催化燃燒對于改良燃燒過程，降低反應(yīng)溫度，增進完全燃燒，抑制有毒有害物質(zhì)的形成等方面有著重要的作用，具備了節(jié)能與環(huán)保兩大功效，已廣泛地應(yīng)用在了工業(yè)生產(chǎn)中，其實這項技術(shù)在日常生活的諸多方面都有應(yīng)用，主要體現(xiàn)在：干燥、釆暖、加熱、尾氣處理四個方面。

1、干燥

催化燃燒輻射的紅外線波穿透性強，傳播速度快。它能穿透相當(dāng)厚的物體，如四層粗布、五層膠片、7毫米厚的新鮮面包、5亳米厚的石英砂等。因此，用催化無焰燃燒進行物料的輻射干燥、其特點是表面與內(nèi)部干燥同時進行、干燥速度快。廣泛應(yīng)用于涂層、噴漆、纖維織品、木材、樹脂等的干燥。

如木材蒸汽、煙氣加熱進行干燥時，由于表面干燥快、內(nèi)部干燥慢(表面千燥以對流傳熱為主、內(nèi)部以導(dǎo)熱為主)，致使木材變形，而采用催化燃燒紅外線干燥，依靠輻射傳熱，表面千燥速度與內(nèi)部干燥速度相差不大，可以防止木材受熱不均造成變形。催化無焰燃燒的另一特點是于燥過程沒有由于加熱過程引起空氣對流，不揚起灰塵，這一點在攝影膠片和涂層時特別重要。催化燃燒用于有有機溶劑產(chǎn)生的工藝時，由于溫度低，不會引起爆炸。這對涂料的干燥特別重要。

2、采暖

用催化無焰燃燒器進行采暖，屬于低溫輻射采暖，其主要特點是：低溫輻射溫和，給人以柔和的舒適感；不加熱空氣介質(zhì)，避免了造成空氣對流而將灰塵帶起；局部采暖，熱損失小。由于上述的特點，催化無焰燃燒器是室內(nèi)采暖的良好方法。它亦可以用于有易燃物品房間采暖。由于燃燒完全，不排放污染物，可用于帳篷、野營活動住宅及其他新鮮空氣循環(huán)受到限制的場所的采暖，也可以用于室外作業(yè)、露天作業(yè)人員的取暖。

3、加熱

催化無焰燃燒用于加熱主要有三個方面：

（1）家用天然氣催化燃燒熱水器將催化燃燒技術(shù)應(yīng)用于家用熱水器已基本研制成功。其催化劑足以Fe2O3、Co3O4、MnO2為活性組分，Al2O3為載體，催化劑被制成漿液，涂覆在適用于家用熱水器燃燒室大小的整體式堇青石蜂窩陶瓷上。實驗測試表明，在熱交換器沒有充分吸熱的情況下，其熱效率已達83.15%，超過了標(biāo)準(zhǔn)(n≥80%)：另外，NOX的排放量的體積分?jǐn)?shù)僅為24×10-6，低于標(biāo)準(zhǔn)(<80×10-6），CO含量為0.02%，達到標(biāo)準(zhǔn)(002%）。

（2）燃?xì)獯呋療o焰燃燒紅外線燃?xì)庠?。目前已成功研制出屬于我國的燃?xì)獯呋療o焰燃燒燃?xì)庠?。該燃燒灶改變了普通灶具的結(jié)構(gòu)，使空氣與燃?xì)獬浞?、均勻混合，加快了燃燒速度。其?yōu)勢體現(xiàn)為：一是效高節(jié)能，節(jié)能25%-40%以上；二是節(jié)時，使用時灶面溫度高.達900-1000℃，比普通爐具節(jié)時45%-55%以上：三是衛(wèi)生，因其燃燒充分，爐灶底不會出現(xiàn)黑色，并解除了廚房的膠狀物；四是CO排放量低。

（3）紅外線燒烤爐。紅外線燒烤爐的核心部件是以蜂窩陶瓷為第.一載體、γ-Al2O3為第二載體、鈣鈦礦稀土金屬復(fù)合物為催化劑組成的催化無焰燃燒器，利用該燃燒器燒烤食物時，由于不存在對流傳熱、不會卷起空氣的各種粉塵對食品造成污染。另外，加熱屬于輻射傳熱，食品內(nèi)外受熱較均勻、不會出現(xiàn)局部過熱燒焦而內(nèi)部尚未烤熟的現(xiàn)象。

4、尾氣處理

催化燃燒技表現(xiàn)更出色的還是在尾氣處理方面，尾氣處理主要包括兩個方面：汽車尾氣和工業(yè)VOCs的去除。

（1）汽車尾氣處理：目前以成功研發(fā)蜂窩陶瓷為第.一載體、yAl2O3為第二載體的汽車尾氣處理裝置。汽車尾氣催化凈化劑其應(yīng)用原理是在汽車排氣管尾部安裝催化轉(zhuǎn)化器，在精確空燃比(A/F=14.7±0.1)的條件下，CO、HC和Nox借助燃燒催化劑的作用，發(fā)生氧化還原反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為無毒的CO2、H2O和N2。所用催化劑為通常所說的三效催化劑，既有把NOx還原的功能，同時又有把CO和烴類氧化的功能。

目前所用TWC的活性組分基本上是Pt、Rh混合物，或是將Pt沉積在高比表面積的Al2O3上。在大量過剩氧氣的存在下，具備原位NOx還原能力催化劑的發(fā)展，是對于下一代燃油經(jīng)濟性發(fā)動機的zui大挑戰(zhàn)。如果這一點能夠得到順利實現(xiàn)，商業(yè)化的發(fā)動機可以節(jié)約燃油25%以上。汽車制造商開發(fā)的部分雜合貧燃發(fā)動機，是將在貧油狀態(tài)下產(chǎn)生的NOx儲存在內(nèi)置于TWC中的一種堿土金屬氧化物(如BaO)中，周期地快速強化空氣燃油比，將儲存的NOx在TwC上還原。其基本要求為必須使用含硫量低的燃油，以防止SOx吸附于催化劑上而導(dǎo)致催化劑的活性中心中毒。

隨著新材料的應(yīng)用，以及低硫含量(<50μg/g)汽油、液化天然氣、乙醇等淸潔替代燃料的推廣生產(chǎn)和使用，這種技術(shù)在本世紀(jì)具有強大的市場前景。

（2）處理有機廢氣(vocs)：用傳統(tǒng)的焚燒法(也叫直接燃燒法)只能用于處理高濃度VOCs的處理，而且由于溫度高容易產(chǎn)生NOx和CO等二次污染物。催化燃燒用于處理VOCs主要特點有：

a、起燃溫度低，節(jié)省能源，采用催化無焰燃燒工藝，具有起燃溫度低，能耗小的顯著特點。在某些情況下，達到起燃溫度后便無需外界供熱。

b、適用范圍廣，催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體，即它適用于濃度范圍廣、成分復(fù)雜的各種有機廢氣處理。對于有機化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分，又沒有回收價值的廢氣，采用吸附催化燃燒法的處理效果更好；

C、處理效率高，無二次污染，用催化燃燒法處理有機廢氣的凈化率一般都在95%以上，zui終產(chǎn)物為無害的CO2和H2O(雜原子有機化合物還有其他燃燒產(chǎn)物)，因此無二次污染問題。此外，由于溫度低，能大量減少NOx的生成。因此催化燃燒處理有機廢氣具備明顯的優(yōu)勢。

催化無焰燃燒不但可以使燃料得到充分利用，而且無論是從能源利用角度還是從環(huán)境保護角度考慮，其技術(shù)進步都具有重要意義。對更深層次催化燃燒技術(shù)的研究不應(yīng)只停留在理論及實驗室水平上，應(yīng)加大產(chǎn)品開發(fā)力度，走進人們的生活，走進家庭，如家電用環(huán)保催化劑、烹調(diào)器用自凈化催化劑、光催化氧化凈化劑、催化燃料電池等的應(yīng)用，使得現(xiàn)代人在享受物質(zhì)文明的同時，又擔(dān)負(fù)著消除污染、節(jié)約能源、凈化環(huán)境的職責(zé)。隨著催化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，催化無焰燃燒技術(shù)也必將在能源與環(huán)境產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更大的作用。

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