天然气催化燃烧器独石通道内气体温度分布

２００９年３月工业催化Ｍａｒｃｈ２００９

第１７卷第３期ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＬＹＳＩＳＶｏｌ．１７　Ｎｏ．３

环境保护与催化

天然气催化燃烧器独石通道内气体温度分布

张　杰，宋庆东，张世红，周　琦

（北京建筑工程学院，北京１０００４４）

摘　要：研究了天然气催化燃烧器蜂窝状独石通道内气体温度分布。由于催化反应区在独石通道０ｍｍ左右基本结束，将催化剂独石长度减至２０ｍｍ进行实验，由于在高热强度下燃烧不易稳内１

０ｍｍ长的无催化剂独石连接在镀钯催化剂独定，为降低独石入口前端腔内混合气温度，将一块２石的入口前组成组合催化剂独石，发现组合催化剂独石燃烧稳定。关键词：催化化学；天然气催化燃烧；温度；催化剂独石

中图分类号：ＴＱ４２６．９６；Ｏ６４３．３６　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００８１１４３（２００９）０３００６８０３

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｇａｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｏｆｉｌｅｓｏｆｈｏｎｅｙｃｏｍｂｍｏｎｏｌｉｔｈｉｎｎａｔｕｒａｌｇａｓｃａｔａｌｙｔｉｃｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｂｕｒｎｅｒｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ａｓｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｚｏｎｅｉｎｓｉｄｅｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｅｎｄｅｄａｔａｂｏｕｔ１０ｍｍｆｒｏｍｅｎｔｒａｎｃｅｏｆｔｈｅ，ｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｍｏｎｏｌｉｔｈｏｆ２０ｍｍｗａｓｕｓｅｄ．Ｓｉｎｃｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｗａｓｌｉｋｅｌｙｔｏｂｅｕｎｓｔａｂｌｅｉｎｔｈｅｍｏｎｏｌｉｔｈｃａｓｅｏｆｈｉｇｈｈｅａｔｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｌｏｗｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｍｉｘｔｕｒｅｇａｓｉｎｔｈｅｃｈａｍｂｅｒｂｅｆｏｒｅｅｎｔｒａｎｃｅｏｆｔｈｅｍｏｎｏｌｉｔｈｓ，ｎｏｎｃａｔａｌｙｔｉｃｍｏｎｏｌｉｔｈｓｏｆ２０ｍｍｌｏｎｇｗｅｒｅｉｎｓｔａｌｌｅｄｂｅｆｏｒｅｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃｍｏｎｏｌｉｔｈｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｂｅｃａｍｅｓｔａｂｌｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｔａｌｙｔｉｃｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ｎａｔｕｒａｌｇａｓｃａｔａｌｙｔｉｃｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｃａｔａｌｙｔｉｃｍｏｎｏｌｉｔｈＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：ＴＱ４２６．９６；Ｏ６４３．３６　　Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：Ａ　　ＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８１１４３（２００９）０３００６８０３　　随着工业的迅速发展，城市污染源随之增加，如源于采油、采煤、有机化工过程和汽车尾气中的有机废物不加处理直接排放到大气中，既污染环境，又浪费能源。为解决这一问题，对现有能源进行优化利用，并将目光投向更为清洁的能源如天然气、核能、太阳能和风能等。天然气具有储量丰富、价格低廉和热效率高等优点。但在燃烧过程中有大量的ＮＯｘ排放，对环境造成严重影响。通过改进燃烧技术，如分级燃烧、低氧燃烧和催化燃烧等，可达到降低Ｏ２浓度或降低燃烧温度的目的，减少ＮＯｘ的生成。

甲烷催化氧化和燃烧一直受到关注，随着工业生产的发展和科学的进步，人类对能源的需求和开发经历了巨大的变化，而与能源生产密切相关的甲烷氧化和燃烧研究也随之发生变更，并被赋予新的

１］

内容［。本文研究了天然气催化燃烧器蜂窝状独

石通道内的气体温度分布。

１　催化燃烧的特点

催化燃烧作为一种新的燃烧方式，实现了贫燃料的燃烧过程，可实现近１００％的燃料转换率。与

收稿日期：２００８－０６－２０；修回日期：２００８－０８－１３　　

基金项目：人事部２００５年度留学回国人员科技活动择优资助重点项目；北京市教育委员会科技发展计划面上项目（ＫＭ２００６１００１６０１１）作者简介：张　杰，１９８２年生，男，山西省晋中市人，在读硕士研究生，研究方向为燃气燃烧与应用。通讯联系人：张世红，女，教授，博士，从事贫天然气和空气混合物在催化燃烧炉中燃烧等方面的研究。Ｅｍａｉｌ：ｓｈｉｈｏｎｇｚｈａｎｇ＠ｂｕｃｅａ．ｅｄｕ．ｃｎ