[发明专利]应用于工业锅炉的新型的燃气催化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气催化装置，具体来说，涉及一种结构简单且节能环保、催化活性更高的应用于工业锅炉的新型的燃气催化装置。

背景技术

天然气、液化石油气和煤气，现在广泛用于工业、交通、民用，即工业热工设备，以天然气为例，作为清洁燃料由于其良好的环保节能效果逐渐取代了煤在城市工业中地位。天然气的主要成份是CH₄,是稳定的碳氢化合哦，是氢碳比最高的矿物燃料，消耗同样数量的能源对比，产生的CO₂可以比煤少41％，比重油少28％，经燃油少24％，如果将燃气的份额提高2％，CO₂的排放就可以减少1/4。如果采用传统的燃烧方法同样存在着燃烧效率低的问题，在工业热工设备上采用催化燃烧即在催化剂的作用下，使燃料与空气在催化剂表面进行非均相的完全氧化反应，提高热效率。同时催化燃烧的温度低，基本上不生成或很少产生NOX、CO和 CH等污染物，因而采用催化燃烧的方式具有提高节能和环保的优点。

现有技术中的燃气催化装置大多是通过基体承载一种燃烧催化剂来实现燃气中CH4或C3H8的大分子团细化成小分子。但这种催化燃烧的方法仍然存在着燃气燃烧效率低的问题。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供一种应用于工业锅炉的新型的燃气催化装置，它包括送气管、输气管和节能器，送气管、节能器和输气管采用各段装配的方式依次串联连通，所述节能器包括基体和燃气催化剂，基体为密封壳体，燃气催化剂填充于基体内腔，外接送气管和输气管，所述送气管的另一端连接燃气管道，输气管的另一端连接锅炉的供气管道，它还包括磁化器，所述磁化器外包裹在输气管管壁。

为了进一步实现本发明，所述燃气催化剂是以负载催化活性成分的载体形式存在，所述载体具有均匀的微孔结构。

为了进一步实现本发明，所述载体的孔穴直径大小至少为200目(每平方英时筛网上的空眼数)。

为了进一步实现本发明，所述催化活性成分的化学表达简式为：A_XB_YC_Z D_W，其中：A是至少一种选自于Ti、Zr、Fe、V、Cr或Mo的元素，B是至少一种选自于Ni或Co的元素，C是至少一种选自于Rh、Pd或Pt的元素,D是至少一种选自于Mn或Cu的元素。

为了进一步实现本发明，所述催化活性成分A_XB_YC_ZD_W中，A元素优选为Ti和Zr，B元素优选为Ni，C元素优选为Pt，D元素优选Cu。

为了进一步实现本发明，所述送气管上，从与燃气管道的连通端开始依次设置有过滤器、两个压力表、旁通阀和控制阀。

为了进一步实现本发明，所述所述燃气催化剂32的具体制备过程为：

步骤1采集催化活性成分322中A、B、C、D各部分；

步骤2在催化活性成分322的A、B、C、D各部分中添加粘合剂，搅拌制成催化活性混合物；

步骤3对步骤2制备的催化活性混合物通过载体321模具冲压成型为具有均匀微孔结构的载体321形式；

步骤4对步骤3制备的载体321在80～150℃下干燥处理后，得到负载催化活性成分322的载体321颗粒；

步骤5对步骤4制备的负载催化活性成分322的载体321颗粒在 300～1000℃下进行烧结处理，制备得到所需的燃气催化剂32。

为了进一步实现本发明，所述所述粘合剂采用能在高温下自行挥发的粘合材料制成。

为了进一步实现本发明，所述节能器还包括空滤网，空滤网横截于基体内腔，使基体内腔形成上、下两个腔室，燃气催化剂填充其上腔室，且封堵基体连接输气管的端口。

为了进一步实现本发明，所述基体内腔的下腔室为燃气的加压腔。

有益效果：本发明利用节能器里的燃气催化剂，让燃气分子与燃气催化剂表面接触发生相互作用，对燃气大分子团进行吸附、扩散，改变分子结构，离解为燃气小分子团。再在气流的作用力下，使得离解后的燃气小分子团脱附于载体，成为脱附的燃气小分子团，脱附的燃气小分子团呈杂乱无单的运动状态进入输气管。由于磁化器外包裹在输气管管壁上，诱导并极化燃气小分子团形成排列整齐的燃气小分子链沿输气管2 作秩序的排列并流动，而且燃气小分子团因为强力磁场被极化后呈现更为活泼的状态，使得燃气小分子链在燃烧时更容易捕捉火焰，得到火焰的充分穿透引燃，达到充分燃烧，以提高热燃率。