[发明专利]一种自燃型氢催化燃烧器

说明书

技术领域

本发明属于氢气催化燃烧技术领域，特别是涉及一种自燃型氢催化燃烧器。 

背景技术

目前，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，而且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。 

利用氢的燃烧来取得热能是氢能利用过程的一种重要途径。氢的燃烧分为有焰燃烧和催化无焰燃烧。有焰燃烧由于燃烧温度高，容易产生大量的NOx排放，而且氢空气燃料容易产生回火，带来严重的安全性问题。氢气的无焰催化燃烧，可以实现低温下(≤600℃)燃烧，不会产生NOx排放，而且通过控制氢气的燃空比(H₂≤4％，低于氢气的爆炸限)可有效提高氢气燃烧的安全性，因此有望用于民用市场领域。目前应用于氢气催化燃烧的催化剂主要是贵金属催化剂，如钯，铂和钌等，这些贵金属催化剂价格昂贵，大规模应用很不经济。非贵金属燃烧催化剂虽然有很多，但主要是用于天然气甲烷的催化燃烧，而且存在非贵金属燃烧催化剂燃烧起点温度高，需要外部的点火装置等技术问题。 

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自燃型氢催化燃烧器。 

本发明的目的是提供一种具有结构简单，安全性好，使用方便，无需 外部加热点火，催化燃烧效率高，排放低等特点的自燃型氢催化燃烧器。 

本发明提供一种双层催化剂机构的氢催化燃烧器，低温催化燃烧层用于催化点火，高温催化燃烧层用于氢的催化燃烧，从而大大降低催化剂中贵金属的负载量。 

本发明自燃型氢催化燃烧器所采取的技术方案是： 

一种自燃型氢催化燃烧器，其特点是：自燃型氢催化燃烧器内装有气体喷嘴，自燃型氢催化燃烧器为双层结构，第一层为低温催化燃烧层，第二层为高温催化燃烧层，低温催化燃烧层安装在高温催化燃烧层前端，低温催化燃烧层和高温催化燃烧层中间设有隔板。 

本发明白燃型氢催化燃烧器还可以采取如下技术方案： 

所述的自燃型氢催化燃烧器，其特点是：低温催化燃烧层的催化剂为Pd、Pt或Ru的一种或多种复合。 

所述的自燃型氢催化燃烧器，其特点是：低温催化燃烧层的催化剂负载量为载体质量的0.2-2％。 

所述的自燃型氢催化燃烧器，其特点是：高温催化燃烧层的催化剂为Ag₂O、Co₃O₄、MnO₂、NiO、CuO的一种或多种复合。 

所述的自燃型氢催化燃烧器，其特点是：高温催化燃烧层的催化剂负载量为载体质量的5-20％。 

所述的自燃型氢催化燃烧器，其特点是：催化剂载体为玻璃纤维毡、泡沫镍、石墨粉或A1₂O₃粉。 

所述的自燃型氢催化燃烧器，其特点是：自燃型氢催化燃烧器设有氢气与空气预混器和干燥器，氢气与空气预混器经过干燥器连接氢催化燃烧器。 

所述的自燃型氢催化燃烧器，其特点是：干燥器装有干燥剂，干燥剂为多孔分子筛或硅胶。 

本发明具的优点和积极效果是： 

自燃型氢催化燃烧器由于采取了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明具有结构简单，安全性好，使用方便，无需外部加热点火，催化燃烧效率高，排放低等优点；特别适合用于家庭住宅和办公场所的取暖使用。 

附图说明

图1是本发明自燃型氢催化燃烧器结构示意图。 

图中，1-氢气/空气预混器；2-干燥器；3-喷嘴；4-低温燃烧催化层；5-高温燃烧催化层；6-催化燃烧器；7-H₂入口，8-空气入口。 

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、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 

一种自燃型氢催化燃烧器，设有氢气/空气预混器1和干燥器2，干燥器2装有干燥剂，干燥剂为多孔分子筛。氢气与空气预混器2经过干燥器3连接氢催化燃烧器6。自燃型氢催化燃烧器6内装有气体喷嘴3，自燃型氢催化燃烧器6为双层结构，第一层为低温催化燃烧层4，第二层为高温催化燃烧层5，低温催化燃烧层4安装在高温催化燃烧层5前端，低温催化燃烧层4和高温催化燃烧层5中间设有隔板。