本文關(guān)鍵詞：天然氣催化燃燒爐窯特性及催化燃燒應(yīng)用的研究

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【摘要】：課題以實驗為基礎(chǔ),結(jié)合催化燃燒理論,針對目前大氣環(huán)境狀況以及工業(yè)爐窯存在的耗能大、污染嚴重等問題,設(shè)計了新型的天然氣催化燃燒爐窯,目的是以新型的燃燒方式達到工業(yè)爐窯節(jié)能減排的效果,研究了天然氣催化燃燒爐窯特性并應(yīng)用到具體的實例中,以期為其推廣提供技術(shù)支持。實驗分為兩個階段,具體研究內(nèi)容與新見解如下:前期研究了天然氣催化燃燒爐窯的特性。第一,通過對催化燃燒烤箱烤制烤鴨和催化燃燒爐窯燒制唐三彩為例,充分說明了天然氣催化燃燒爐窯在燃燒方式、運行規(guī)律、尾氣排放、燒制成品等方面的特性,在烤制烤鴨方面,催化燃燒烤箱以其獨特的無焰燃燒方式,杜絕了鴨油因接觸明火而產(chǎn)生多環(huán)芳烴火焰進而污染食品的現(xiàn)象,在燒制唐三彩方面,催化燃燒爐窯以其較強的氧化性爐內(nèi)氣氛,使得唐三彩釉料著色劑氧化完全,因此燒制的唐三彩釉色更加鮮艷。第二,通過大量的實驗,解決了天然氣催化燃燒爐窯在點火階段和高溫階段因催化劑失活而出現(xiàn)的暗點現(xiàn)象,研究表明:在點火階段宜采用關(guān)閉燃氣量,通過余溫重新點火來消除暗點;在高溫階段宜采用固定燃氣量,逐漸調(diào)低空氣量,直至燃燒器發(fā)生回火來消除暗點。后期將改造后的爐窯應(yīng)用到金屬熱處理的加熱階段以及焚燒污泥的工藝中。在金屬熱處理加熱方面,天然氣催化燃燒爐窯CH4轉(zhuǎn)化率極高,污染物排放幾乎為零,淬火后的45鋼表面晶粒度達到了9級,表面硬度為55.2HRC,均達到了工藝要求,因此證明了天然氣催化燃燒爐窯是節(jié)能、環(huán)保、高效的工業(yè)爐窯以及其作為金屬熱處理加熱熱源的的可行性。在污泥焚燒方面,通過對不同功率下煙氣隨溫度變化情況的分析,表明污泥中CO在600℃~800℃時集中生成,在700℃時出現(xiàn)峰值,并且爐內(nèi)氣氛的氧化性降低了CO的排放量,節(jié)省了工業(yè)中尾氣處理的成本,由于天然氣催化燃燒溫度低于熱力型NO_X大量生成的條件,使得污泥中NO_X的排放量遠遠低于國家標準,可以直接排放。天然氣催化燃燒以其節(jié)能、環(huán)保、高效的優(yōu)勢與工業(yè)爐窯相結(jié)合,在一定程度上降低了工業(yè)廢氣對大氣的污染,在國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排的當下,天然氣催化燃燒爐窯具有很高的推廣價值。
【關(guān)鍵詞】：催化燃燒 爐窯 節(jié)能減排 特性 應(yīng)用
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK175
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究背景8
• 1.2 我國天然氣現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 基本特點和種類8-9
• 1.2.2 發(fā)展狀況9
• 1.2.3 具體應(yīng)用9-10
• 1.3 催化燃燒研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 工業(yè)爐窯現(xiàn)狀11-12
• 1.4.1 工業(yè)爐窯種類介紹11-12
• 1.4.2 發(fā)展狀況12
• 1.5 環(huán)境現(xiàn)狀12-14
• 1.5.1 霧霾現(xiàn)狀12-14
• 1.5.2 低碳之路14
• 1.6 本章小結(jié)14-15
• 1.7 本文研究的核心內(nèi)容15-16
• 第二章 催化燃燒技術(shù)原理16-24
• 2.1 催化燃燒技術(shù)介紹16
• 2.2 催化燃燒催化劑介紹16-17
• 2.2.1 催化劑種類及其特性16-17
• 2.2.2 催化劑系統(tǒng)組成及其作用17
• 2.3 催化燃燒的反應(yīng)路徑17-19
• 2.4 催化燃燒污染物排放機理19-22
• 2.4.1 NO_X的生成機理19-21
• 2.4.2 CO的生成機理21-22
• 2.5 異相催化燃燒對單相氣相燃燒的抑制作用22
• 2.6 本章小結(jié)22-24
• 第三章 催化燃燒爐窯特性24-37
• 3.1 實驗用天然氣組分及催化劑介紹24-26
• 3.1.1 實驗用天然氣組分介紹24
• 3.1.2 實驗用催化劑介紹24-26
• 3.2 催化燃燒系統(tǒng)及其設(shè)備介紹26-28
• 3.2.1 催化燃燒系統(tǒng)介紹26
• 3.2.2 催化燃燒設(shè)備介紹26-28
• 3.3 催化燃燒烤箱應(yīng)用特性分析28-30
• 3.3.1 表面催化燃燒的輻射機理29
• 3.3.2 烤箱實驗裝置及流程29-30
• 3.3.3 實驗結(jié)果及分析30
• 3.4 催化燃燒爐窯燒制唐三彩特性分析30-34
• 3.4.1 天然氣催化燃燒爐窯燒制唐三彩的優(yōu)勢30-31
• 3.4.2 實驗步驟31-32
• 3.4.3 實驗結(jié)果及煙氣分析32-34
• 3.5 天然氣催化燃燒爐窯運行過程中出現(xiàn)的問題34-36
• 3.6 天然氣催化燃燒爐窯的改造36
• 3.6.1 已經(jīng)完成的改進內(nèi)容36
• 3.6.2 計劃改進內(nèi)容36
• 3.7 本章小節(jié)36-37
• 第四章 天然氣催化燃燒爐窯新工藝應(yīng)用探索37-48
• 4.1 催化燃燒加熱45鋼應(yīng)用探索37-44
• 4.1.1 催化燃燒加熱45鋼介紹37-38
• 4.1.2 催化燃燒加熱45鋼工藝方法38-39
• 4.1.3 實驗結(jié)果及分析39-44
• 4.1.4 催化燃燒爐窯加熱45鋼存在的問題44
• 4.2 催化燃燒焚燒污泥應(yīng)用初步探索44-47
• 4.2.1 污泥處理處置現(xiàn)狀44-45
• 4.2.2 催化燃燒污泥焚燒工藝45
• 4.2.3 催化燃燒焚燒污泥煙氣排放規(guī)律45-47
• 4.3 本章小節(jié)47-48
• 第五章 結(jié)論與展望48-51
• 5.1 結(jié)論48-49
• 5.2 展望與創(chuàng)新49-51
• 參考文獻51-54
• 碩士期間發(fā)表的論文54-55
• 致謝55

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