催化燃燒爐催化劑失活特性及應(yīng)用研究.pdf

1、正是由于人們對降低燃燒過程中污染物排放的日趨重視，使催化燃燒的研究在很大程度上得到了促進(jìn)。這是由于傳統(tǒng)單相燃燒工藝總會產(chǎn)生一定數(shù)量的氮氧化物(NO和NO2)、一氧化碳，并且含有未燃燒的燃料，而異相催化燃燒卻可以使極貧碳?xì)浠衔?空氣混合物的燃燒低于傳統(tǒng)燃燒的最小極限值且其污染物排放可以達(dá)到近零。 本文研究了影響催化劑壽命的因素。在常壓和溫度升到1150K的范圍內(nèi)的滯止點(diǎn)流動反應(yīng)器中，在有H2S和SO2的情況下，對CH4在鍍氧化鋁

2、和氧化鈰-氧化鋁的鉑催化劑上的轉(zhuǎn)化率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和模擬。在實(shí)驗(yàn)中將濃度為30～100ppm的H2S或SO2氣體摻入到N2稀釋過的CH4/空氣反應(yīng)物流中后，明顯地促進(jìn)了甲烷的燃燒速率。 根據(jù)催化燃燒機(jī)理和在催化燃燒I、II爐的數(shù)據(jù)本課題集中在天然氣催化燃燒III、IV型爐特性上。 在催化燃燒III型爐中進(jìn)行了800小時(shí)和1100小時(shí)的壽命實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，通過測量催化燃燒爐的燃燒表面溫度、通道溫度和煙氣含量等參數(shù)，探討了催化劑的

3、老化后所引起的燃燒表面溫度、通道溫度的變化情況，并分析了產(chǎn)生的原因。這將有助于改善催化燃燒爐的實(shí)際操作條件，延長催化劑的使用壽命。 由于催化反應(yīng)區(qū)在獨(dú)石通道內(nèi)10mm左右基本結(jié)束，所以將催化燃燒III、IV型爐內(nèi)的鍍催化劑蜂窩狀獨(dú)石長度減小到20mm進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為降低獨(dú)石入口前端腔內(nèi)混合氣溫度，將一塊20mm長的無催化劑獨(dú)石連接在鍍鈀催化劑獨(dú)石的入口前組成鍍催化劑獨(dú)石和空白獨(dú)石組合體。通過對通道內(nèi)氣體溫度分布的研究，發(fā)現(xiàn)了影響通道