【摘要】：當今社會,能源消耗嚴重,造成能源危機的同時,環(huán)境污染也越來越嚴重,低碳環(huán)保的能源利用方式成為目前重要的研究理念。本課題利用催化燃燒技術(shù),將其和爐窯相結(jié)合,研發(fā)出天然氣催化燃燒V型爐窯,并對其進行了一系列研究,得到了天然氣催化燃燒爐窯的特性。具體的研究內(nèi)容如下:首先研究了天然氣催化燃燒爐窯的應(yīng)用領(lǐng)域,本課題主要將天然氣催化燃燒爐窯應(yīng)用到建筑琉璃制品的燒制中。調(diào)研了北京門頭溝琉璃基地,初步掌握燒制琉璃工藝流程,之后經(jīng)過多次天然氣催化燃燒爐窯燒制琉璃制品的探索,總結(jié)出催化燃燒爐窯燒制琉璃最佳工藝流程。燒制時,對溫度要嚴格把握,尤其是琉璃釉的融化階段,嚴格控制升溫速率;分析了爐窯內(nèi)部的傳熱方式,以輻射換熱為主,且換熱量較大;測定了排放煙氣中甲烷和污染物的濃度,濃度較低,說明天然氣催化燃燒爐窯對燃料的利用率較高且環(huán)保;將天然氣催化燃燒爐窯和其他爐窯進行琉璃燒制時間和耗氣量的對比,發(fā)現(xiàn)催化燃燒爐窯燒制琉璃制品耗時短,耗氣量少;最后,經(jīng)過天然氣催化燃燒爐窯燒制出的琉璃制品外觀光滑透亮,顏色飽滿大方,具有較強的藝術(shù)感。針對建筑對琉璃材料性能的需求,對燒制的建筑琉璃主要性能作了測定。分別取在同樣燒制工藝流程下天然氣催化燃燒爐窯和電爐窯燒制的琉璃制品試樣若干,在同樣條件下測定了吸水率、抗凍性和熱穩(wěn)定性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),天然氣催化燃燒爐窯燒制的琉璃制品比電爐燒制的琉璃制品吸水率低,吸水率較低的建筑琉璃能適應(yīng)不同的天氣,說明天然氣催化燃燒爐窯燒制的建筑琉璃對氣候的適應(yīng)性更強;經(jīng)過抗凍試驗后發(fā)現(xiàn),電爐燒制的琉璃制品出現(xiàn)了不同程度的釉面脫落現(xiàn)象,而天然氣催化燃燒爐窯燒制的琉璃制品完好無損,且經(jīng)過熱穩(wěn)定性試驗后也完好,說明天然氣催化燃燒爐窯燒制的琉璃制品主要性能滿足國家標準要求;之后實地考察了天然氣催化燃燒爐窯燒制的琉璃制品,將其放置在室外環(huán)境中,到目前為止,外觀完好無損。因此,經(jīng)過對催化燃燒爐窯燒制的琉璃制品性能的測定,總結(jié)得到:天然氣催化燃燒爐窯燒制的建筑琉璃制品性能檢測符合國家標準,且滿足實地使用要求。目前社會對建筑琉璃制品的需求量日益增加,但當今市場琉璃燒制爐窯大部分耗能大,污染重,因不滿足當今環(huán)保要求正面臨當?shù)丨h(huán)保部門叫停的窘境,而天然氣催化燃燒爐窯燒制琉璃裝飾性和實用性均滿足要求,且耗時短,耗氣量少,排放污染物濃度低,是一種節(jié)能環(huán)保高效的爐窯,因此將其應(yīng)用到建筑工程中具有一定的可行性。隨著國家對節(jié)能減排政策的大力倡導(dǎo),以及天然氣催化燃燒爐窯節(jié)能環(huán)保的特性,相信天然氣催化燃燒爐窯一定會在爐窯行業(yè)中發(fā)揮出自己的優(yōu)勢,貢獻出自己的力量。
【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】：2018
【分類號】：TQ174.65
【圖文】：

第 2 章 現(xiàn)代催化燃燒技術(shù)介紹原理劑參與的氣相—固相無焰燃燒反應(yīng)，其燃燒能動，有機物能催化劑的表面發(fā)生完全氧化反應(yīng)為是催化燃燒技術(shù)機理的核心，不僅涉及到。首先反應(yīng)物分子到達氣流的層流邊界層，之達催化劑外表面后，再通過催化劑多孔介質(zhì)擴學(xué)吸附并活化；之后在催化劑的表面進行化學(xué)離開擴散遷移到外部空間。因此總的來說，催氣體燃料在反應(yīng)中的形態(tài)改變，來降低反應(yīng)路徑。

圖 2-2 溫度與轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系及熱力學(xué)平衡曲線 of temperature and conversion rate , the curve of thermo化率之間的關(guān)系及熱力學(xué)平衡曲線，可以看出域，隨著催化劑溫度的升高，反應(yīng)速率加快；相較之前變緩；之后溫度繼續(xù)增高，達到了催一階段明顯提高，氣相燃燒開始。而整個過程影響，它將不同程度的影響化學(xué)反應(yīng)的速率，的溫度下穩(wěn)定的燃燒。表 2-1 為幾種可燃氣體表 2-1 起燃溫度與熱力著火溫度對比Comparison of ignition temperature and thermal ignition t體 催化起燃溫度/K單相熱力著室溫 673353~373 878643~653 813463~483 723

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄒小玲;成岳;洪光照;;利用鉛鋅銀礦尾礦研制琉璃瓦[J];中國陶瓷;2015年06期

2 方平;唐子君;唐志雄;陳雄波;岑超平;;陶瓷爐窯煙氣污染物排放特性及治理技術(shù)現(xiàn)狀[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2014年12期

3 劉華軍;鮑振;楊騫;;中國二氧化碳排放的分布動態(tài)與演進趨勢[J];資源科學(xué);2013年10期

4 武紅;谷樹忠;關(guān)興良;魯莎莎;;中國化石能源消費碳排放與經(jīng)濟增長關(guān)系研究[J];自然資源學(xué)報;2013年03期

5 潘作志;;淺談天然氣化工技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展分析[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品;2013年04期

6 曾令可;王慧;劉艷春;程小蘇;劉曉紅;李彥斌;;陶瓷窯爐的低碳技術(shù)[J];工業(yè)爐;2012年05期

7 陳劍敏;田鴻雁;;我國能源利用現(xiàn)狀對發(fā)展低碳經(jīng)濟的制約與對策[J];改革與戰(zhàn)略;2012年04期

8 陳俊武;;中國中長期碳減排戰(zhàn)略目標初探[J];科技導(dǎo)報;2011年15期

9 李偉;楊義;劉曉娟;;我國天然氣消費利用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J];中外能源;2010年05期

10 田凌燕;蔡烈奎;汪軍平;王華;;催化燃燒技術(shù)的應(yīng)用進展[J];節(jié)能;2010年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 苑興洲;過渡金屬鉻基催化劑的制備及其甲烷催化燃燒性能的研究[D];大連理工大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 王宇旭;“多元氣氛”對古代陶瓷呈色的影響研究[D];景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院;2014年

2 楚輝;琉璃在建筑環(huán)境中的裝飾應(yīng)用性研究[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

3 蔡萬大;低濃度甲烷催化燃燒實驗研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

4 宋在樂;天然氣擴散燃燒炭黑生成及與火焰輻射和NO_X排放相互作用研究[D];上海交通大學(xué);2007年

5 杜小春;甲烷催化燃燒的應(yīng)用研究[D];四川大學(xué);2005年

本文編號：2724188