Разработка каталитически стабилизированных горелок для проведения высокотемпературных процессов

Авторы

  • А. Н. Попович Технологический институт Восточноукраинского национального университета им. В. Даля, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-0352-4702
  • А. Н. Попович Институт химических технологий Восточноукраинский национальный университет им. В. Даля, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-5728-6252

Ключевые слова:

оксидные катализаторы, сжигание метана, минеральное волокно, каталитически-стабилизированная горелка

Аннотация

Статья посвящена разработке и экспериментальному исследованию каталитически‑стабили­зирован­ных горелок с новым дизайном катализатора. В работе представлены два рабочих прототипа каталитически-стабилизированных горелок с направленным инфракрасным излучением. Основное отличие между ними – это устройство каталитического блока. Первый тип каталитического блока предназначен для работы в плавильных  печах, где рабочие температуры в пределах от 1000 до 1600°С, второй тип блока – в качестве «светлого» обогревателя. В качестве носителя катализатора используется огнеупорное керамическое волокно «ALSIFLEX KT-1600», а в качестве катализатора – тугоплавкая шпинель хромата и алюмината магния. В результате проведенной работы было увеличено КПД до 95%, снижен расход природного газа на 15% за счет использования катализатора и рекуперации отходящих газов, увеличена термическая нагрузка до 55Вт/см2 за счет использования огнеупорного волокна, сведено к минимуму содержание СО и NOx, увеличена доля инфракрасного излучения за счет развитой поверхности каталитического блока, повышены надежность и безопасность работы горелок на обедненных смесях, уменьшены капитальные затраты. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности применения каталитически‑стабилизированного горения углеводородного топлива как перспективной замены беспламенному поверхностному сжиганию топлива, поскольку улучшаются эксплуатационные, технологические и экологические показатели.

Биография автора

А. Н. Попович, Институт химических технологий Восточноукраинский национальный университет им. В. Даля

Кандидат технических наук

Библиографические ссылки

Herman, R. (1997). «Development of active oxide catalysts for the direct oxidation of methane to formaldehyde» Сatalysis today 37. 1-14.

Iwamoto, M. (1996). «Heterogeneous catalysis for removal of no in excess oxygen» Сatalysis today 29. 29-35.

Burch, R. (1995).«Selective reduction of nitrogen oxides by hydrocarbons under lean – burn conditions using supported platinum group metal catalysts» Сatalysis today 26. 185-206.

Kirienko, P. I., N. A. Kirienko and S.A. Solovev (2010). «Razrabotka mnogokomponentnyx metall-oksidnyx katalizatorov nejtralizacii vyxlopov dvigatelej vnutrennego sgoraniya» Sxіdno-еvropejskij zhurnal peredovix texnologіj 6 (44). 18-24 p.

Kurzina, I.A., (2005). «Glubokoe okislenie metana na platinovyx i palladievyx katalizatorax, nanesennyx na nitrid kremniya» Izvestiya tomskogo politexnicheskogo universiteta 4. 19-31.

Cimino, S (2000) «Methane combustion on perovskites-based structured catalysts» Сatalysis today 59.

Klimash, A. A., G.I. Solovev and A.N. Popovich (2013) «Issledovanie kataliticheski – stabilizirovannyx gazogorelochnyx ustrojstv dlya bytovyx i promyshlennyx apparatov» Texnіchna teplofіzika ta promislova teploenergetika: zbіrnik naukovix prac 5. 32-39.

Загрузки

Опубликован

2014-12-30

Выпуск

Раздел

Высокие технологии в машиностроении