[发明专利]一种天然气催化燃烧蓄热型红外加热物体的方法

权利要求书

1.一种天然气催化燃烧蓄热型红外加热物体的方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）将核壳结构相变蓄热催化剂置于催化燃烧器中；

（2）将天然气混合气通入催化燃烧器中，催化燃烧器升温至天然气混合气在核壳结构相变蓄热催化剂上发生表面催化燃烧反应使核壳结构相变蓄热催化剂相变积热；

（3）关闭混合气和热源，核壳结构相变蓄热催化剂相变放热发射红外光，红外光加热吸收该红外光的待加热物体。

2.根据权利要求1所述天然气催化燃烧蓄热型红外加热物体的方法，其特征在于：步骤（1）核壳结构相变蓄热催化剂的相变温度为200~700℃。

3.根据权利要求2所述天然气催化燃烧蓄热型红外加热物体的方法，其特征在于：核壳结构相变蓄热催化剂为负载活性组分的核壳结构相变蓄热材料，核壳结构相变蓄热材料为FeTi@TiO₂、AlSi@Al₂O₃、AlSn@Al₂O₃或CuZn@ZnO，活性组分为贵金属催化剂。

4.根据权利要求3所述天然气催化燃烧蓄热型红外加热物体的方法，其特征在于：贵金属催化剂包括贵金属和载体。

5.根据权利要求3所述天然气催化燃烧蓄热型红外加热物体的方法，其特征在于：核壳结构相变蓄热材料的制备方法，具体步骤如下：

1）将相变蓄热材料前驱体分散至甲醇/乙二醇混合溶液中得到混合悬浊液A；将明胶、硝酸镍和十二烷基磺酸钠加入到去离子水中配制成混合溶液B；

2）在温度为40~80℃、搅拌条件下，将混合溶液B和氨水溶液逐滴滴入混合悬浊液A中至体系的pH值维持在8.0~11.0并反应60~180 min，固液分离，固体经蒸馏水和乙醇洗涤，真空干燥，置于温度为300~700℃下焙烧1~5h即得核壳结构相变蓄热材料。

6.根据权利要求5所述天然气催化燃烧蓄热型红外加热物体的方法，其特征在于：步骤1）甲醇/乙二醇混合溶液中甲醇的体积占5%~ 60%，相变蓄热材料前驱体、明胶、硝酸镍和十二烷基磺酸钠的摩尔比为2~10:0.2~1:1~3: 0.1~1。

7.根据权利要求4所述天然气催化燃烧蓄热型红外加热物体的方法，其特征在于：核壳结构相变蓄热催化剂的制备方法，具体步骤如下：

1）将贵金属盐溶于乙醇/蒸馏水混合溶液中得到混合溶液C；

2）将载体加入到混合溶液C中，搅拌1~4 h后加入核壳结构相变蓄热材料得到混合悬浊液D；

3）将十六烷基三甲基溴化铵和尿素加入到混合悬浊液D中搅拌4~6h，固液分离，真空干燥，再置于温度为200~700℃下焙烧2~4h即得核壳结构相变蓄热催化剂。

8.根据权利要求7所述天然气催化燃烧蓄热型红外加热物体的方法，其特征在于：以贵金属盐中贵金属元素与载体的总加入质量为100%计，贵金属盐中贵金属元素的质量分数为0.5~20%，以贵金属盐中贵金属元素、载体和核壳结构相变蓄热材料的总加入质量为100%计，贵金属盐中贵金属元素与载体的总加入质量的分数为5~90%。

9.根据权利要求7所述天然气催化燃烧蓄热型红外加热物体的方法，其特征在于：十六烷基三甲基溴化铵与贵金属盐的质量比为2:1~10:1，尿素与贵金属盐的摩尔比为5:1~30:1。

10.根据权利要求1所述天然气催化燃烧蓄热型红外加热物体的方法，其特征在于：天然气混合气为天然气/空气的混合气，天然气与空气的体积浓度比为1:2~20，天然气混合气的通入流量为50~1000mL/min。