1、催化燃燒產品技術手冊催化燃燒產品技術手冊1. 什么是催化燃燒？催化燃燒是燃料在催化劑表面進行的完全氧化反應。在催化燃燒反應過程中，反應物在催化劑表面形成低能量的表面自由基，生成振動激發態產物，并以紅外輻射方式釋放出能量；在反應完全進行的同時，通過催化劑的選擇性來有效地抑制生成有毒有害物質的副反應發生，基本上不產生或很少產生NOx、CO和HC等污染物。催化燃燒分為低溫催化燃燒（600C）、中溫催化燃燒（600-1000C）和高溫催化燃燒（1000c）。低溫催化燃燒：廢氣凈化、低溫干燥。中溫催化燃燒：家用燃氣具、室內室外供熱取暖。高溫催化燃燒：飛機發動機、天然氣發電、工業鍋爐、高溫爐窯。2. 什么

2、是稀土催化燃燒器？稀土催化燃燒器是采用自主開發稀土催化燃燒技術的燃氣燃燒器，可實現天然氣、液化石油氣、人工煤氣、油田氣等各種燃氣的催化燃燒，具有高效節能和環境友好的雙重優點。稀土催化燃燒器可廣泛應用于家用燃氣灶、燃氣熱水器、燃氣鍋爐、燃氣取暖器、燃氣干燥機和各種工業燃氣燃燒設備。3. 稀土催化燃燒技術及稀土催化燃燒器的技術背景？ .稀土催化燃燒技術的研究屬科技部973計劃項目。 .稀土催化燃燒器的研究開發被列為國家重點技術創新計劃項目，國家撥款150萬元。 .技術依托于四川大學催化材料研究所、四川大學化學一級學科博士后流動站、四川大學國家技術轉移中心、川化集團有限責任公司國家認定企業技術中心和

3、川化集團有限責任公司博士后科研工作站。4. 稀土催化燃燒器的核心技術？ .高效節能技術、低CO控制技術、低NOx控制技術、低噪聲控制技術。 .高性能儲氧材料、高溫高比表面材料、整體式燃燒催化劑等幾大國際領先的專利技 .與我們的燃燒催化劑相匹配的特殊陶瓷載體和催化劑涂敷技術。 .整體式燃燒催化劑一一低廉的價格和“貴族技術”的民用化：不僅具有與貴金屬燃燒催化劑同等優良的低溫活性，還表現出比貴金屬燃燒催化劑更加優良的抗毒、抗水、抗結碳、抗高溫燒結等性能。5. 高效節能技術？ .高活性的整體式燃燒催化劑改變了燃燒反應的能量釋放方式，燃燒能量完全以紅外輻射方式釋放，從而避免了由可見光造成的能量損失，使燃

4、氣燃燒的能量得到最充分和最有效的利用。 .通過降低維持燃燒反應所需要的反應溫度，節省燃燒反應本身對燃料燃燒能量的消耗。 .與傳統火焰燃燒比較，催化燃燒技術可節能20%以上。6. 低CO空制技術？ .高性能稀土儲氧材料的儲氧能力達到700umol/g,此性能優于法國羅迪亞公司的儲氧材料產品，具有國際領先水平。 .儲氧材料具有在富氧條件下儲存氧而在貧氧條件下釋放氧的雙效功能，其應用于稀土催化燃燒器能為燃燒反應提供充分的表面吸附氧以確保燃燒反應完全，從而使HC和CO排放降至最低。7. 低NOx空制技術？ .我們采用了高選擇性燃燒催化劑，使燃燒反應過程嚴格按照設計來進行。 .反應物自由基在催化劑表面引

5、發，使燃燒反應被控制在催化劑表面進行，通過控制燃燒反應所需的能量來確保空氣中的N2不能與02發生反應，因此催化燃燒將煙氣中的NOx排放量減至最低。8. 低噪聲控制技術？高性能稀土儲氧材料和高溫高比表面材料確保燃燒反應在燃燒催化劑表面進行，催化燃燒實現了真正意義上的紅外輻射燃燒和無焰燃燒，從而徹底消除了火焰燃燒造成的強氣流噪9. 稀土催化燃燒器應用在燃氣設備上的實際效果如何？稀土催化燃燒器率先成功應用于家用燃氣灶。采用稀土催化燃燒器的催化燃氣灶經國家燃氣用具質量監督檢驗中心檢測：熱效率達到67.2%,CO為80ppm,NOx為10ppm。.催化燃氣灶的節能和環保性能不僅遠遠優于現有國家標準（GB

6、16410-1996）,而且完全滿足環境標志產品認證技術要求節能、低排放燃氣灶具HJBZ19-1997»的要求，oa=是真正的環保、節能產品4技術內容,應符答"*m靠荷條件下，干煙詬琳U種f千1液化石油氣NOx(a=1)<60< 1003條件下，十煙氣O注：技術內容摘錄于燃氣灶具節能環保標準HJBZ 19-1997。10. 我們的催化燃燒技術與市面上紅外燃燒的本質區別？ .燃燒方式不同：市面上的紅外燃燒屬于完全預混式燃燒，燃燒反應在火孔內及外表（有短火面進行，火孔外表面火焰很短，又可稱為無焰燃燒，但不是真正意義上的無焰燃燒焰）；而催化燃燒主要是將燃燒反應控制在火

7、孔內催化劑表面進行（由表面自由基引發），燃燒時可達到完全無火焰燃燒狀態，可實現真正的無焰燃燒。 .能量釋放方式不同：市面上的紅外燃燒實際上是部分先將雙金屬網或多孔陶瓷板加熱，再通過被加熱金屬網或多孔陶瓷板在高溫下二次釋放一定波長的紅外線，這不能算做是完全意義上的紅外燃燒技術；催化燃燒使反應物在催化劑表面形成低能量的表面自由基，生成振動激發態產物而非電子激發態產物（電子激發態產物導致可見光和火焰），幾乎完全以紅外輻射方式釋放出能量，這從根本上避免了由可見光造成的燃燒能量損失，是真正的紅外燃燒技術。所以催化燃燒是將燃料燃燒能量得到最充分和最有效利用的最佳燃燒方式。 .催化燃燒是無焰燃燒，但無焰燃燒

8、不一定是催化燃燒。11. 與市面上的燃氣具和紅外線輻射產品相比，我們的產品性能如何？ .大氣式燃氣灶和家用燃氣熱水器都采用金屬燃燒器，金屬燃燒器在高溫條件下使用一段時間后會被氧化和結碳，從而大大影響燃氣燃燒狀況，其熱效率必然降低，煙氣中的CO、HC、NOx濃度也將大幅度上升。所以，家用燃氣熱水器在使用一段時間后，使用稍有不慎容易致人死亡。 .市面上大多數紅外線輻射產品僅僅是簡單使用一塊普通的多孔陶瓷板或金屬網，有的也會在板面上涂敷一些黑色的無機材料以迷惑普通消費者，并掩蓋其產品因長時間燃燒會帶來的結碳問題。燃燒結碳不僅會導致燃燒孔的堵塞，也會嚴重影響燃氣燃燒狀況。因此當其使用一段時間后，一是會

9、出現明顯的火焰，二是其煙氣排放和熱效率等性能也必然會大大降低。 .采用催化燃燒技術的稀土催化燃燒器卻具有永久的抗結碳性能。12. 催化燃燒為什么不會出現結碳現象？ .燃燒結碳可分為熱力學結碳和動力學結碳。 .造成結碳的主要化學反應及條件：CH4-2H2+C-19.7千卡（較高溫度條件下，CH4裂解）2C8CO2+C+41.2千卡（燃燒不完全時）CO+H2-H20+C+29.3千卡（燃燒不完全時） .大氣式燃燒器主要因金屬被氧化造成燃燒不完全而容易結碳和黑鍋；市面上現有紅外線燃燒器主要因為其表面燃燒溫度較高而容易結碳。 .催化燃燒擁有的抗結碳技術：控制燃燒反應的反應溫度；提高燃燒催化劑的催化活性

10、及穩定性；發揮稀土元素的抗碳特性；高性能儲氧材料具有在富氧條件下儲存氧而貧氧條件下釋放氧的特殊功能，確保燃燒反應完全。13. 稀土催化燃燒器使用的多孔陶瓷板在使用過程中是否會爆裂？其壽命如何？.我們選擇的與燃燒催化劑相互適應的特殊陶瓷載體材料是世上所知熱膨脹性最小的材料之一（熱膨脹系數為106）,因此載體材料本身就具有良好的抗熱震性能（20C到1100c急冷急熱實驗30次都不會爆裂）。 .燃燒催化劑的長期活性保證：采用具有國際領先水平的高溫高比表面材料、高性能稀土儲氧材料及多功能復合催化活性組分，保證燃燒催化劑具有優良的中低溫活性、抗中毒、抗燒結和抗結碳性能。 .產品核心技術之一的催化劑涂層涂

11、敷技術和根據催化劑不同化學組分要求而經過特殊加工處理的多孔陶瓷載體材料，確保催化劑涂層不會從載體材料上脫落。 .燃燒催化劑經500小時的高溫、高空速、水蒸汽老化壽命考核表明：其不僅具有與貴金屬燃燒催化劑同等優良的低溫催化活性，而且還表現出更加良好的抗結碳、抗高溫、抗水蒸汽和抗脫附性能，其脫落率為0o .第一臺采用稀土催化燃燒器的催化燃氣灶自2000年10月投入家庭使用，2004年4月經再次檢測，其熱效率為67.3%,CO為60ppm,HC為0ppm,NOx為4ppm,并且催化劑表面無任何結碳現象，可見舊催化燃氣灶的檢測結果與新裝催化燃氣灶的性能完全相同。實踐證明：燃燒催化劑具有良好的穩定性，稀

12、土催化燃燒器具有長期的壽命。14. 稀土催化燃燒器的產品性價比如何？ .稀土催化燃燒器具有很高的熱轉換能力，實際使用中它可將燃氣絕大部分能量轉變成紅外線熱能有效地釋放出來。 .稀土催化燃燒器具有優良的環保性能，可確保燃氣燃燒煙氣中的CO、NOx、HC等有毒有害氣體含量被減至最低。 .稀土催化燃燒器的高效節能性能和環保性能符合社會發展潮流，對提升整個燃氣行業的技術水平、提高國內燃氣設備制造企業的國際競爭力和培育產品出口企業具有極其重要的作用，誰先采用此產品誰就占據技術和市場先機。 .稀土催化燃燒器的應用不會導致燃氣設備制造企業產品生產成本的大幅度增加。 .稀土催化燃燒器的應用可以為燃氣設備制造企

13、業推出一個具有高技術含量的全新產品，可以為燃氣設備制造企業創造直接的經濟效益和品牌效益。 .稀土催化燃燒器的應用還可直接讓燃氣設備使用者受益。以催化燃氣灶為例：按熱效率67%計算，與國家現行標準熱效率55%比較可節能21.8%,每臺燃氣灶年節省氣費65.4元（按年用氣300m3、1元/m3計算），同時將大大改善環境空氣質量。15. 本產品適用于什么氣源？天然氣催化燃燒燃氣設備能否直接使用人工煤氣或液化石油氣？ .我們的稀土催化燃燒器完全適用于天然氣、液化石油氣和人工煤氣等各種介質的燃氣氣源。氣為天然氣是單碳鏈而被科學界公認為是最難實現催化燃燒的燃氣氣種，連日本也僅僅是實現了液化石油氣催化燃燒的

14、市場應用。所以其它類燃氣屬多碳鏈而比天然氣更容易氧化燃燒。 .天然氣催化燃燒燃氣設備不能直接使用人工煤氣或液化石油氣，必須要改進燃氣噴咀、空氣引射器和調整與之相適應的燃燒催化劑。16. 催化燃燒燃氣設備在使用中會不會堵火孔？ .因催化燃燒具有長期的抗結碳性能，所以不會導致燃燒孔的堵塞。 .在通常情況下，如催化燃氣灶在烹飪中偶爾有一些有機雜物會掉在燃燒盤面上，但有機雜物會很快燃燒而變成疏松的粉末，一般也不會堵塞孔眼。如果確有個別孔眼堵塞現象，可按下面方法予以清理：用棕、尼龍等較軟的毛刷清掃表面；嚴重時可將燃燒器取下，從引射器進風口處抖落粉末。而其它催化燃燒燃氣設備則不會出現任何堵火孔現象。17.

15、 采用催化燃燒技術的燃氣設備燃燒穩定性如何？ .催化燃燒是真正意義上的無焰燃燒，具有很強的抗風能力。 .催化燃燒通過降低燃燒反應所需要的起燃溫度，確保燃燒反應極其容易進行。 .通過調整適當的空燃比和嚴格控制燃燒催化劑的涂履量即可確保不產生黃焰、脫火、回火和明火等燃燒不穩定現象。18. 采用稀土催化燃燒器的燃氣設備抗回火試驗結果如何？在熱負荷為3kw的催化燃氣灶（發熱量15kcal/cm2.h）爐架上放置厚度為12mm,28mm的鐵板，通過加熱50小時抗回火試驗表明無回火，所以稀土催化燃燒器具有良好的抗回火性能。19. 采用稀土催化燃燒器的燃氣設備，熱負荷做多大合適？ .催化燃氣灶熱負荷可達3.

16、5kw以上，但我們推薦雙氣路燃燒器熱負荷不宜大于2.5kw,單氣路不宜大于3kw。2.5kw雙氣路已經完全能夠滿足普通家庭的任何烹飪需求，而單氣路3kw的實際效果也已經大大優于一些廠家宣傳的“猛火”概念。否則就不能充分體現催化燃燒技術的節能效果。 .其它催化燃燒燃氣設備的熱負荷也可在原火焰燃燒方式的基礎上降低15-20%,以充分體現催化燃燒技術的節能性。 .按照國外通行的節能做法就是限制熱輸入即限制過大的熱負荷，但這只有在燃氣設備的燃燒熱效率提高到一定水平上才能降低其熱負荷（即確保使用時的有效熱負荷），從而達到節約能源，否則將不能滿足用戶的正常使用要求。科學界公認只有催化燃燒技術才可能將熱效率

17、提高到極限值。 .正如中國城市燃氣學會理事、美國土木會會員、中國城市燃氣協會科學技術委員會委員金志剛教授在作題為“我國燃氣具的發展道路”報告中也反復強調：燃氣灶的熱負荷不宜超過2.5kw,否則過大的熱負荷一是會造成能源的無謂浪費，二是燃燒不完全也會導致環保問題。而其它工業用燃氣設備更是如此。20. 對催化燃燒燃氣設備設計時有何特別要求？催化燃燒燃氣設備設計時只需保證提供足夠的一次空氣，并通過混合器完全預混，因為這是無焰燃燒和催化燃燒的最基本前提條件。與此同時，本公司強大的技術工程師隊伍會隨時配合用戶解決產品型式設計中的各種技術問題。21. 催化燃燒技術能夠給客戶和消費者帶來什么效益？ .客戶在

18、現有產品生產工藝上無須做大的技改投入。 .采用我們的燃燒技術，所帶來的單臺燃氣設備更高的技術附加值要遠大于其生產成本的增加。 .在燃氣設備制造行業普遍競爭激烈的形勢下，可為企業創造新的產品、技術亮點。 .環保型、節能型是工業及民用產品和社會發展的趨勢。 .以2008年北京奧運會為契機，可在北京率先推出節能環保型燃氣設備，并以此輻射全國市場。 .催化燃燒技術應用于燃氣設備和抽油煙機給用戶帶來的直接利益則是用氣量的大幅度減少、更加潔凈的環境空氣質量和真正徹底消除廚房的三大殺手：CO、NOx、油煙。22. 稀土催化燃燒器可否用于嵌入式燃氣灶？可以。但應在空氣的供給方式上應作適當改進，以達到最佳效果。23. 對現有燃氣灶的結構改造有何特殊要求？臺式灶結構基本無需改動，但嵌入式最好采用上進風結構。24. 國外催化燃燒技術在家用燃氣具上的應用情況如何？ .日本已實現了液化石油氣的催化燃燒市場應用。 .加拿大也推出了采用貴金屬燃燒催化劑的催化燃燒爐，其售價高達3萬元人民幣。 .法國已經在中國申請了采用貴金屬燃燒催化劑的催化燃燒灶，具催化劑為鋁或柏 .目前國外研究