NO157524B - Katalytisk brenner og anvendelse av brenneren. - Google Patents
Katalytisk brenner og anvendelse av brenneren. Download PDFInfo
- Publication number
- NO157524B NO157524B NO830258A NO830258A NO157524B NO 157524 B NO157524 B NO 157524B NO 830258 A NO830258 A NO 830258A NO 830258 A NO830258 A NO 830258A NO 157524 B NO157524 B NO 157524B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- catalyst
- combustion
- burner
- substrate
- catalytic burner
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 30
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 24
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 12
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 8
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 6
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 4
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 1h-furo[2,3-d]pyrimidin-2-one Chemical compound N1C(=O)N=C2OC=CC2=C1 WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010963 304 stainless steel Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000006173 Larrea tridentata Nutrition 0.000 description 1
- 244000073231 Larrea tridentata Species 0.000 description 1
- -1 Rhodium metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000589 SAE 304 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960002126 creosote Drugs 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en katalytisk brenner, fortrinnsvis for ved- eller kullfyrter ovner.
På grunn av den stadig økende interesse for tilgang og
pris på energiressurser, såsom olje og naturgass, har stadig flere begynt å anvende fast brennstoff, f.eks. tre og kull, for boligoppvarming. En stor del av forbrenningsteknologien for slikt fast brennstoff er når det gjelder ved- og kullfyrte ovner fra 40 til 50 år gammel eller eldre. I den senere tid er det imidlertid frembrakt nye ovnskonstruksjoner med økt effekt og renere brenning, f.eks. ifølge US-patentskrift 4.221.207.
Med de siste, såkalte "andre generasjons" ovner har man søkt ytterligere og vesentlige forbedringer av forbrenningsvirk-ningsgrad og mindre utslipp av forurensninger ved i konstruk-sjonen å anvende en katalytisk brenner i ovnens øvre eller ut-strømningsparti, for å oppnå ytterligere forbrenning av utslipp eller røyk fra ovnen. For å ytterligere minske forurensninger som strømmer ut av ovnen og minske kreosotavleiringen i skorsteiner, har slike brennere også forbedret ovnens forbrennings-virkningsgrad, hvorved det oppnås mer varme pr. brenselenhet. Imidlertid finnes det fremdeles behov for å forbedre slike bren-neres virkningsgrad, f.eks. på grunn av kort levetid hos katalysatormaterialet som følge av forbrent brensel.
Til tross for de store fremskritt som er oppnådd finnes
det således fremdeles behov for å øke virkningsgraden i slike forbrenningssystemer.
Brenneren ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den omfatter et høytemperaturstabilt, lantanstabilisert aluminiumoksyd- eller magnesiumaktivert, lantanstabilisert aluminiumoksydsubstrat, som er impregnert med en svovelbestandig, høyaktiv forbrenningskatalysator av rhodium.
Oppfinnelsen vedrører også anvendelse av brenneren i en ovn for fyring med fast brensel, omfattende en luftinnløpsseksjon, en forbrenningsseksjon, en utløpsseksjon for forbrent og ikke forbrent gass, idet den katalytiske brenneren er anbrakt i utløps-seks jonen.
Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 og 2 viser typiske utførelsesformer av den katalytiske brenner ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser en sammenlikning av forbrenningsvirknings-graden hos kommersielt tilgjengelig katalysatormateriale og katalysatormaterialet i brenneren ifølge den foreliggende oppfinnelse .
Katalysatormaterialet i brenneren ifølge oppfinnelsen er anbrakt på et forbrenningsgasstabilt substrat. Dette substrat kan ha vilkårlig kjent form, f.eks. bikakestruktur med sylindrisk tverrsnitt (fig. 1) eller som i fig. 2 en sylinder 1 med en metallduk 2 og partikkelformet materiale 3 impregnert med katalysatormaterialet anbrakt på duken.
Dette bærermateriale er vanligvis fremstilt av et stabilt keramisk materiale, såsom aluminiumoksyd, cordieritt, silisium-dioksyd, zirkoniumoksyd eller et stabilt metall som rustfritt stål. Lantanstabilisert aluminiumoksyd eller magnesiumaktivert lantanstabilisert aluminiumoksyd anvendes som substrater.
Det lantanstabiliserte aluminiumoksydsubstrat er et kommersielt katalysatorbærermateriale, f.eks. "Grace SMR 1449". Det magnesiumaktiverte, lantanstabiliserte aluminiumoksyd fremstilles ved å impregnere det lantanstabiliserte aluminiumoksyd med en løsning (fortrinnsvis vandig) av et magnesiumsalt, fortrinnsvis magnesiumnitrat, etterfulgt av tørking for fjerning av løs-ningsmidlet, samt kalsinering i luft for å oksydere det avsatte salt til magnesiumoksyd. Kalsineringstemperaturen kan variere avhengig av det anvendte salt, men normalt ligger temperaturen i området ca. 982°C, f.eks. for magnesiumnitrat. Tilstrekkelig mengde magnesiumsalt avsettes på bærermaterialet slik at dette etter kalsineringen inneholder 3-15% magnesium, fortrinnsvis ca. 5 vekt%.
Et slikt substratmateriale foretrekkes på grunn av dets spesielle stabilitet ved høyere temperatur under forbrenning. Substratmaterialet har vist seg å bibeholde et høyt B.E.T.-(Bruinauer-Emmett-Teller) overflateareal, substratet bibeholder sin dimensjonsstabilitet (f.eks. krympefrihet, særlig i pelletform), samt har en akseptabel trykkfasthet, særlig etter magne-siumaktivering. Substratmaterialet har dessuten vist seg å mulig-gjøre dannelse av små metallkrystallitter på overflaten, noe som er nødvendig for å funksjonere katalytisk. Materialet har enda bedre bestandighet mot karbondannelse enn f.eks. umodifisert aluminiumoksyd.
Det aktive katalysatormaterialet avsettes på substratmaterialet på vilkårlig kjent måte, hensiktsmessig fra en vandig løsning. Metallsalter, typisk nitratene, løses enten i vandige eller organiske løsningsmidler og tørkes på substratet. De avsatte salter behandles deretter med hydrogen for å danne metallkrystallitter. Rhodiummetaller har vist seg å være anvendbare for å oppnå fordelene med den foreliggende oppfinnelse. Det skal bemerkes at enhver akseptabel måte kan benyttes for å gå fra salt til metall, f.eks. fra saltformen direkte til metallkrys-tallittene ved hydrogenreduksjon, eller oksydasjon av saltet i luft etterfulgt av hydrogenreduksjon så lenge metallkrystallitter dannes på substratmaterialet. Mengden anvendt rhodium kan variere mye, men anvendt mengde basert på katalysator pluss bærermateriale er vanligvis på fra 0,01 til 6 vekt% rhodium, typisk 0,l-lvekt% rhodium.
Selv om sylindre, bikakeinnsatser etc. kan ha en størrelse som er avpasset til den spesielle ovnsutforming som de skal anvendes i, er slike sylindre typisk 15,2-61 cm<2> med tilstrekkelig store åpninger til ikke å påvirke røykgasskanalens naturlige trekk, men med tilstrekkelig små åpninger til å bære oppåliggende lag av pellets. Duker av rustfritt stål med stort sett firkantete åpninger med en diagonal på 0,16 cm anvendes normalt. Høyden av partikler som anbringes på duken vil normalt være fra 0,93
til 5,1 cm, avhengig av den røykgasskanal hvori de skal anvendes. I en omgive.lse med naturlig trekk må trykkfallet være lavt, og katalysatorlagets tykkelse må være lavt. I en omgivelse med for-
sert trekk, hvor et større trykkfall kan tolereres, kan katalysatorlagets tykkelse være større.
Fra norsk patentsøknad 830259 er det kjent hensiktsmessige katalysatorlagformer for forbrenningskatalysatorer når katalysatormaterialet anvendes i pelletform.
Selv om oppfinnelsen er beskrevet for katalytiske brennere for vedfyrte ovner, kan den også benyttes i ethvert miljø hvor man ønsker å øke virkningsgraden til en forbrenningsprosess, f.eks. i olje- eller gassfyrte ovner. Den er også anvendbar for fjerning av potensielt skadelig røyk av gasstrømmer.
Som angitt ovenfor anvendes det fortrinnsvis substratmateriale i pelletform av produksjons- og omkostningsformål.
I pelletform er partiklene vanligvis 0,16-1,6 cm i diameter. Dersom det anvendes andre enn kuleformete partikler, skal de
ha tilsvarende dimensjoner.
Pelletene kan fremstilles enten helt katalysatorimpregnerte eller "ringkatalyserte". Med ringkatalyserte menes at til for-skjell fra helt impregnerte, pellets er bare den ytre del nærmest overflaten impregnert. Vanligvis katalyseres den ytterste del 25% eller mindre (dvs. inntrengning på fra 0,025 til 2,54 mm). Den inderste del katalyseres ikke. Nøyaktig nødvendig katalysator-mengde bestemmes av forbrenningshastigheten til veden eller kul-len i ovnen. Brenslenes forbrenningshastighet bestemmer mengden dannete røykgasser, som på sin side bestemmer nødvendig mengde forbrenningskatalysator. I en ved- eller kullfyrt ovn er dessuten innløpstemperaturen generelt sett 204-482°C og utløpstempera-turen 593-871°C.
De katalysatorimpregnerte substratmaterialer tjener til
å senke antennelsestemperaturene for hydrokarbon- og karbonmon-oksydmaterialet i avgassen, slik at disse forbrenner ved 204-316°C. Den varme som dannes ved forbrenningen øker ytterligere katalysator- og bærermaterialenes temperatur, noe som i sin tur øker dets katalytiske aktivitet. De dannete høye temperaturer spalter dessuten de tunge materialer i røyken eller avgassen og fører til ytterligere forbrenning. Når karbonmonoksydet og det tunge hydrokarbonmaterialet i avgassen fortsetter å forbren-nes som et resultat av kontakten med det første sjikt av helt katalyserte pellets, stiger temperaturen til 649-760°C.
Eksempel
En sats av lantanstabilisert katalysatorbærermateriale
av aluminiumoksyd i pelletform med diameter på 0,32 cm og lengde på 0,64 cm ble neddykket i en vannløsning av Mg(NO^)3.GI^O med en konsentrasjon på ca. 57 vekt%. Etter neddykking i 5 minutter med ultralydvibrering og 30 minutter uten ble pelletsatsen fjernet fra løsningen. Satsen ble ovnstørket i luft i 3 timer ved ca. 110°C og kalsinert ved 982°C i 16 timer samt avkjølt. De magnesiumaktiverte, lantanstabiliserte aluminiumoksydpellets ble deretter neddykket i en vannløsning av RhtNO^)^ med en konsentrasjon på ca. 11,1 volum%. Etter ca. 5 minutter neddykking med ultralydvibrering og 30 minutter uten vibrering ble pelletene
fjernet fra løsningen og tørket i luft i 3 timer ved 110°C, hvor-etter de ble oppvarmet i en hydrogenrik atmosfære til dannelse av metallkrystallitter på substratmaterialet. Ved denne fremgangsmåte avsettes et katalysatorlag på 1,27 mm på partikkelmaterialet. Dersom fullstendig impregnering ønskes, skal neddykkingstiden i RhfNO^-j økes, f.eks. fordobles.
Hydrogenreduksjonstrinnet ble utført på følgende måte:
De ovenfor bearbeidete pellets ble anbrakt i en skål i en ovn
som først ble spylt med nitrogen. Ovnstemperaturen ble økt til ca. 316°C, og atmosfæren over pelletene ble variert i overensstemmelse med følgende skjema:
Etter avkjøling til 93°C ble atmosfæren over pelletene forandret til 100% N2. Pelletene ble deretter avkjølt til romtemperatur, og atmosfren ble regulert i overensstemmelse med følgende:
For ytterligere å demonstrere den økte kapasitet til for-brenningskatalysatoren ble det utført følgende test: Ved hjelp av en mikroreaktor med en innerdiameter å ca. 9,5 mm og inneholdende 25,4 mm eller 0,5 g katalysatormateriale, ble reaksjonshastighets-konstanter (synonyme ved virkningsgrad) inntegnet som en funksjon av testtemperaturen. Testen ble utført i løpet av 30 timer under forbrenning av en blanding av metan som inneholdt ca. 2250 ppm (vektdeler) H2S. Reaksjonshastighetskonstanten (k) defineres av følgende pseudohastighetsligning av første grad:
I fig. 3 er data for kommersielle katalysatorer (15 vekt% Ni på -aluminiumoksyd, kurve A) og en katalysator ifølge eksem-plet (kurve B) angitt i et vanlig Arrheniusdiagram. Som det frem-går av kurvene gir katalysatorene ifølge kurve B høyere virkningsgrad ved lavere temperatur. Dette viser at også ved potensiell svovelforgiftning (f.eks. fra en kullbrenselkilde) har brenneren ifølge oppfinnelsen fremdeles tilstrekkelig stor virkningsgrad til å vre anvendbar i dette miljø.
Til fremstilling av den katalytiske brenner ifølge oppfinnelsen foretrekkes det en sylindrisk beholder med en brer-
duk av rustfri ståltråd med diameter 0,81 mm og 40 hull pr. cm<2 >(dvs. 45% åpen). Sylinderens vegger er vanligvis av rustfritt stål av 300-serien, f.eks. 304 rustfritt stål. Et antall lag av katalysatorimpregnerte pellets med diameter ca. 6,4 mm anbringes på brerduken. Sylinderen kan deretter dekkes temporrt med et plastdeksel for å hindre altfor stor forskyvning under trans-port. I fig. 2 er beholderen betegnet med henvisningstall 1, brerduken med henvisningstall 2 og partikkellagene med henvisningstall 3.
Lagets tykkelse skal holdes så liten som mulig for å minimalisere trykkfallet gjennom laget, srlig i en anordning med naturlig trekk, f.eks. en kull- eller vedfyrt ovn. I brennere for industriell bruk, med vifter for primrluft, kan det anvendes høyere sylindre og derav følgende større trykkfall. Dersom trykkfallet i noen av de nevnte tilfeller er altfor stort, dvs. at strømningen hemmes, påvirkes trevirkets eller annet fast brensels forbrenningshastighet negativt. Imidlertid skal det finnes tilstrekkelig mengde katalysatormateriale til å bevirke en gassopp-holdstid som gjør det mulig for katalysatoren å påvirke gassenes forbrenning på katalysatoren. Idet trekken i vanlige skorsteiner i bolighus er av størrelsesorden 1,27-2,54 mm vann, noe som bestemmes ved hjelp av "Standard Handbook for Mechanical Engineers", 7. opplag, McGraw, Hill Book Co., dimensjoneres i den naturlige gassmiljø katalysatorlagets frontareal og lagtykkelse for et trykkfall på ca. 0,254 mm vann for å minimalisere strømnings-begrensningen. Trykkfallet kan måles med en følsom delta-trykk-måler. En annen måte å iaktta om trykkfallet er tilstrekkelig lavt på og ikke hemmes, er ved å bestemme om brenselforbrennings-hastigheten, i vektenheter brent brensel pr. time, er tilfreds-stillende. Dersom trykkfallet er for lavt, dvs. at laget er for tynt, kan det oppstå forbistrømning og ufullstendig forbrenning av røyken. Dette kan iakttas ved å observere røyken i ovnens røykgasskanal.
Claims (5)
1. Katalytisk brenner, fortrinnsvis for ved- eller kullfyrte ovner, karakterisert ved at den omfatter et høytemperaturstabilt, lantanstabilisert aluminiumoksyd- eller magnesiumaktivert, lantanstabilisert aluminiumoksydsubstrat, som er impregnert med en svovelbestandig, høyaktiv forbrenningskatalysator av rhodium.
2. Katalytisk brenner i samsvar med krav 1, karakterisert ved at substratet har form av en sylindrisk bikake.
3. Katalytisk brenner i samsvar med krav 1, karakterisert ved at substratet har form av pellets.
4. Katalytisk brenner i samsvar med krav 1, karakterisert ved at katalysatormengden utgjør 0,01-6 vekt*.
5. Anvendelse av brenneren ifølge et av kravene 1-4 i en ovn for fyring med fast brensel, omfattende en luftinnløpsseksjon, en forbrenningsseksjon, en utløpsseksjon for forbrent og ikke forbrent gass, idet den katalytiske brenneren er anbrakt i utløps-seks jonen .
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/344,896 US4415537A (en) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | Catalytic combustor |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO830258L NO830258L (no) | 1983-08-02 |
| NO157524B true NO157524B (no) | 1987-12-28 |
| NO157524C NO157524C (no) | 1988-04-13 |
Family
ID=23352546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO830258A NO157524C (no) | 1982-02-01 | 1983-01-27 | Katalytisk brenner og anvendelse av brenneren. |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4415537A (no) |
| JP (1) | JPS58133831A (no) |
| AU (1) | AU552099B2 (no) |
| BE (1) | BE895653A (no) |
| BR (1) | BR8300386A (no) |
| CA (1) | CA1196324A (no) |
| CH (1) | CH658800A5 (no) |
| DE (1) | DE3302702A1 (no) |
| DK (1) | DK13283A (no) |
| FI (1) | FI71409C (no) |
| GB (1) | GB2114016B (no) |
| IN (1) | IN157498B (no) |
| NL (1) | NL8300180A (no) |
| NO (1) | NO157524C (no) |
| SE (1) | SE452904B (no) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59153199A (ja) * | 1983-02-22 | 1984-09-01 | 富士電機株式会社 | ヘリウムガス冷却型原子炉炉内構造物腐蝕防止設備 |
| KR920000149B1 (ko) * | 1983-07-01 | 1992-01-09 | 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 내열성촉매 및 그 사용방법 |
| DE3406657A1 (de) * | 1984-02-24 | 1985-08-29 | Kraftanlagen Ag, 6900 Heidelberg | Verfahren und vorrichtung zur katalytischen reinigung der abgase von feuerungsanlagen |
| DE3426245A1 (de) * | 1984-07-17 | 1986-01-30 | Hölter, Heinz, Dipl.-Ing., 4390 Gladbeck | Katalysator - no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-abscheidung im kesselbereich |
| DE3502866A1 (de) * | 1984-09-19 | 1986-03-20 | Klaus Prof. Dr.rer.nat. 4430 Steinfurt Mangold | Zweistufen-verfahren und vorrichtung zur reinigung von verbrennungsgasen |
| JPS61234931A (ja) * | 1985-04-09 | 1986-10-20 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気ガス浄化用触媒 |
| US4715347A (en) * | 1986-08-25 | 1987-12-29 | Eaton Corporation | Method and apparatus for pretreatment of fuel by partial combustion with a composite catalyst |
| DE8900295U1 (de) * | 1989-01-12 | 1990-05-23 | Horst, Günter, 4900 Herford | Einbauvorrichtung für Kamine |
| US5474441A (en) * | 1989-08-22 | 1995-12-12 | Engelhard Corporation | Catalyst configuration for catalytic combustion systems |
| JP2897367B2 (ja) * | 1990-01-12 | 1999-05-31 | 日本特殊陶業株式会社 | 被毒防止体、被毒防止層付触媒及び排気ガス浄化装置 |
| US5378142A (en) * | 1991-04-12 | 1995-01-03 | Engelhard Corporation | Combustion process using catalysts containing binary oxides |
| NZ245975A (en) * | 1993-02-23 | 1997-05-26 | John Stuart Fleming | Heating apparatus with catalytic converter in secondary combustion chamber and typically for visible flame gas heater |
| US6289827B1 (en) * | 1999-06-24 | 2001-09-18 | Martin Marietta Magnesia Specialties Inc. | Process for the control of ash accumulation and corrosivity associated with selective catalytic reduction technology |
| US20050026094A1 (en) * | 2003-07-31 | 2005-02-03 | Javier Sanmiguel | Porous media gas burner |
| DE102004020366B3 (de) * | 2004-04-23 | 2005-08-18 | Günther Spelsberg GmbH & Co. KG | Elektrische Anschlußvorrichtung |
| US7682578B2 (en) * | 2005-11-07 | 2010-03-23 | Geo2 Technologies, Inc. | Device for catalytically reducing exhaust |
| US8316647B2 (en) * | 2009-01-19 | 2012-11-27 | General Electric Company | System and method employing catalytic reactor coatings |
| US20130052094A1 (en) * | 2010-02-09 | 2013-02-28 | Martin Pley | Device for treating exhaust gases from a small heating system |
| US9291082B2 (en) | 2012-09-26 | 2016-03-22 | General Electric Company | System and method of a catalytic reactor having multiple sacrificial coatings |
| KR101688894B1 (ko) * | 2016-08-08 | 2016-12-23 | 주식회사 지엔티엔에스 | 고온 연소촉매를 이용한 버너 |
| EP3438532A1 (en) * | 2017-07-31 | 2019-02-06 | General Electric Technology GmbH | Coal nozzle assembly for a steam generation apparatus |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2658742A (en) * | 1950-01-09 | 1953-11-10 | Harold R Suter | Catalytic fume incineration |
| US2720494A (en) * | 1950-01-09 | 1955-10-11 | Harold R Suter | Process of preparing catalytic elements |
| US3245459A (en) * | 1963-03-01 | 1966-04-12 | Engelhard Ind Inc | Catalytic heater and catalyst therefor |
| GB1402207A (en) * | 1972-03-03 | 1975-08-06 | Siemens Ag | Catalyst and its use in hydrocarbon cracking processes |
| US3898040A (en) * | 1972-06-29 | 1975-08-05 | Universal Oil Prod Co | Recuperative form of thermal-catalytic incinerator |
| US3806322A (en) * | 1972-06-29 | 1974-04-23 | Universal Oil Prod Co | Recuperative form of catalytic-thermal incinerator |
| SE464798B (sv) * | 1973-10-24 | 1991-06-17 | Johnson Matthey Co Ltd | Katalysator innefattande ett substrat, ett mellanliggande oxidskikt och ett katalytiskt skikt |
| US4072471A (en) * | 1974-05-28 | 1978-02-07 | Mobil Oil Corporation | Catalytic converter for removing noxious components from a gaseous stream |
| US4195063A (en) * | 1974-09-03 | 1980-03-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Catalyst element for cleaning exhaust gases |
| US3964875A (en) * | 1974-12-09 | 1976-06-22 | Corning Glass Works | Swirl exhaust gas flow distribution for catalytic conversion |
| IT1070099B (it) * | 1975-09-23 | 1985-03-25 | Degussa | Catalizzatore supportato monolitico e disposizione di catalizzatori supportati monolitici per la depurazione dei gas di scarico di motori a combustione |
| US4054418A (en) * | 1975-11-10 | 1977-10-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Catalytic abatement system |
| US4018568A (en) * | 1976-02-09 | 1977-04-19 | Uop Inc. | Fume absorbing-treating system |
| GB1579733A (en) * | 1976-03-12 | 1980-11-26 | Johnson Matthey Co Ltd | Catalysts particularly for purification of exhaust gases |
| US4135018A (en) * | 1976-08-05 | 1979-01-16 | Corning Glass Works | Thermal shock resistant honeycomb structures |
| US4080150A (en) * | 1976-10-27 | 1978-03-21 | Matthey Bishop, Inc. | Catalytic gas igniter system |
| US4127691A (en) * | 1977-06-20 | 1978-11-28 | Corning Glass Works | Thermal shock resistant honeycomb structures |
| US4220559A (en) * | 1978-02-14 | 1980-09-02 | Engelhard Minerals & Chemicals Corporation | High temperature-stable catalyst composition |
| US4246234A (en) * | 1978-05-26 | 1981-01-20 | New England Power Service Company | Method and apparatus for reducing nitric oxide |
| JPS55842A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Device for burning solid fuel |
| US4221207A (en) * | 1979-06-07 | 1980-09-09 | Vermont Castings, Inc. | Heating apparatus having improved combustion |
| US4335023A (en) * | 1980-01-24 | 1982-06-15 | Engelhard Corporation | Monolithic catalyst member and support therefor |
| US4330503A (en) * | 1980-07-28 | 1982-05-18 | Corning Glass Works | Wood burning stove |
-
1982
- 1982-02-01 US US06/344,896 patent/US4415537A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-01-11 AU AU10285/83A patent/AU552099B2/en not_active Ceased
- 1983-01-13 CA CA000419431A patent/CA1196324A/en not_active Expired
- 1983-01-14 DK DK13283A patent/DK13283A/da not_active Application Discontinuation
- 1983-01-18 NL NL8300180A patent/NL8300180A/nl not_active Application Discontinuation
- 1983-01-19 BE BE0/209934A patent/BE895653A/fr not_active IP Right Cessation
- 1983-01-24 GB GB08301825A patent/GB2114016B/en not_active Expired
- 1983-01-26 CH CH415/83A patent/CH658800A5/de not_active IP Right Cessation
- 1983-01-26 FI FI830261A patent/FI71409C/fi not_active IP Right Cessation
- 1983-01-26 SE SE8300381A patent/SE452904B/sv not_active IP Right Cessation
- 1983-01-27 BR BR8300386A patent/BR8300386A/pt unknown
- 1983-01-27 NO NO830258A patent/NO157524C/no unknown
- 1983-01-27 DE DE19833302702 patent/DE3302702A1/de not_active Ceased
- 1983-01-28 IN IN107/CAL/83A patent/IN157498B/en unknown
- 1983-01-31 JP JP58015377A patent/JPS58133831A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK13283D0 (da) | 1983-01-14 |
| IN157498B (no) | 1986-04-12 |
| FI71409B (fi) | 1986-09-09 |
| SE8300381L (sv) | 1983-08-02 |
| FI71409C (fi) | 1986-12-19 |
| US4415537A (en) | 1983-11-15 |
| NO157524C (no) | 1988-04-13 |
| DK13283A (da) | 1983-08-02 |
| AU1028583A (en) | 1983-08-11 |
| FI830261A0 (fi) | 1983-01-26 |
| JPS58133831A (ja) | 1983-08-09 |
| BE895653A (fr) | 1983-05-16 |
| CH658800A5 (de) | 1986-12-15 |
| BR8300386A (pt) | 1983-10-25 |
| GB8301825D0 (en) | 1983-02-23 |
| CA1196324A (en) | 1985-11-05 |
| NL8300180A (nl) | 1983-09-01 |
| FI830261L (fi) | 1983-08-02 |
| GB2114016A (en) | 1983-08-17 |
| GB2114016B (en) | 1985-08-29 |
| SE8300381D0 (sv) | 1983-01-26 |
| SE452904B (sv) | 1987-12-21 |
| DE3302702A1 (de) | 1983-08-04 |
| AU552099B2 (en) | 1986-05-22 |
| NO830258L (no) | 1983-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO157488B (no) | Katalytisk brenner og anvendelse av brenneren. | |
| NO157524B (no) | Katalytisk brenner og anvendelse av brenneren. | |
| US9486783B2 (en) | Systems and methods for using copper-manganese spinel as active phase for diesel oxidation applications | |
| US4373452A (en) | Wood burning stove | |
| JPS6133233A (ja) | メタン系燃料の燃焼用触媒およびそれを用いた燃焼方法 | |
| US5842851A (en) | Induced air catalytic burner, and apparatus incorporating such a burner | |
| JPS61252408A (ja) | メタン系燃料の燃焼方法 | |
| USRE33077E (en) | Wood burning stove | |
| KR860002188B1 (ko) | 연소 배기가스 처리촉매 | |
| JPH02238206A (ja) | 接触燃焼方法とその燃焼装置 | |
| JPS6380848A (ja) | 高圧メタン系燃料の燃焼用触媒システムおよびそれを用いた燃焼方法 | |
| JPS61237905A (ja) | 接触燃焼触媒システムによるメタン系燃料の燃焼方法 | |
| JPS60205115A (ja) | 燃焼用触媒システムおよびそれを用いた燃焼方法 | |
| JPS61252409A (ja) | メタン系燃料の燃焼方法 | |
| JPH0545295B2 (no) | ||
| JPH02268830A (ja) | 灯油系燃料燃焼用触媒 | |
| US10646824B2 (en) | Catalytic cookstove with passive control of draft and method of use | |
| JPH0545293B2 (no) | ||
| JPS61286513A (ja) | パテイキユレ−ト捕集用フイルタ及びパテイキユレ−ト捕集用触媒フイルタ | |
| RU215634U1 (ru) | Устройство для очистки дымовых газов | |
| JPH039771B2 (no) | ||
| RU2792608C1 (ru) | Устройство для нейтрализации токсичных компонентов дымовых газов без введения внешнего реагента | |
| RU2004320C1 (ru) | Способ изготовлени катализатора дл очистки газов | |
| CA1202539A (en) | Wood burning stove | |
| JPS634852A (ja) | 燃焼用触媒体 |