CN107401742A - 一种双层多微孔催化燃烧器 - Google Patents

一种双层多微孔催化燃烧器 Download PDF

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Abstract

本发明专利公开一种双层多微孔催化燃烧器，包括主体燃烧板，所述主体燃烧板基质上安装有辅助燃烧板基质，所述主体燃烧板基质的目数比辅助燃烧板基质的目数高，所述主体燃烧板基质的厚度大于辅助燃烧板基质的厚度，所述主体燃烧板基质和辅助燃烧板基质上分别涂覆有稀土富氧催化燃烧剂。主体燃烧板基质的目数较高可防止被加热体红外辐射热量反射回来进入炉腔内部，在稀土富氧催化剂的作用下进行二次燃烧，大大提高燃气燃烧的热效率，更加彻底降低HC、CO及NO化物排量，辅助燃烧板可降低火焰高度，将火焰控制在双层催化燃烧器燃烧板内，有利于实现完全燃烧，达到高效、节能、减排，环境有好的目的。

Description

一种双层多微孔催化燃烧器
技术领域
本发明涉及双层多微孔催化燃烧器，尤其涉及一种双层厚度不一的多微孔催化燃烧器。
背景技术
目前国内民用和工商业方面，大量地在使用液化气和天然气，消费量逐年递增！燃气作为一次能源，目前是比较经济和高效的。但这些燃气主要采用传统的扩散式燃烧或者是部分预混燃烧的方式释放能量。其热能传导主要是对流传热为主，辐射换热仅占极少的一部分。对流传热是通过对流热（热空气、火焰）与被加热物体间的温差、停留时间来进行的，由于其停留时间短，其对流热有大量被耗废掉，使得被加热器具所接收的热量大为减少，热效率低；同时火焰燃烧温度低于650℃或高于1000℃，容易使空气中的N2 和O2 反应形成毒性很大的NOx，且燃烧不完全还产生CO、CH 等污染物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双层多微孔催化燃烧器，具有防止被加热体反射的红外辐射热量进入燃烧器炉腔内部，且可进行二次燃烧，大大提高热效率，降低CO、NO排量的特点。
为了达到上述目的，并适应现代节能、环保需求，本发明提供的技术方案是：一种双层多微孔催化燃烧器，包括主体多微孔催化燃烧板基质，所述主体多微孔催化燃烧板基质上安装有辅助燃烧板基质，所述主体多微孔催化燃烧板基质的目数比辅助燃烧板基质的目数高，所述主体多微孔催化燃烧板基质的厚度大于辅助燃烧板基质的厚度，所述辅助燃烧板基质上涂覆有稀土富氧催化燃烧涂层。
所述主体多微孔催化燃烧板基质是由层数相同的金属波纹通道板和金属平板依次沿着轴线方向平行相间叠合卷绕真空焊接而成。
所述金属波纹通道板的波纹孔道方向与轴线方向的夹角为0°-30°。
所述辅助燃烧板基质由层数相同的辅助金属波纹通道板和辅助金属平板依次沿着轴线方向平行相间叠合卷绕真空焊接而成。
所述辅助金属波纹通道板的波纹孔道方向与轴线方向的夹角为0°-30°。
所述主体多微孔催化燃烧板基质和辅助燃烧板基质可以制造成平面板形状或凹面型形状。
一种稀土富氧催化燃烧涂层，各组分及重量百分比如下：染色填充粉：30%-98%，远红外粉末：0%-20%，稀土富氧催化剂：2%-50%。
一种稀土富氧催化剂，各组分按重量百分比：氧化铈CeO2：30%-80%，氧化镧La2O3：0%-30%，氧化锆ZrO2：10%-40%，通过混合或形成固溶体制备而成。
本发明的有益效果是：本发明通过包括主体燃烧板，所述主体燃烧板上安装有辅助燃烧板，所述主体燃烧板基质多微孔的目数比辅助燃烧板基质多微孔的目数高，所述主体燃烧板基质的厚度大于辅助燃烧板基质的厚度，所述辅助燃烧板基质多微孔上涂覆有稀土富氧催化燃烧涂层。主体燃烧板基质多微孔的目数较高可防止红外辐射热量反射回来进入炉腔内部。波纹孔道方向与轴线方向的夹角为0°-30°。此防反辐射热量进入本催化燃烧器内部的功能更佳。在稀土富氧催化剂的作用下进行二次燃烧燃烧，大大提高热效率，更加彻底降低CO、NO排量，辅助燃烧板基质主要作为涂覆稀土富氧催化剂载体及控制催化燃烧火焰，降低CO和NO排放作用。 这种结构，更有利于较长时间使用而不易发生回火，防止不能正常使用的后果。抗风吹熄火的效果大大加强。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的主体燃烧板基质的展开示意图；
图3是本发明的辅助燃烧板基质的展开示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1-3所示：一种双层多微孔催化燃烧器，包括主体多微孔催化燃烧板基质1，所述主体多微孔催化燃烧板基质1上安装有辅助燃烧板基质2，所述主体多微孔催化燃烧板基质1的目数比辅助燃烧板基质2的目数高，所述主体多微孔催化燃烧板基质1的厚度大于辅助燃烧板基质2的厚度，所述辅助燃烧板基质2上涂覆有稀土富氧催化燃烧涂层。主体燃烧板基质的目数较高可防止红外辐射热量反射回来进入炉腔内部，在催化剂的作用下进行二次燃烧燃烧，大大提高燃烧的热效率，更加彻底降低CO、NO排量，辅助燃烧板可降低火焰高度，将火焰控制在双层催化燃烧器内，更有利于实现完全燃烧。
采用本发明提供的催化燃烧器技术方案产品，应用于民用产品上可节省燃气达到48%或以上；应用于工商业产品上节省燃气更可高达70%或以上。燃烧不完全CO、CH 及毒性很大的NOx等产物，可以达到未来更高要求的欧洲新标准要求（欧X标准）。
所述主体多微孔催化燃烧板基质1是由层数相同的金属波纹通道板3和金属平板4依次沿着轴线方向平行相间叠合卷绕真空焊接而成。生产工艺简单，便于加工生产。
所述金属波纹通道板3的波纹孔道方向与轴线方向的夹角为0-30°。波纹孔道方向与轴线方向的夹角为0°-30°。此防反辐射热量进入本催化燃烧器内部的功能更佳。
所述辅助燃烧板基质2由层数相同的辅助金属波纹通道板5和辅助金属平板6依次沿着轴线方向平行相间叠合卷绕真空焊接而成。生产工艺简单，便于加工生产。
所述辅助金属波纹通道板5的波纹孔道方向与轴线方向的夹角为0°-30°。辅助金属波纹通道板5的波纹孔道方向与轴线方向的夹角为0°-30°。此防反辐射热量进入本催化燃烧器内部的功能更佳。
所述主体多微孔催化燃烧板基质1和辅助燃烧板基质2可以制造成平面板形状或凹面型形状。
实施例2
实施例1中所述稀土富氧催化燃烧涂层的各组分及重量百分比为：染色填充粉30%，远红外粉末：20%，催化剂：50%。燃烧板的催化涂层颜色浅，呈灰黑色。红外发射能力较高，也就是燃烧板的板面温度较低，热效率高。催化性能好，烟气中CO和NO的含量低。
实施例3
实施例1中所述稀土富氧催化燃烧涂层，各组分及重量百分比为：染色填充粉： 98%，催化剂：2%。燃烧板的催化涂层颜色会相对较黑。红外发射能力很弱，造成燃烧板的板面温度较高，热效率提升有限。催化性弱，烟气中.CO和NO的含量较高。
实施例4
实施例1中所述稀土富氧催化燃烧涂层，各组分及重量百分比为：染色填充粉：70%，远红外粉末：20%，催化剂：10%。燃烧板的催化涂层颜色会相对较浅。红外发射能力高，也就是燃烧板的板面温度较低，热效率高。催化性能好，烟气中.CO和NO的含量低。
实施例5
实施例1中所述稀土富氧催化燃烧涂层，各组分及重量百分比为：染色填充粉：85%，远红外粉末：5%，催化剂：10%。燃烧板的催化涂层颜色会相对较黑，红外发射能力较高，也就是燃烧板的板面温度较低，热效率高。
实施例2-5中各组分的作用：染色填充粉，主要的作用调节燃烧板的颜色，也有轻微的产生红外光的功能。远红外粉末，0%至20%，作用于是在燃烧时吸收热量释放出红外光，红外光加热有比较高的热效率。催化剂，作用是降低燃烧产生的碳氢化合物、一氧化碳及一氧化氮，减少废气排放，对环境友好和人体伤害起到非常重要的作用，同时也能够提高燃气燃烧的热效率。
实施例6
一种稀土富氧催化剂，各组分按重量百分比：氧化铈CeO2：30%，氧化镧La2O3：30%，氧化锆ZrO2：40%。通过机械力化学法制备而成。催化剂内部氧原子空位较多，氧原子在催化剂结构内部移动速度快，材料热稳定性高，可以在较高温度下保持催化剂原子结构的稳定。催化剂在小功率使用中有一定的催化效果，但是表面氧原子的减少会造成催化剂在燃烧板大功率燃烧时催化性能发挥不足。
实施例7
一种稀土富氧催化剂，各组分按重量百分比：氧化铈CeO2：80%，氧化镧La2O3：5%，氧化锆ZrO2：15%。通过混合制备而成。催化剂内部氧原子空位较少，主要的活性氧原子和空位多集中在材料的表面。材料热稳定性低，在持续高温度下保持催化剂原子结构会受到影响。表面氧原子的增加使催化剂,催化剂在燃烧板大功率燃烧时催化性能较好，但是大功率的高温性又会对催化剂的耐久性有不好的影响。
实施例8
一种稀土富氧催化剂，各组分按重量百分比：氧化铈CeO2：60%，氧化镧La2O3：30%，氧化锆ZrO2：10%。通过硝酸盐共沉淀法制备而成。催化剂内部氧原子空位较少，表面活性氧原子和空位较多。材料热稳定性高。催化剂在燃烧板大功率燃烧时催化性能较好。
实施例9
一种稀土富氧催化剂，各组分按重量百分比为：氧化铈CeO2：50%，氧化镧La2O3：15%，氧化锆ZrO2：35%。通过硝酸盐共沉淀法制备而成。平衡了催化剂内部氧原子空位和表面活性氧原子和空位的含量，氧原子移动速率快，且原子结构稳定性能够满足高温使用要求。催化剂有比较均衡稳定的催化性能。

Claims (8)

1.一种双层多微孔催化燃烧器，其特征在于：包括主体多微孔催化燃烧板基质（1），所述主体多微孔催化燃烧板基质（1）上安装有辅助燃烧板基质（2），所述主体多微孔催化燃烧板基质（1）的目数比辅助燃烧板基质（2）的目数高，所述主体多微孔催化燃烧板基质（1）的厚度大于辅助燃烧板基质（2）的厚度，所述辅助燃烧板基质（2）上涂覆有稀土富氧催化燃烧涂层。
2.如权利要求1所述一种双层多微孔催化燃烧器，其特征在于：所述主体多微孔催化燃烧板基质（1）是由层数相同的金属波纹通道板（3）和金属平板（4）依次沿着轴线方向平行相间叠合卷绕真空焊接而成。
3.如权利要求2所述一种双层多微孔催化燃烧器，其特征在于：所述金属波纹通道板（3）的波纹孔道方向与轴线方向的夹角为0°-30°。
4.如权利要求1所述一种双层多微孔催化燃烧器，其特征在于：所述辅助燃烧板基质（2）由层数相同的辅助金属波纹通道板（5）和辅助金属平板（6）依次沿着轴线方向平行相间叠合卷绕真空焊接而成。
5.如权利要求4所述一种双层多微孔催化燃烧器，其特征在于：所述辅助金属波纹通道板（5）的波纹孔道方向与轴线方向的夹角为0°-30°。
6.如权利要求1所述一种双层多微孔催化燃烧器，其特征在于：所述主体多微孔催化燃烧板基质（1）和辅助燃烧板基质（2）可以制造成平面板形状或凹面型形状。
7.如权利要求1所述一种稀土富氧催化燃烧涂层，其特征在于：各组分及重量百分比如下：染色填充粉：30%-98%，远红外粉末：0%-20%，稀土富氧催化剂：2%-50%。
8.如权利要求7所述一种稀土富氧催化剂，其特征在于：各组分按重量百分比：氧化铈CeO2：30%-80%，氧化镧La2O3：0%-30%，氧化锆ZrO2：10%-40%，通过混合或形成固溶体制备而成。
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