和较高的水热稳定性，以及一定的抗中毒能力，而通常催化剂活性与稳定性是矛盾的。众多科研人员进行了大量相关研究，并取得了一定的成果，关于甲烷催化燃烧反应催化剂的制备及性能已多有报道，目前研究较多的是Pd、Pt、Rh、Au等贵金属催化剂。贵金属催化剂虽具有良好的低温起燃活性和催化性能，但价格昂贵，热稳定性相对较差，易烧结，其应用受到一定限制。

发明内容

针对当前燃气灶具存在的问题，本发明通过以下途径解决避免物理热损失，尽可能将燃气燃烧时所释放的热量由被加热的物体吸收。具体技术方案为:

a、增大燃气式红外线陶瓷泛能灶片的比表面积，即增加微孔，使燃气燃烧充分，热量均匀分布，并对外释放热能；

b、由于灶片比表面积大，增大了燃气与催化剂、吸附剂的接触面，实现催化燃烧；

c、在催化燃烧的状态下，提高了燃烧速度，缩短了燃烧时间，在燃烧过程中，燃气燃烧时释放的热能更集中，温度更高，火力更猛；

d、燃烧速度提高后，改变了热能的波长，增大了热辐射强度，提高了热能的传递速度，使得热能更具有方向性和对被加热物体的渗透力，减少了热损失；

e、燃气式红外线陶瓷泛能灶片以热辐射为主，对流传热为辅，同时，又不失对被加热物体表面的铺展性；

f、调节灶片与被加热物的有效距离，一般10～30mm。

同时，本发明还通过深入的研究分析和大量实验选择特定金属氧化物，包括稀土金属氧化物作为催化剂，辅以特定天然无机材料为载体，并选择合适的吸附剂，通过高温烧制制备成本发明燃气式红外线陶瓷泛能灶片，实现催化剂的比表面积、活性相和载体之间的良好协同效应。本发明通过以上的方式实现燃气式红外线陶瓷泛能灶片达到能效极值。

本发明是以提高能效为目的的泛能技术在燃气能源领域的应用。

本发明的第一目的是提供了一种燃气式红外线陶瓷泛能灶片。为实现此发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种燃气式红外线陶瓷泛能灶片，按重量100份计，配方如下：催化剂10～20份、吸附剂8～12份、余量为载体。

其中，所述催化剂选自氧化镨、氧化钕中的至少一种。

更优选，所述催化剂中还含有氧化锆。

所述吸附剂选自天然沸石和白土中的至少一种。

所述载体选自堇青石、页岩石中的至少一种。

本发明所述的燃气式红外线陶瓷泛能灶片，所述陶瓷片为圆形，其尺寸为：直径50～190mm×厚度为8～16mm；每个陶瓷片上有开孔1000～10000个/片；孔径为1.0～1.5mm。

优选所述陶瓷片的尺寸为：直径140～180mm×厚度10～14mm；每个陶瓷片上有开孔4600～10000个/片；孔径为1.0～1.5mm。

当燃气为液化气时，陶瓷泛能灶片开孔的孔径为1.1mm；

当燃气为天然气时，陶瓷泛能灶片开孔的孔径为1.35mm；

当燃气为煤制气时，陶瓷泛能灶片开孔的孔径为1.5mm；

当燃气为沼气时，陶瓷泛能灶片开孔的孔径为1.5mm。

同时，本发明陶瓷泛能灶片所述的载体堇青石和页岩石与吸附剂天然沸石和白土在烧制过程中会出现无以计数的微孔，使陶瓷泛能灶片具有很高的比表面积和气体吸附能力。

燃气灶使用时，开启燃气开关，燃气进入灶体管内，由燃气流速引射会带入一次空气，与燃气混合为混合燃气。由混合燃气流速引射会带入二次空气，再次混合。由于整块灶片充满了无以计数的微孔，比表面积很大，再次混合后的混合燃气在高压混合燃气的推动下，穿过陶瓷泛能灶片的开孔时，会以扩散的方式和微孔吸附的方式充满陶瓷片的开孔和微孔，使得整块灶片富集混合燃气。点火时，整块灶片面的上方会燃起3～5mm左右兰色火苗，灶片面上方开始自然配风(第三次空气)燃烧状态。随后3～5秒内整块灶片表面开始发红，进入灶片催化燃烧正常状态，火苗消失(无焰)。灶片与混合燃气进入正常的催化燃烧状态后，灶片表面向上2mm高度的凸出花纹部位呈现一片鲜艳红色(红里泛白的可见光)。经传感测温仪测得，发光部位的表面温度达1300℃以上。灶片面上凸出花纹2mm向下的灶片部位(灶片本色)呈黑色，此部位温度小于500℃。正常燃烧状态下，火焰的长度可以通过调节混合控制燃气射流带入二次空气量的风门来实现。火焰的长度以0～20mm为佳，火焰颜色为浅淡桔黄色，很薄，不易看见。

燃烧必备的条件是可燃物质(一切可氧化的物质)、助燃物质(氧化剂)和火源(能够提供一定的温度或热量)。缺少三个要素中的任何一个，燃烧便不会发生。对于正在进行的燃烧，只要充分控制三个要素中的任何一个，燃烧就会终止。

燃烧过程。任何可燃物质的燃烧一般都经历氧化分解、着火、燃烧等阶段。化合物气体如天然气燃烧还需要经过受热分解和氧化过程。

可燃物质的燃烧一般是在气相中进行。可燃物质的状态不同，燃烧过程也不同。气体最易燃烧。燃烧所需要的热量只用于气体的氧化分解，并使其达到着火点，气体在极短时间内就能全部燃尽；液体在火源作用下，先蒸发成蒸气，而后氧化分解，开始燃烧。与气体燃烧相比，液体(液化石油气)燃烧会多消耗把液体变为蒸气的蒸发热；固体燃烧有两种情况：对于硫、磷等简单物质，受热时先熔化，而后蒸发为蒸气开始燃烧，无分解过程；对于复合物质，受热时首先分解成其组成部分，生成气态和液态产物，而后气态产物和液态产物的蒸气着火燃烧。

燃烧是化学反应。燃烧是可燃物质与助燃物质氧或其他助燃物质发生的一种发光发热的氧化反应。只有同时发光发热的氧化反应才被界定为燃烧。均相燃烧是指可燃物质和助燃物质间的燃烧反应是在同一相中进行。可燃气体与助燃气体预先混合、而后进行的燃烧称为混合燃烧。混合燃烧速度快、温度高，一般爆炸反应属于这种形式。在扩散燃烧中，由于与可燃气体接触的氧气量偏低，通常会产生不完全燃烧的炭黑。传统的大气式燃气燃烧为扩散燃烧。

燃烧的活化能理论。燃烧是化学反应，而分子间发生化学反应的必要条件是互相碰撞。在标准状况下，1dm³体积内分子互相碰撞约1028次/s。但并不是所有碰撞的分子都能发生化学反应，只有少数具有一定能量的分子互相碰撞才会发生反应，称为有效碰撞，这些少数分子称为活化分子。活化分子的能量要比分子平均能量超出一定值，这个一定值称为活化能。当明火接触可燃物质时，部分分子获得能量成为活化分子，有效碰撞次数增加发生燃烧反应。例如，氧原子与氢反应的活化能为25.10 kJ·mol^－1，在27℃、0.1MPa时，有效碰撞仅为碰撞总数的十万分之一，不会引发燃烧反应。而当明火接触时，活化分子增多，有效碰撞次数大大增加而发生燃烧反应。

燃烧的过氧化物理论。在燃烧反应中，氧首先在热能作用下被活化而形成过氧键-O-O-，可燃物质与过氧键加和成为过氧化物。过氧化物不稳定，在受热、撞击、摩擦等条件下，容易分解甚至燃烧或爆炸。过氧化物是强氧化剂，不仅能氧化形成过氧化物的物质，也能氧化其他较难氧化的物质。如氢和氧的燃烧反应，首先生成过氧化氢，而后过氧化氢与氢反应生成水。反应式如下：H₂+O₂→H₂O₂

H₂O₂+H₂→2H₂O

有机过氧化物可视为过氧化氢的衍生物，即过氧化氢H-O-O-H中的一个或两个氢原子被烷基所取代，生成H-O-O-R或R-O-O-R′。所以过氧化物是可燃物质被氧化的最初产物，是不稳定的化合物，极易燃烧或爆炸。如蒸馏乙醚的残渣中常由于形成过氧乙醚而引起自燃或爆炸。

燃烧的连锁反应理论。在燃烧反应中，气体分子间互相作用，往往不是两个分子直接反应，而是活性分子自由基与分子间的反应。活性分子自由基与另一个分子作用产生新的自由基，新自由基又迅速参加反应，如此延续下去形成一系列连锁反应。连锁反应通常分为直链反应和支链反应两种类型。

直链反应的特点是，自由基与价饱和的分子反应时活化能很低，反应后仅生成一个新的自由基。氯和氢的反应是典型的直链反应。在氯和氢的反应中，只要引入一个光子，便能生成上万个氯化氢分子，这正是由于连锁反应的结果。氢和氧的反应是典型的支链反应。支链反应的特点是，一个自由基能生成一个以上的自由基活性中心。任何链反应均由三个阶段构成，即链的引发、链的传递(包括支化)和链的终止。

燃烧温度。可燃物质燃烧所产生的热量在火焰燃烧区域释放出来，火焰温度即是燃烧温度。

燃烧速率。气体燃烧无需像固体、液体那样经过熔化、蒸发等过程，所以气体燃烧速率很快。气体的燃烧速率随物质成分不同而异。单质气体如氢气的燃烧只需受热、氧化等过程；而化合物气体如天然气、乙炔等的燃烧则需要经过受热、分解、氧化等过程。所以，单质气体的燃烧速率要比化合物气体的快。在气体燃烧中，扩散燃烧速率取决于气体扩散速率，而混合燃烧速率则取决于本身的化学反应速率。因此，在通常情况下，混合燃烧速率高于扩散燃烧速率。气体的燃烧性能常以火焰传播速率来表征，火焰传播速率有时也称为燃烧速率。燃烧速率是指燃烧表面的火焰沿垂直于表面的方向向未燃烧部分传播的速率。在多数火灾或爆炸情况下，已燃和未燃气体都在运动，燃烧速率和火焰传播速率并不相同。这时的火焰传播速率等于燃烧速率和整体运动速率的和。

催化燃烧反应。当低温的混合燃气流经灶片的开孔和微孔时，混合燃气大量吸收灶片释放的热量，获得混合燃气分子断裂所需要的活化能。而催化剂的存在，降低了混合燃气分子的活化能，使得分子间O＝O、C-H、C-C等键断裂，形成游离自由基，如-O-、-H-、-C-等等，富集于催化剂表面，形成聚集态。在混合燃气压力推动下，聚集态游离自由基脱离灶片通道和微孔，在灶片面上进行氧化燃烧，并集中释放出光和热能。在整个燃烧过程中，催化剂在氧气、微量硫等酸性物质存在的条件下，能实现催化剂的价变循环，使混合燃气化合物分子在灶片中催化剂作用下，完成受热、分解、氧化等过程，实现催化燃烧反应。

天然气﹑液化气﹑煤气(煤制气)﹑沼气等燃气是成份复杂的混合气体。每一种燃气都是以有机物气体为主，辅以无机物气体﹑单质分子气体等，组成混合气体，如:烷烃﹑烯烃﹑芳烃﹑醇﹑醛﹑酮﹑硫化物﹑一氧化碳、水、氮﹑氧等混合物，只是每一种燃气辅以的微量气体成份不同。燃气燃烧是一个氧化过程，燃气分子中键力的强弱，决定了它燃烧时所需能量的大小。键力弱燃烧所需的活化能低，燃烧速度快，容易形成火力集中，燃烧时火焰温度相对较高，热动力大，热效力高。反之，键力强燃烧速度慢，火力不集中，火焰温度较低，热动力小，热效力低。对于单一燃气或燃气中的单一物质，燃烧过程中需要降低的燃气分子活化能，提高燃速，增强热效力，达到最佳效果对应的物质确定，灶具物质容易筛选。但要将某一种物质或相对确定的少数几种物质通用于所有燃气，就难以实现陶瓷泛能灶片的最佳原料配比和最佳燃烧效果。因此，为使上述燃气燃烧能效最大化，必须突破传统思维模式，对燃气燃烧时释放的各种能量加以综合利用，以实现燃气式红外线陶瓷泛能灶片“能效”极值。

实现“能效”极值需要解决目前燃气灶两个方面的问题:燃气的化学热损失和物理热损失。

避免化学热损失途径是尽可能将燃气通过燃烧反应转化为CO₂和H₂O，使燃烧更完全。本发明在燃气式红外线陶瓷泛能灶片的人为一次射流配风和二次射流配风中有所描述，其目的是将燃气与空气中的氧气充分均匀混，使得燃烧充分，释放更多的热量。

本发明选用的特定的金属氧化物，包括稀土金属氧化物催化剂为：

氧化镨(别名：Pr₆O₁₁)，黑色粉末，密度6.88g/cm3，熔点2042℃，沸点3760℃。

氧化钕(Nd₂O₃)，淡紫色固体粉末，熔点约1900℃，在空气中加热能部分生成钕的高价氧化物。

二氧化锆(ZrO₂)，通常状况下为白色无臭无味晶体，锆容易吸收氢、氮和氧气，锆对氧的亲和力很强。

具体而言，本发明所述陶瓷泛能灶片中催化剂的配方为：

氧化镨3～10份、氧化钕10～20份和氧化锆3～7份或氧化镨3～8份、氧化钕5～8份和氧化锆5～8份。

发明人经深入研究分析和大量实验发现，甲烷催化燃烧过程中，一些稀土金属氧化物，特别是与某种过渡金属氧化物掺杂时，催化剂表现出优异的低温活性、高温热稳定性和抗硫中毒性能。本发明所选用的催化剂为镨、钕富集与氧化锆掺杂的形式，可提高催化剂的活性、选择性和稳定性。当它与某些特定的吸附剂和载体组配时，能有效提高陶瓷灶片的比表面积和催化剂活性相之间的协同效应。

本发明所述陶瓷泛能灶片中吸附剂的配方为：天然沸石4～8份、白土4～8份；

白土，为灰白色颗粒粉末，具有较大的比表面积和孔容，具有特殊的吸附能力和离子交换性能，有较强的脱色能力和活性，且脱色后稳定性能好。它的主要成分是硅藻土，其本身就已有活性。活性白土的化学组成为SiO₂:(50～70)w％；Al₂O₃:(10～16)w％；Fe₂O₃：(2～4)w％；Mg O：(1～6)w％等。以白土为吸附剂制备的陶瓷泛能灶片具有较高的比表面积，即微孔发达。

天然沸石:沸石是一种矿石，一类分布很广的硅酸盐类矿物。沸石因成分不同分为:方沸石Na[AlSi2O6]·H2O、钙沸石Ca[Al2Si3O10]·3H2O。加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催化剂，可提高催化剂的活性、选择性和稳定性和具有较高的比表面积，即微孔发达。

本发明所述陶瓷泛能灶片中载体的配方为：堇青石与页岩石按重量份计为4～6：1～3。

堇青石:熔点1400℃,成份Mg₂Al₄Si₅O₁₈；可含有Na、K、Ca、Fe、Mn等元素。

页岩石:一般情况下，页岩的Si0₂，含量在45％～80％，Al₂O₃量在12％-25％，Fe₂O₃含量在2％-10％，CaO含量在0.2％-12％，MgO含量在0.1％-5％，抗水性强。

以此配方载体制备的陶瓷泛能灶片具有较高的比表面积，即微孔发达。

本发明的本发明的第二目的在于提供了燃气式红外线陶瓷泛能灶片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将载体、吸附剂和催化剂按比例称重，将它们依次加入混料机，混合均匀；

(2)向上述混合物中加水，将混合物搅拌成泥状物，之后挤压成型；

(3)将上述成型物放置在通风处风干缩水，之后烧制即得成品。

本发明所述步骤(3)中，烧结温度为1250～1600℃，烧结时间为48～72小时；

优选烧结温度为1300～1550℃，烧结时间为60～72小时。

步骤(2)中，将泥状物放入有蜂窝体结构的模具上挤压成型，一经压制的陶瓷片即为片状蜂窝体结构。

本发明燃气式红外线陶瓷泛能灶片广泛适用于天然气﹑液化气﹑煤制气﹑沼气等燃气灶。产品正常使用周期普遍在8000小时以上，能效普遍在70％左右，远高于目前的红外线式燃气灶50％左右能效，节省了能源消耗。尾气一氧化碳含量检测普遍为0.001％，远低于现行国标≤0.05％的标准，大大优于目前的红外线式燃气灶能0.05％左右的一氧化碳含量，减少有毒有害气体排放。

以天然气燃气为例，本发明产品的主要技术优势在于:

经检测:

1、能效达73.8％，比国家现行能效标准提高47.6％。

2、尾气一氧化碳含量检测为0.001％，远低于现行国标≤0.05％的标准，化学热损失少。

3、热负荷为3.3kw时，与热负荷为3.8～4.0kw的大气式燃气灶相比，省时28％。

4、点火时火焰高度1～2mm，点火开始至灶片发红时间仅为3～5秒。

5、正常燃烧时，火焰高度从无焰0mm至30mm可调。火焰颜色为浅淡桔黄色，不易观察看见。

6、热电偶传感器实测灶片表面温度1300℃以上。

7、火力方向性强，热辐射强度高，热能传递抗干扰能力强，受环境影响小，热能的物理损失少。

8、传热方式以热辐射传热为主，对流传热为辅，传热速度快，热效率高。

9、燃烧充分，不易积碳，不黑锅底，化学热损失少。

10、没有改变产品外观和基本结构，以之实现与现有红外线灶具的零部件匹配。

11、使用周期长。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本发明所述燃气式红外线陶瓷泛能灶片及其制备方法：

所述燃气式红外线陶瓷泛能灶片，按重量份计，每份单位为g、kg或T，配方如下：

催化剂：氧化镨8份、氧化钕5份、氧化锆5份；

吸附剂：白土5份、天然沸石5份；

载体材料：堇青石42份、页岩石30份。

燃气式红外线陶瓷泛能灶片的制备方法，包括以下步骤：

(1)将载体、吸附剂和催化剂按比例称重，将它们依次加入混料机，混合均匀；

(2)向上述混合物中加水，将混合物搅拌成泥状物，之后挤压成型；

(3)将上述成型物放置在通风处缩水风干，之后烧制即得。

将上述成型物放置通风处缩水风干，之后在1400℃下烧制，烧结时间为65小时，即得燃气式红外线陶瓷泛能灶片成品。

陶瓷片直径为180mm×厚度12mm。在陶瓷片上有开孔8000个，孔径为1.35mm。

经检测，能效达73.8％，比国家现行能效标准50％提高了47.6％。尾气一氧化碳含量检测为0.001％，远低于现行国标≤0.05％。

实施例2

与实施例1相同，区别仅在于：

所述燃气式红外线陶瓷泛能灶片，按重量份计，配方如下：

催化剂：氧化镨10份、氧化钕10份；

吸附剂：白土4份、钙沸石8份。

载体材料：堇青石48份、页岩石30份；

燃气式红外线陶瓷泛能灶片的制备方法，与实施例1相比，区别仅在于：

步骤(3)中，烧制温度为1250℃，烧结时间为72小时，即得燃气式红外线陶瓷泛能灶片成品。

陶瓷片直径为50mm×厚度12mm。在陶瓷片上有开孔4600个，孔径为1.35mm。(这里改了)

经检测，能效达69.3％，比国家现行能效标准50％提高了38.6％。尾气一氧化碳含量检测为0.001％，远低于现行国标≤0.05％。

实施例3

与实施例1相同，区别仅在于：

燃气式红外线陶瓷泛能灶片，按重量份计，配方如下：

催化剂：氧化钕20份；

吸附剂：白土8份、天然沸石4份。

载体材料：堇青石60份、页岩石18份；

燃气式红外线陶瓷泛能灶片的制备方法，与实施例1相比，区别仅在于：

步骤(3)中，烧结温度为1600℃，烧结时间为48小时。

陶瓷片的尺寸为：直径190mm×厚度12mm。在陶瓷片上有开孔10000个，孔径为1.35mm。

经检测，能效达71.8％，比国家现行能效标准50％提高了43.6％。尾气一氧化碳含量检测为0.001％，低于现行国标≤0.05％。

实施例4

与实施例1相同，区别仅在于：

燃气式红外线陶瓷泛能灶片，按重量份计，配方如下：

催化剂：氧化镨4份、氧化钕11份和氧化锆3份；

吸附剂：白土6份、钙沸石Ca[Al2Si3O10]·3H2O)6份。

载体材料：堇青石(Mg₂Al₄Si₅O₁₈)40份、页岩石30份；

经检测，能效达68.2％，比国家现行能效标准50％提高了36.4％。尾气一氧化碳含量检测为0.001％，远低于现行国标≤0.05％。

实施例5

与实施例1相同，区别仅在于：

燃气式红外线陶瓷泛能灶片，按重量份计，配方如下：

催化剂：氧化镨5份、氧化钕6份和氧化锆7份；

吸附剂：白土6份、钙沸石8份。

载体材料：堇青石58份、页岩石10份；

经检测，能效达70.1％，比国家现行能效标准50％提高了40.2％。尾气一氧化碳含量检测为0.001％，远低于现行国标≤0.05％。

实施例6

与实施例1相同，区别仅在于：

燃气式红外线陶瓷泛能灶片，按重量份计，配方如下：

催化剂：氧化镨7份、氧化钕7份、氧化锆6份；

吸附剂：钙沸石5份、白土7份。

载体材料：堇青石40份、页岩石28份；

经检测，能效达71％，比国家现行能效标准50％提高了42％。尾气一氧化碳含量检测为0.001％，低于现行国标≤0.05％。

对比实验：测定燃气式红外线陶瓷泛能灶片的能效和尾气一氧化碳含量

对照组1：与实施例1的制备方法相同，区别仅在于，按重量100份计，催化剂为12份、吸附剂8份、载体80份；其中催化剂为三氧化二铁(Fe2O3)8份，氧化镁(MgO)4份；吸附剂为钙沸石5份、白土3份；载体为堇青石45份、页岩石35份。

对照组2：与实施例1的制备方法相同，区别仅在于，按重量100份计，催化剂为15份、吸附剂10份、载体75份；其中催化剂为三氧化二钇(Y2O3)10份，三氧化二铕(Eu2O3)5份；吸附剂为白土6份、钙沸石4份；载体为堇青石45份、页岩石30份。

对照组3：与实施例1的制备方法相同，区别仅在于，按重量100份计，配方如下：催化剂3份、吸附剂4份、载体93份；其中催化剂为氧化镨1份、氧化钕1份、氧化锆1份；吸附剂为钙沸石2份、白土2份；载体材料为堇青石50份、页岩石43份。

测试方法：以GB16410-2007测试家用燃气灶具的能效和尾气中一氧化碳的含量，测试结果见表1。

表1

实验对象	能效(％)	尾气一氧化碳的含量(％)
			实施例1	73.8	0.001
实施例2	69.3	0.001
			实施例3	71.8	0.001
对照组1	51.5	0.047
			对照组2	49.2	0.048
对照组3	51.9	0.045

结果表明，采用本发明所述的催化剂、吸附剂和载体，并在所述的用量范围内制备的燃气式红外线陶瓷泛能灶片，能效得到了很大提高，尾气中一氧化碳含量大大降低，说明本发明产品是泛能技术在燃气能源领域的成功应用。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因`此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种燃气式红外线陶瓷泛能灶片，按重量100份计，配方如下：催化剂10～20份、吸附剂8～12份、余量为载体，其特征在于：所述催化剂选自氧化镨、氧化钕中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的陶瓷泛能灶片，其特征在于：所述催化剂中还包含氧化锆。

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷泛能灶片，其特征在于：所述吸附剂选自天然沸石和白土中的至少一种。

4.根据权利要求1～3任一项所述的陶瓷泛能灶片，其特征在于：所述载体选自堇青石、页岩石中的至少一种。

5.根据权利要求1～4任一项所述的陶瓷泛能灶片，其特征在于：所述陶瓷片为圆形，其尺寸为：直径50～190mm×厚度为8～16mm；每个陶瓷片上有开孔1000～10000个/片；孔径为1.0～1.5mm。

6.根据权利要求1～5任一项所述的陶瓷泛能灶片，其特征在于：所述催化剂的配方为：氧化镨按重量份计为3～10份、氧化钕10～20份和氧化锆3～7份或氧化镨3～8份、氧化钕5～8份和氧化锆5～8份。

7.根据权利要求1～6所述的陶瓷泛能灶片，其特征在于：所述吸附剂的配方为：白土4～8份、天然沸石4～8份。

8.根据权利要求1～7所述的陶瓷泛能灶片，其特征在于：所述载体的配方为：堇青石与页岩石按重量份计为4～6：1～3。

9.权利要求1～8任一项所述的燃气式红外线陶瓷泛能灶片的制备方法，包括以下步骤：

(1)将载体、吸附剂和催化剂按比例称重，将它们依次加入混料机，混合均匀；

(2)向上述混合物中加水，将混合物搅拌成泥状物，之后挤压成型；

(3)将上述成型物放置在通风处缩水风干，之后烧制即得。

其特征在于：步骤(3)中，烧结温度为1250～1600℃，烧结时间为48～72小时。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，将泥状物放入有蜂窝体结构的模具上挤压成型，一经压制的陶瓷片即为片状蜂窝体结构。